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哌啶(Piperidine)及其衍生物:电荷、构象与连接出口的可控设计与产品导航(表1–5)

一|会在哪里遇到“哌啶”?为什么它常被当作可复用工具?

 

如果你在做分子优化、做工艺或做材料配方,“哌啶(piperidine)”大概率不是以“一个单独化学品”的身份出现,而是以“一个可反复调用的结构/功能母题”出现:

 

1. 药物/先导结构里:哌啶环经常被用来做片段替换与性质微调——既提供清晰的含氮中心(可成盐/可调电荷),又提供相对稳定的三维占位。

 

2. 合成与方法学里:它常以胺碱/亲核试剂/工艺助剂身份出现;例如在 Fmoc 固相肽合成中,20% 哌啶/DMF是经典脱保护体系之一。

 

3. 材料化学里:会在HALS(受阻胺光稳定剂)家族中反复看到“(四甲基)哌啶”衍生物这一结构母题;其稳定化机理与可再生的胺/氮氧自由基循环密切相关。

 

这些场景背后,其实对应同一类研发痛点:

 

1. 溶解度/成盐/配方不稳定(导致重现性差、工艺窗口窄)

2. 分子形状太“软”(柔性过高,构效关系难收敛)

3. 需要一个“可控连接点”(能衍生化、能做对照,但不把整体性质推向极端)

 

哌啶之所以高频,是因为它往往能把两件事同时做得比较“可工程化”:

 

1. 电荷状态可设计(有明确的质子化/成盐路径,便于把水相行为拉回可控范围)

2. 三维占位更稳定(六元饱和环的构象对照更干净,利于系统扫描)

 

二|基本概念介绍

 

2.1 哌啶是什么?

 

1. 定义(母核):哌啶是一个六元饱和含氮杂环,常可理解为“环己烷中一个碳被氮替代”。

 

2. 身份信息:分子式 C₅H₁₁N,CAS 110-89-4。

 

3. 常用理化信息:常压沸点约 106.2 °C。

 

4. 酸碱性:哌啶共轭酸 pKaH≈11.2,水相(pH≈7)多为质子化;因此成盐/溶解与配方更易调,但仍需结合通透/外排与清除等指标综合判断,溶解度提高并不必然带来暴露提升。

 

2.2 “哌啶及其衍生物(piperidines)”通常指什么?

 

piperidines 通常是指“分子里带哌啶环的一大类化合物”。要快速判断它们会带来什么性质差异,有效的做法是先依次看以下三个关键变化点:

 

1. 先看氮上是什么(决定电荷/盐型/反应性):N–H(哌啶母核) vs N-烷基化(三级胺) vs 季铵化(永久正电)

 

2. 再看环上取代位置与立体信息(决定形状与相互作用):2/3/4 位取代、顺反/手性中心等会改变构象分布与结合姿势

 

3. 最后看是否进一步“加硬”(构象限制更强):并环/桥环/螺环等会显著改变三维形状与可达性

 

这些变化会系统性影响:碱性与盐型行为、溶解度/分配、通透与分布、代谢稳定性以及结合模式——因此,即使都归为哌啶类化合物,它们之间的差异往往并非细微调整,而可能带来明显的性质与表现变化。

 

2.3 易混名词对照

 

中文名

英文

关键差别

常见误读点

哌啶

piperidine

一个氮的六元饱和环(母核)

与“哌嗪”混淆

哌嗪

piperazine

两个氮(1,4-位)的六元环

不是同一母核,酸碱/极性差异很大

哌啶鎓盐(酸加成盐)

piperidinium salt

哌啶(或其三级胺衍生物)被质子化形成的盐;电荷状态随 pH 可逆

误当成“永久正电”的季铵盐

四级铵型哌啶鎓

quaternary ammonium piperidinium

N-季铵化得到 R₄N⁺,永久正电、无 N–H

误当作“加酸成盐”,从而误判溶解度/通透性

 

三|结构特色

 

上一节讲的:看氮的类型、看取代位置与立体信息、看是否构象受限。把这些信息真正变成决策,最终落到三件事:A 电荷状态、B 三维指向、C 连接出口。

 

3.1 A:电荷状态与盐型(可逆质子化 vs 永久正电)

 

1. 游离碱(B)↔ 哌啶鎓(BH⁺):由体系 pH 与共轭酸 pKaH 决定。哌啶共轭酸 pKaH 常用值约 11.2,因此在中性水相中往往更偏向质子化形态;这也是它常被用来做“可成盐、可调水相行为”的原因之一。

 

2. 四级铵型哌啶鎓(R₄N⁺):永久正电,不再受 pH 调节;更像“固定离子片段”,常见于离子液体、电解质、相转移相关体系。

 

可用简单判断:

 

1. 需要可调的成盐/溶解/分配(希望通过酸加成盐、pH 或盐型选择来调水相行为)→ 优先考虑哌啶或其哌啶鎓盐。

 

2. 需要永久离子特征(不希望电荷随 pH 变化)→ 才考虑四级铵型哌啶鎓。

 

注:N-取代会改变碱性与成盐行为;“同为哌啶环”不代表 pKaH 必然相同,需要回到具体结构判断。

 

3.2 B:三维形状与构象(椅式构象让占位更可复现)

 

哌啶是六元饱和环,常以椅式构象为主;取代基在轴向/赤道向的选择,会直接改变取代基“朝哪里伸出去”。因此:

 

1. 同一个哌啶环,把取代基放在 2/3/4 位、或改变 cis/trans、R/S,常会带来明显不同的空间指向与相互作用方式。

 

2. 尤其是 2-位取代,可能受到立体效应影响而改变轴/赤道偏好,从而牵动整体构象分布。

 

这也是哌啶在做构效对照时常被认为“更容易收敛”的原因:能用相对有限的构象类型,把差异更明确地归因到取代位置与立体化学上。

 

需要注意:未并环的哌啶仍会发生椅式翻转;它的可预测性主要来自取代基对轴/赤道取向的偏好,而不是环本身完全刚性。

 

3.3 C:连接出口(N 位与 2/3/4 位决定“从哪里伸出”)

 

对研发读者来说,真正关键不是“有无哌啶”,而是连接臂从哪里伸出:

 

1. N 位:常用于连接/引入极性与成盐能力的调节入口;也最容易通过 N-取代改变电荷策略(游离胺、酸加成盐、季铵化)。

 

2. 2/3/4 位:决定连接臂的空间指向与“伸展/折叠”几何;其中 2 位更容易引入手性与更强的局部立体控制,3/4 位常用于获得不同的外伸向量。

 

这些选择会联动影响:

 

1. 分子整体几何(伸展/折叠与取代基朝向)

2. 极性分布与成盐方式

3. 代谢易感位点与稳定性趋势(这部分高度依赖具体取代与暴露程度,建议用实例与数据验证)

 

四|典型应用主线

 

前面已经明确哌啶的三类可控变量是电荷状态、三维构象与连接出口。下面按真实研发任务说明:在什么场景下会用到它,以及优先该从哪类变量下手。

 

A. 药物化学:把理化性质与空间占位做成可迭代的优化维度

 

哌啶及其手性衍生物在已批准药物与先导结构中非常常见,常被用来同时处理理化性质与三维占位这两类问题。

 

1)如果你的核心痛点是溶解度、成盐、分配与暴露波动

→ 优先从电荷策略入手:先看 N 位形态与盐型选择(游离胺/酸加成盐/季铵化分别代表可逆调节与永久带电两种路线)。

 

2)如果你的核心痛点是选择性、结合姿势不稳定或构效难收敛

→ 优先从三维与出口入手:用 2/3/4 位取代位置与立体化学改变连接方向;需要更固定的占位时再引入并环/桥环/螺环等构象限制。

 

B. 合成化学:Fmoc 脱保护中的经典胺碱基准条件

 

在 Fmoc 固相肽合成中,20% 哌啶/DMF 是经典脱保护条件之一,方法学研究也常以此作为对照基准,进而比较替代胺或条件优化。

 

1. 哌啶提供稳定、可重复的脱保护能力,因此常被用作基准条件;

 

2. 同时需要意识到其工艺代价(气味与安全、对某些敏感序列/官能团可能引发副反应),因此文献中长期存在替代方案与条件微调路线。

 

C. 材料与自由基化学:HALS 结构母题与 TEMPO 型氮氧自由基

 

1)HALS(受阻胺光稳定剂)

大量 HALS 属于四甲基哌啶衍生物,用于聚合物中抑制光氧化降解相关的链式过程,机理与适用性有系统综述。

 

2)TEMPO 等氮氧自由基

TEMPO 是哌啶衍生的稳定氮氧自由基,在醇氧化等氧化体系、自由基相关方法学以及部分材料/聚合物自由基过程研究中都非常常见。

 

五|快速定位表:遇到什么需求时,优先想到哌啶类?

 

研发需求

哌啶可能提供的价值

优先检查的 3 个点

需要更容易成盐、便于配方,同时希望保留一定疏水体积

可质子化六元胺环,电荷状态可随条件切换

目标 pH 下的质子化比例(pKaH 仅作起点);盐型与对离子选择(晶型/吸湿性/稳定性);溶解度与配方稳定性(必要时再看 logD/通透)

需要更清晰的三维占位(比柔性链更易做对照)

六元环提供相对明确的三维轮廓(取代后指向可预测)

2/3/4 位取代与立体构型;轴向/赤道向偏好与构象翻转影响;是否需要进一步构象限制

做 SAR 时想系统扫描连接点与连接方向

取代位置决定连接臂出口向量

N 位 vs 2/3/4 位出口选择;是否引入手性与 cis/trans;是否用并环/桥环/螺环来固定形状

聚合物/材料体系需要抗光老化

四甲基哌啶衍生物(HALS)是经典稳定化路线

添加剂迁移/挥发与相容性;加工温度与长期热稳定;与体系酸性物质/金属杂质/阻燃体系的兼容性

需要自由基过程控制或温和氧化方法学工具

TEMPO 等哌啶型氮氧自由基可作为自由基介导/催化组分

适用底物与选择性;所需氧化体系与副产物控制;后处理与残留控制(气味/颜色/纯化难度)

 

六|检查清单:拿到一个哌啶类结构时,先看这 5 件事

 

1. 电荷策略是什么:游离胺、酸加成盐(哌啶鎓盐),还是四级铵型哌啶鎓(决定电荷是否可随 pH 调节)。

 

2. 目标条件下会不会主要带电:看共轭酸 pKaH,并结合目标 pH 判断质子化比例(不建议只记一个 pKa 数字)。

 

3. 连接出口在哪里:N 位还是 2/3/4 位;是否涉及手性或 cis/trans(决定连接方向与对照是否干净)。

 

4. 构象是否被固定:是否为并环/桥环/螺环(形状更固定通常利于归因,但合成复杂度与代价也会上升)。

 

5. 明确目的:是性质优化与三维占位对照、是合成试剂/工艺助剂,还是材料稳定/自由基工具(避免把结构工具当成活性本体来解读)。

 

七|哌啶(Piperidine)及其衍生物产品导航表(表1–表5):按“科研任务/实验场景”快速定位

 

科研任务 / 实验需求

建议优先看哪张表

为什么先看这张

常见补充联动

做 Fmoc 固相肽合成:要脱 Fmoc/处理树脂端基(常规 20% piperidine/DMF)

表1

表1里有哌啶溶液(20% in DMF),以及与“肽合成/脱保护”高度相关的通用平台试剂

需要引入“构象受限残基”做肽段对照 → 表2

做方法学/机理:想用 TEMPO 做醇氧化或自由基过程验证(抑制、捕获、催化氧化)

表1

表1集中 TEMPO、4-Hydroxy-TEMPO、4-Oxo-TEMPO 等“自由基工具箱”与材料/机理常用条目

需要把 TEMPO “装到分子上”做衍生化 → 常从可连接位点出发(表1内的 4-Hydroxy-TEMPO 已覆盖);如还要哌啶连接臂 → 表3

需要强碱但尽量避免亲核副反应:做选择性去质子化/低温金属化(如锂化后捕获亲电体)

表1

表1包含 TEMP / LiTMP 这类典型非亲核强碱体系,是“反应条件层面”的关键选择

目标底物是哌啶砌块并要后续取代/拼接 → 表4/表3

做材料配方:需要抗光氧老化/耐候稳定(HALS)

表1

表1里有典型 HALS 成品与前体(受阻胺与其癸二酸酯),直接对应材料稳定化需求

若还要做结构改造/接枝固定化 → 通常回到“可衍生化手柄”思路(表1/表3)

药化/化学生物学:想把“哌啶当作构象受限残基/氨基酸样片段”引入(替代/对照/构象固定)

表2

表2专门是 pipecolic/nipecotic/isonipecotic 等“氨基酸样”羧酸与其保护体,最适合做“构象受限对照”与偶联建库

若需要进一步提升可操作性(Boc/Fmoc 保护、酯化中间体)→ 表2内部已覆盖;若还要额外极性手柄(氨基/羟基)→ 表3

做肽/肽模拟物:需要可直接用于 SPPS 的 Fmoc 单体(含手性)

表2

表2包含 Fmoc-D-Pip-OH 与 (S)-Fmoc-piperidine-2-carboxylic acid,直接对应 SPPS 上机用料

做“性质/溶解度/盐型”进一步优化 → 常联动 表3/表5

要做“模块化拼接/连接臂”:需要哌啶上带羟基或氨甲基,方便接芳环/杂环/侧链

表3

表3是“功能化哌啶手柄库”:3-羟基、4-羟甲基、4-氨甲基、以及对应 Boc 保护/盐型,最适合做连接臂与二点偶联

需要把手柄进一步活化成离去基再做取代 → 表4

想显著提高水溶性/引入永久阴离子特征:需要磺酸化哌啶片段

表3

表3里有 哌啶-4-磺酸,这是“水溶性/离子特征”最直接、最强的结构手段之一

若同时还要调 pKa/疏水性平衡(而非只提升水溶)→ 表5

想用“腈基”当作可转化手柄:先放一个 CN,后续再还原/水解变胺/酸/酰胺

表3

表3包含 4-氰基哌啶及其盐酸盐,适合做路线设计中的“多方向分流中间体”

如果你的目标其实是“先卤代再引入 CN 或其他基团”→ 表4

要快速合成一串 3-取代或 4-取代哌啶对照:希望一步 SN2 引入不同亲核体

表4

表4集中 3/4-卤代哌啶(含 HBr 盐、Boc 保护、I/Br/Cl 不同离去基),最贴合“快速扫一组取代对照”

取代后常需要:①脱 Boc/成盐 → 表1(哌啶盐/条件)②引入极性手柄/连接臂 → 表3

更关心“反应活性”:希望离去基更强、反应更快(尤其难取代底物)

表4

表4里 碘代(I)相对更活泼,适合需要更强驱动力的 SN2/取代引入

若活性太强导致副反应/控制困难,可换更温和离去基(Br/Cl)仍在表4内;需要更可控的胺保护 → 选 Boc 版本(表4内)

更关心“反应可控性/并行建库”:想先保护 N,减少副反应,最后再脱保护得到胺盐

表4

表4含多种 N-Boc 卤代哌啶,是并行合成里最常用的“先拼接、后脱保护”路线

最终盐型/投料稳定性与储存 → 常回看 表1(盐/平台);引入极性手柄 → 表3

药化性质优化:只想“微调”pKa/构象/疏水性,不想换掉哌啶母核(常见氟化/CF₃ 化策略)

表5

表5专门收敛 F / 2F / CF₃ 哌啶(含盐酸盐),对应“同母核小改动 → 性质快速扫描”

若还要“可拼接性/连接臂”而不是单纯调性质 → 表3/表4

怀疑代谢/通透/溶解出现瓶颈:需要通过含氟/CF₃ 做系统对照来定位问题来源

表5

表5提供一组结构相近的含氟/CF₃ 哌啶,适合做“结构–性质”关联对照(同骨架对比)

若最终要落到“可合成/可拼接”的路线实现 → 常联动 表4(取代引入) 与 表3(极性手柄)

要做成盐/提高储存稳定性/更好称量投料(尤其胺类易挥发/吸水)

表1(优先)

表1中包含哌啶盐酸盐等“盐型/平台”思路,且多表中也有盐酸盐条目;选型上先明确“是否需要盐型形态”最省时间

具体结构砌块仍按用途回到 表2/3/4/5;需要氟化盐型 → 表5

 

表1|基础试剂 / 溶剂平台 / 强碱与自由基工具(工艺与方法学常用)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

英文名

规格或纯度

产品特色与应用

基础母核/常用试剂|脱保护碱(多肽/固相)

110-89-4

P1506348

哌啶(易制毒)

Piperidine solution

适用于多肽合成,20% in DMF

Fmoc 固相肽合成经典脱保护试剂:20% piperidine/DMF 常用于去除 Fmoc;亦可作有机合成中常用有机碱/捕酸剂(注意“易制毒/管控”属性与合规使用)。

基础母核盐|稳定固体/成盐与工艺友好

6091-44-7

P194173

哌啶盐酸盐

Piperidine hydrochloride

≥98%

哌啶的稳定盐形:便于称量、储存与运输;使用时可在碱条件下释放游离哌啶,或直接作为哌啶鎓盐参与酸碱调节/成盐筛选与反应条件控制。

内酰胺(哌啶酮)|合成中间体/可还原回哌啶

675-20-7

P160613

2-哌啶酮

2-Piperidone

≥98%(GC)

哌啶内酰胺平台:可作为合成中间体进行 N-取代、α-位官能化等;也可通过还原等转化回哌啶骨架衍生物,用于药化砌块与含内酰胺骨架分子构建。

极性溶剂/反应介质|内酰胺溶剂(1-Me-2-Piperidone)

931-20-4

N335945

N-甲基-2-哌啶酮

N-Methyl-2-piperidone

≥95%

高沸点强极性非质子溶剂(NMP):常用于聚合、偶联、取代等需要高溶解能力的体系;亦用于材料/膜制备与高温反应介质(注意其安全与合规要求,按实验室规范使用)。

受阻强碱/非亲核碱|金属胺碱前体

768-66-1

T133588

2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMP)

2,2,6,6-Tetramethylpiperidine(TEMP)

≥98%(GC)

受阻非亲核碱:常用于需要“强碱但少亲核进攻”的体系;也常作为制备 LiTMP/NaTMP/KTMP 等金属胺碱的前体,用于选择性去质子化/金属化与后续官能化。

强碱/金属胺碱|选择性去质子化工具

38227-87-1

L469148

2,2,6,6-四甲基哌啶锂(LTMP)

Lithium 2,2,6,6-tetramethylpiperidide(LTMP)

≥97%

非亲核强碱(LiTMP):用于低温选择性去质子化、金属化与后续亲电捕获(如 α-位功能化、定点锂化等);在需要“强碱但避免亲核加成/副反应”的体系中常用。

氮氧自由基|TEMPO 氧化/自由基工具

2564-83-2

T478495

TEMPO

TEMPO

升华级, ≥99%

通用氮氧自由基催化/介体:常用于醇选择性氧化(TEMPO/NaOCl、TEMPO/BAIB 等体系)、自由基抑制/捕获;亦用于聚合体系的自由基调控与机理研究。

氮氧自由基|可衍生化位点(羟基)

2226-96-2

H104510

氮氧自由基哌啶醇

4-Hydroxy-TEMPO

≥98%

TEMPO 衍生物(带羟基手柄):用于 TEMPO 催化/介体氧化与自由基研究;4-羟基便于进一步做酯/醚化实现“固定化 TEMPO/可连接 TEMPO 标签”,常见于方法学与材料体系(如电化学/聚合相关)开发。

氮氧自由基|TEMPO 衍生物(酮)

2896-70-0

O135821

4-氧-TEMPO

4-Oxo-TEMPO

≥95%(GC)

TEMPO 氧化态衍生物:用于自由基化学/氧化体系与机理研究;4-酮位点可作为进一步衍生化入口(与羟基/氨基类衍生物一起构成“可功能化 TEMPO”工具箱)。

受阻胺(HALS 前体)|抗老化/自由基相关中间体

2403-88-5

H156928

4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶

4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine

≥98%(GC)

受阻胺骨架(HALS/氮氧自由基相关前体):常用于合成受阻胺光稳定剂或进一步氧化得到相应氮氧自由基衍生物;在材料与自由基化学里用于抗氧化/稳定化结构单元引入。

材料添加剂|受阻胺光稳定剂(HALS)

52829-07-9

B102211

双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯

Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate

≥98%

典型 HALS(受阻胺光稳定剂):用于塑料/涂层等材料的耐候与抗光氧老化(通过自由基过程抑制链式降解);在材料配方中常与 UV 吸收剂等协同评估稳定性窗口。

 

表2|“氨基酸样”羧酸/酯 & Fmoc/Boc 保护体(构象受限残基/建库常用)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

英文名

规格或纯度

产品特色与应用

构象受限“氨基酸样”砌块|哌啶-3-羧酸(Nipecotic)

498-95-3

P113283

3-哌啶甲酸

3-Piperidinecarboxylic acid

Moligand™, ≥98%

哌啶-3-羧酸(构象受限 GABA/氨基酸样骨架):常用于药化/化学生物学中做“构象受限”对照与衍生化(酰胺/酯/偶联);亦常见于神经递质类似物相关研究语境。

构象受限“氨基酸样”砌块|哌啶-4-羧酸(Isonipecotic)

498-94-2

I109586

异哌啶酸

Isonipecotic acid

Moligand™, ≥98%

哌啶-4-羧酸(刚性/位点固定):用于构建“带哌啶环的羧酸”系列(酰胺化、酯化、偶联建库),常作构象受限残基/片段替换以调 pKa、溶解度与构象。

保护体|N-Boc 哌啶羧酸(便于偶联建库)

84358-13-4

B119065

1-Boc-4-哌啶甲酸

1-Boc-isonipecotic acid

≥99%

N-Boc 保护的异哌啶酸:Boc 保护降低胺端副反应、提升偶联可控性;常用于酰胺化/肽样偶联后再脱 Boc 得到目标胺盐型,适合并行合成/片段库。

手性“氨基酸样”砌块|D-构型(刚性/环约束)

1723-00-8

H100528

D-哌啶酸

D-Homoproline

≥99%

手性环状氨基酸样砌块:用于引入“环约束/构象固定”的手性中心(肽/肽模拟物、构象对照);常用于提升构象可控性、比较 D/L 构型对活性与性质的影响。

构象受限“氨基酸样”砌块|DL 混旋对照

535-75-1

S136371

DL-哌啶甲酸

DL-Pipecolic Acid

≥98%

Pipecolic acid(混旋):作为“哌啶-2-羧酸”骨架对照/原料;常用于快速建立反应条件、或在不需对映纯时做片段引入与后续拆分/不对称路线评估。

构象受限“氨基酸样”砌块|L-构型(常用)

3105-95-1

P106214

L-高脯氨酸

L-Pipecolic acid

≥98%

L-Pipecolic acid(构象受限残基):常用于肽/肽模拟物中替代脯氨酸或引入更大环约束;也作为药化片段用于调构象、碱性与极性分布。

氨基酸保护体|Fmoc-哌啶羧酸(SPPS)

101555-63-9

I137410

D-Fmoc-哌啶-2-羧酸

Fmoc-D-Pip-OH

≥98%

固相肽合成用 Fmoc-保护手性残基:用于在肽链中引入 D-构型“哌啶羧酸(pipecolic acid 类)”以实现构象限制/提高稳定性;与常规氨基酸同流程偶联,便于做构象对照肽库。

氨基酸保护体|Fmoc-哌啶羧酸(SPPS)

86069-86-5

I134458

(S)-1-Fmoc-哌啶-2-羧酸

(S)-N-Fmoc-piperidine-2-carboxylic acid

≥97%

(S)-Fmoc-哌啶-2-羧酸:固相肽合成/肽样分子中引入“哌啶羧酸(pipecolic acid 类)”的常用单体;用于构象限制、比较手性构型对构象/活性/稳定性的影响。

羧酸酯中间体|“先保护羧酸再偶联”

1126-09-6

E123578

异哌啶酸乙酯

Ethyl isonipecotate

≥98%

Isonipecotic acid 的乙酯保护体:常用于作为“可操作的羧酸等价体”进行酰胺化/取代后再水解回酸;适合需要先做胺端/环上官能化、再回收羧酸位点的路线。

 

表3|极性官能团砌块(氨基/氨甲基/羟基/磺酸/腈等;含 Boc/盐型)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

英文名

规格或纯度

产品特色与应用

高极性含磺酸砌块|水溶性/带永久阴离子

72450-62-5

P612839

哌啶-4-磺酸

Piperidine-4-sulphonic acid

Moligand™,≥97%

“哌啶 + 磺酸”高极性片段:用于在分子中引入磺酸/磺酸盐以显著提高水溶性与离子特征;也可作为带阴离子位点的构件用于盐型/离子对、或极性/溶解度窗口调节。

功能化哌啶醇|极性位点/后续衍生化入口

6859-99-0

H123509

3-羟基哌啶

3-Hydroxypiperidine

≥98%(GC)

带羟基的哌啶砌块:羟基提供“进一步衍生化入口”(醚化/酯化/磺酰化/氧化等),常用于调极性、做连接臂或构建 3-位取代哌啶系列对照。

保护体|N-Boc 哌啶醇(后续脱 Boc)

85275-45-2

B121548

N-Boc-3-哌啶醇

1-Boc-3-hydroxypiperidine

≥98%

Boc 保护的羟基哌啶:Boc 保护提升偶联/衍生化可控性,常用于并行合成;后续脱 Boc 释放胺位点,同时保留 3-羟基用于进一步“连接臂/极性调节”。

功能化哌啶醇|连接臂(醇→卤/磺酸酯→取代)

6457-49-4

P113833

4-哌啶甲醇

4-Piperidinemethanol

≥98%

“哌啶环 + 醇”通用连接臂:羟甲基可进一步活化(卤化/磺酸酯化)做 SN2 引入,也可氧化到醛/酸;常用于把哌啶模块接到芳环/杂环或引入更长连接臂。

二胺/连接臂砌块|哌啶 + 外接氨甲基

7144-05-0

A136022

4-(氨甲基)哌啶

4-(Aminomethyl)piperidine

≥98%(GC)

双胺型连接臂:环上胺 + 外接氨甲基便于做“二点偶联/延伸连接臂”(酰胺、脲、磺酰胺等);常用于把哌啶环作为溶解度/碱性模块并提供可拓展的连接位点。

连接臂砌块|Boc 保护的氨甲基哌啶

135632-53-0

T119042

4-(Boc-氨甲基)哌啶

4-(Boc-aminomethyl)piperidine

≥97%

“哌啶 + 氨甲基”连接臂(Boc 保护):常用于搭建可延伸侧链与二点偶联结构;Boc 保护可先完成一端偶联,再脱保护进行第二端连接,适合模块化拼接。

功能化哌啶胺|双氮位点/高极性骨架

13035-19-3

A103195

4-氨基哌啶

4-Aminopiperidine

≥98%

环胺 + 外接伯胺:用于构建高极性/多点作用的片段(酰胺/脲/磺酰胺等);在药化中常作“可提高水溶性并提供额外偶联位点”的哌啶类连接砌块。

功能化哌啶胺|N-Boc 保护的 4-氨基哌啶

87120-72-7

A121575

4-氨基-1-叔丁氧羰基哌啶

4-Amino-1-Boc-piperidine

≥97%

4-氨基哌啶(Boc 保护):典型“二胺骨架”构建单元,用于快速引入额外伯胺位点;在药化中常用于提升可偶联性与形成多点相互作用的结构探索。

功能化哌啶胺|伯胺位点 + N-Boc 保护

184637-48-7

A121536

3-氨基-1-Boc-哌啶

3-Amino-1-Boc-piperidine

≥97%

3-氨基哌啶(Boc 保护):提供额外伯胺“偶联手柄”,常用于构建二胺/双位点衍生物(酰胺、脲、磺酰胺等);Boc 保护提升选择性与可控性,适合并行建库。

功能化哌啶胺|二盐酸盐(高极性/稳定盐型)

138060-07-8

A121533

3-氨基哌啶 二盐酸盐

3-Aminopiperidine dihydrochloride

≥97%

3-氨基哌啶(二盐酸盐):以稳定盐型提供“高极性二胺骨架”,便于储存与称量;用于需要强亲核胺偶联的路线(通常先碱化释放游离胺,再进行选择性保护/偶联)。

腈基哌啶砌块|腈作“可转化手柄”

4395-98-6

C124465

4-氰基哌啶

4-Cyanopiperidine

≥97%

4-腈基哌啶:腈基是常用“可转化手柄”,可进一步转化为胺(还原)、酸/酰胺(水解/转化)等;用于在同一哌啶骨架上快速拓展官能团系列。

腈基哌啶砌块|稳定盐型(碱化后偶联/转化)

240401-22-3

P175866

哌啶-4-甲腈盐酸盐

piperidine-4-carbonitrile hydrochloride

≥97%

4-腈基哌啶(盐酸盐):兼具“哌啶碱性中心 + 腈手柄”;盐酸盐利于储存与称量,使用时可碱化释放游离胺用于偶联,同时腈位点可用于后续多方向官能团转化。

 

表4|卤代活化砌块(3/4 位卤代;含 Boc 保护/盐型;SN2 引入为主)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

英文名

规格或纯度

产品特色与应用

卤代活化砌块|4-位取代引入(SN2)

54288-70-9

B123508

4-溴哌啶 氢溴酸盐

4-Bromopiperidine hydrobromide

≥98%

4-位溴代哌啶电离型离去基:常用于与 O/N/S/C 亲核试剂做取代以快速搭建 4-取代哌啶系列;氢溴酸盐有利于稳定储存与控制反应(常需在碱存在下释放游离胺/调控选择性)。

卤代活化砌块|3-位取代引入(SN2)

54288-72-1

B170900

3-溴哌啶氢溴酸盐

3-Bromopiperidine hydrobromide

_

3-位溴代哌啶(氢溴酸盐):用于构建 3-取代哌啶系列(区域不同于 4-位,常带来构象/相互作用差异);盐型更稳定,反应中通常先碱化/控 pH 释放活性物种再进行取代。

卤代活化砌块|4-位取代引入(SN2)

5382-18-3

C153867

4-氯哌啶

4-Chloropiperidine

≥97%(GC)

4-氯哌啶活化位点:用于构建 4-取代哌啶(SN2/取代)与结构扫描;相对溴/碘活性更温和,适合在更可控条件下比较不同离去基对收率/选择性的影响。

卤代活化砌块|4-位取代引入(SN2)+ N-Boc 保护

154874-94-9

T587407

1-N-Boc-4-氯哌啶

tert-Butyl 4-chloropiperidine-1-carboxylate

≥97%

N-Boc-4-氯哌啶:常用“受控反应活性”的 4-位离去基砌块;适合并行合成 4-取代哌啶库(醚/胺/硫醚等),后续脱 Boc 得目标胺(可进一步成盐优化)。

卤代活化砌块|4-位取代引入(SN2)+ N-Boc 保护

180695-79-8

B121573

4-溴-N-Boc-哌啶

4-Bromo-N-Boc-piperidine

≥97%

N-Boc-4-溴哌啶:4-位溴代适用于高效取代构建 4-取代哌啶库;Boc 保护提高反应洁净度并利于后续一锅脱保护/成盐,常用于快速 SAR 扫描。

卤代活化砌块|4-位取代引入(SN2)

860765-00-0

I729980

4-碘哌啶

4-Iodo-piperidine

≥97%

4-碘哌啶强离去基砌块:适合对反应活性要求高的取代构建(更易发生取代);常用于快速合成 4-取代哌啶并比较不同亲核体/条件下的收率与副反应。

卤代活化砌块|4-位取代引入(SN2)+ N-Boc 保护

301673-14-3

T161641

1-叔丁氧羰基-4-碘哌啶

1-tert-Butoxycarbonyl-4-iodopiperidine

≥97%(GC)

N-Boc 保护的 4-碘哌啶:I 为更强离去基,适合快速做 4-位取代哌啶系列(与 O/N/S/C 亲核体取代);Boc 保护提升反应可控性,便于并行建库后再脱 Boc 得胺盐型。

 

表5|含氟 / 含 CF₃ 哌啶砌块(pKa/构象/疏水性/代谢稳定性调参)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

英文名

规格或纯度

产品特色与应用

含氟哌啶砌块|pKa/疏水性/代谢稳定性调节

144230-52-4

D131742

4,4-二氟哌啶盐酸盐

4,4-Difluoropiperidine hydrochloride

≥98%

4,4-二氟取代“性质调参”哌啶:二氟取代常用于系统调节碱性(pKa)、构象与脂溶性,并改善代谢稳定性/构效;盐酸盐形态便于称量与后续成盐/偶联。

含氟哌啶砌块|pKa/构象/代谢稳定性调节(盐酸盐)

496807-97-7

W136180

3,3-二氟哌啶 盐酸盐

3,3-Difluoropiperidine hydrochloride

≥97%

3,3-二氟取代哌啶(盐酸盐):二氟取代用于系统调节碱性与构象(C–F 诱导效应),常见于药化性质优化;盐酸盐便于操作并提升储存稳定性。

含氟/含 CF₃ 哌啶砌块|疏水性与电子效应调参

768-31-0

T469662

3-(三氟甲基)哌啶

3-(Trifluoromethyl)piperidine

≥97%

3-CF₃ 哌啶:CF₃ 常用于提升疏水性、改变电子效应并影响 pKa/代谢;适合做“同骨架换取代基”的性质扫描(溶解度/渗透/稳定性/选择性)。

含氟/含 CF₃ 哌啶砌块|疏水性/电子效应调参(盐酸盐)

155849-49-3

T132002

4-(三氟甲基)哌啶盐酸盐

4-(Trifluoromethyl)Piperidine Hydrochloride

≥97%

4-CF₃ 哌啶(盐酸盐):用于在不改变骨架的情况下显著改变疏水性与电子效应;常用于“位点固定(4 位)”的构效/性质对照系列构建。

含氟哌啶砌块|pKa/性质调节(盐酸盐)

737000-77-0

F177311

3-氟哌啶盐酸盐

3-fluoropiperidine hydrochloride

≥97%

3-氟哌啶(盐酸盐):单氟取代是常见“微调旋钮”,用于细调碱性、构象与代谢;盐酸盐形式利于称量与后续偶联/成盐筛选。

含氟哌啶砌块|pKa/构象微调(盐酸盐)

57395-89-8

F171054

4-氟哌啶盐酸盐

4-Fluoropiperidine hydrochloride

≥97%

4-氟哌啶(盐酸盐):4 位氟取代常用于细调构象与 pKa,兼顾“保骨架、调性质”;盐酸盐便于反应投料与后续成盐/结晶工艺探索。

 

注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。


更多相关文章,详见下方:

 

从哌啶到高哌啶:七元含氮环如何牵动取代基指向与成盐/溶解度表现(附表1–3)

 

从哌啶到吡啶:2013–2023 FDA 小分子新药里“最常见含氮杂环”更替与选型导航(表1–4)

 

吖丁啶在药物化学、有机合成和生物化学中的应用

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《哌啶(Piperidine)及其衍生物:电荷、构象与连接出口的可控设计与产品导航(表1–5) 》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年3月5日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/piperidine-and-its-derivatives-controllable-design-of-charge-conformation.html
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