Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐:操作与使用实验方案
Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐:操作与使用实验方案
Piperidine-3-carbonitrile hydrochloride是一种多功能含氮杂环构建模块,广泛用作药物化学和药物发现项目中的合成中间体。
- 产品名称
- Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐
- 货号
- P172500
- 分子式
- C6H10N2·HCl
- 核心官能团
- 仲胺(盐酸盐)、腈基(–CN)
- 主要应用
- 药物化学及杂环合成中的合成中间体
- 推荐储存条件
- 阴凉干燥处保存,避免潮湿和光照
- 供应商货号
- Aladdin Scientific P172500
概述与化学性质
Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐是一种饱和六元含氮杂环化合物,在3位带有腈基取代基,以盐酸盐形式提供,以提高稳定性和操作便利性。游离碱Piperidine-3-carbonitrile同时含有仲胺和腈基,使其成为双官能团构建模块,可用于多种化学转化,包括N-烷基化、N-酰化、还原胺化、腈基水解及环加成反应。
盐酸盐形式可增强固态稳定性,与游离碱相比降低吸湿性,并便于精确称量。研究人员在计算化学计量时应考虑HCl当量;若合成路线需要,可在使用前通过碱处理(如碳酸钠水溶液或有机溶剂中的三乙胺)将游离碱释放出来。
安全与储存要求
在操作Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐之前,请查阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS)。请遵守适用于精细化学品试剂的标准实验室操作规程:
- 个人防护装备(PPE):佩戴耐化学品手套(如丁腈手套)、安全护目镜或面罩,并穿着实验室外套。在通风良好的区域或通风橱中操作。
- 吸入:避免产生粉尘。若无法控制粉尘,应使用呼吸防护装备。
- 皮肤和眼睛接触:立即用大量清水冲洗至少15分钟;眼睛接触后应及时就医。
- 储存:将其密封存放于阴凉(建议2–25°C)、干燥处,远离不相容物质(强氧化剂、超出已存在盐酸盐的强酸及活性碱)。避免长时间暴露于光照和潮湿环境中。
- 废弃处置:按照适用的地方、国家及机构化学废物法规处置废弃物。
注意:具体GHS危害分类和急救详情应在使用前对照P172500的最新Aladdin Scientific安全数据表进行核实。
溶液配制与溶解实验方案
由于盐酸盐形式,Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐通常可溶于水及甲醇、乙醇等极性质子溶剂。在二氯甲烷或THF等纯非质子溶剂中的溶解度可能有限;加入碱使胺游离可改善在有机介质中的溶解性。
一般溶解步骤
- 开瓶前将密封瓶在室温下平衡,以减少试剂上的冷凝水。
- 使用经校准的分析天平准确称量所需量的Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐。
- 转移至适合目标溶剂的洁净干燥容器中。
- 分次加入所选溶剂(如去离子水、DMSO、甲醇),轻轻混合直至完全溶解。
- 若为生物测定配制水性储备溶液,在需要时通过0.2 µm注射过滤器过滤以确保无菌。
- 在容器标签上记录浓度、溶剂、配制日期及配制人员姓名缩写。
游离碱的释放(如需要):将盐酸盐溶于水中,加入略过量的碳酸钠或碳酸钾水溶液,将游离碱萃取到合适的有机溶剂中(如乙酸乙酯或二氯甲烷),用无水硫酸镁或硫酸钠干燥,过滤后在减压下浓缩。
具体溶解度数值(mg/mL)未在来源材料中得到确认,应通过实验验证或参考SDS/CoA获取。
在合成与研究中的应用
Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐是合成具有药理活性化合物的关键中间体。其双活性位点支持汇聚型合成策略:
- N-官能化:仲胺(盐酸盐去质子化后)可与卤代烷进行N-烷基化反应、与醛/酮进行还原胺化反应,以及与酰氯或酸酐进行N-酰化反应,生成与CNS活性候选药物及蛋白酶抑制剂相关的N-取代哌啶-3-甲腈。
- 腈基转化:腈基可水解为相应的羧酸(哌啶-3-羧酸,尼哌可酸衍生物),可用LiAlH4或催化加氢还原为伯胺,可用羟胺或铵盐转化为脒,也可用于Knoevenagel缩合和环加成反应。
- 基于片段的药物发现:该化合物分子量低、3位具有立体化学潜力(外消旋混合物中3位为手性中心),且具有多个可进一步修饰的位点,使其成为药物化学库中的重要片段。
- 杂环合成:胺基和腈基协同参与稠合双环体系的构建,包括含二氢咪唑和嘧啶的骨架。
在生物测定中使用该化合物时,请使用每批次提供的质量检测报告(CoA)通过HPLC或NMR验证纯度。
质量控制与故障排查
为确保实验重现性,在使用Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐时,请实施以下质量控制措施:
纯度验证
收货后查阅每批次的质量检测报告(CoA)。通常报告的关键参数包括外观、鉴别(NMR或IR)、纯度(HPLC)和水分含量(Karl Fischer法)。如缺少CoA文件,请通过产品页面上的联系方式联系Aladdin Scientific。
常见问题及解决方案
- 溶解不完全:增加溶剂用量,轻微加热(水溶液不超过40°C,以避免分解),或改用极性更强的溶剂。确认使用的是盐酸盐形式;盐酸盐比游离碱更易溶于水。
- 意外反应结果:确认化学计量计算中已考虑HCl当量。过量酸可能干扰对碱敏感的偶联反应;如需要,用一个当量的非亲核碱(如DIPEA)中和。
- 降解或变色:若物料出现明显变色或异味,应废弃并更换试剂,因为这可能表明腈基水解或胺氧化。确保正确储存(阴凉、干燥、密封)。
- 手性注意事项:除非另有说明,该化合物在C-3位为外消旋体。若需要对映纯物料,请咨询Aladdin Scientific的供货情况或在实验室内进行手性拆分。
常见问题
溶解Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐推荐使用哪些溶剂?
盐酸盐通常可溶于水、甲醇和乙醇。在无水有机反应中使用时,可用温和无机碱处理释放游离碱,再萃取至乙酸乙酯或二氯甲烷等有机溶剂中。盐酸盐形式在纯非质子溶剂中的溶解度通常有限。
在计算反应化学计量时,如何考虑盐酸盐的影响?
称量时应使用盐酸盐形式的分子量(游离碱分子量加36.46 g/mol的HCl)。若反应需要游离胺,还必须额外加入至少一个当量的外加碱(如三乙胺或DIPEA)以中和HCl、原位释放活性胺,或在使用前预先制备游离碱。
Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐是否具有手性,是否有对映纯物料供应?
是的,哌啶环的C-3位是手性中心,因此除非另有说明,该化合物为外消旋体。若您的应用需要单一对映体,请联系Aladdin Scientific咨询对映纯规格的供应情况,或考虑从合适的前体进行手性拆分或不对称合成。
该试剂的保质期是多少,长期保存应如何储存?
将Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐密封存放于阴凉、干燥、避光防潮处。请参阅Aladdin Scientific(P172500)提供的CoA和SDS,了解每批次的具体推荐保质期。每次使用前检查物料是否变色或有异味。
Piperidine-3-carbonitrile盐酸盐是否可以直接用于生物测定?
在将其溶于生物相容性溶剂(如PBS、细胞培养基或低终浓度DMSO)并根据需要过滤除菌后,可用于生物测定。研究人员应确认HCl反离子不影响测定体系的pH值,并在用于敏感生物实验前使用CoA核实化合物纯度。
参考文献
- Aladdin Scientific. Product Page and Certificate of Analysis: Piperidine-3-carbonitrile hydrochloride, SKU P172500. Aladdin Scientific.
- March, J.; Smith, M. B. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 7th ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2013. (General reference for nitrile and amine transformations.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, UK, 2012. (Reference for piperidine chemistry and heterocyclic building blocks.)
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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