(S)-利奈唑胺胺类中间体:性质与实验室应用
(S)-利奈唑胺胺类中间体:性质与实验室应用
(S)-5-(氨甲基)-3-(3-氟-4-吗啉苯基)噁唑烷-2-酮是一种手性噁唑烷酮类药物中间体,在利奈唑胺类抗菌药物及相关噁唑烷酮衍生物的合成中发挥关键的构建模块作用。
- IUPAC名称
- (S)-5-(氨甲基)-3-(3-氟-4-吗啉苯基)噁唑烷-2-酮
- 产品编号
- S191447
- 核心骨架
- 带有3-氟-4-吗啉苯基N-取代基的(S)-噁唑烷-2-酮
- 立体化学
- C-5位S构型;单一对映体
- 关键官能团
- 伯胺基(–CH₂NH₂)、噁唑烷酮羰基、芳基氟、吗啉环
- 主要应用
- 利奈唑胺及噁唑烷酮类抗生素合成中间体
化学特性与结构
(S)-5-(氨甲基)-3-(3-氟-4-吗啉苯基)噁唑烷-2-酮是一种以五元噁唑烷-2-酮环为核心的手性小分子中间体。C-5位的(S)构型对于下游靶标的生物活性至关重要,与利奈唑胺等临床批准的噁唑烷酮类抗生素的立体化学要求一致。
N-3位芳基取代基在苯基的3位含有一个氟原子,4位含有一个吗啉环。这两个取代基是噁唑烷酮类抗菌药物设计中公认的药效团元素:邻位氟原子改善了与核糖体活性位点的结合几何构型,而吗啉基团则调节候选药物的溶解度、代谢稳定性和组织分布。
C-5位氨甲基(–CH₂NH₂)是进一步修饰的主要位点。在该伯胺上进行酰化、磺酰化、还原胺化和杂环成环反应是将该中间体转化为具有生物活性终产物的最常见转化方式。
在噁唑烷酮类抗生素合成中的作用
该化合物在药物化学文献中被认定为利奈唑胺及结构相关噁唑烷酮类抗菌药物的直接前体。利奈唑胺是首个获得临床批准的噁唑烷酮类药物,通过结合50S亚基的23S核糖体RNA来抑制细菌蛋白质合成,从而阻止70S起始复合物的形成。噁唑烷酮环的正确(S)立体构型对该作用机制不可或缺。
在代表性合成路线中,该中间体的游离胺与活化乙酰胺等价物发生酰化反应,以引入利奈唑胺中的乙酰胺甲基侧链。研究下一代噁唑烷酮——包括针对利奈唑胺耐药菌株的化合物——的研究人员也以该骨架为起点,通过N-酰基、N-磺酰基或杂环修饰来调节抗菌谱和效力。
吗啉环使该中间体区别于早期噁唑烷酮类似物,并因其良好的药代动力学特性而保留于临床应用分子中。其存在也使该化合物成为探索C-5位胺周围结构-活性关系(SAR)研究的有用探针。
操作、储存及实验室安全
(S)-5-(氨甲基)-3-(3-氟-4-吗啉苯基)噁唑烷-2-酮作为含有伯芳胺的中间体,应按照适用于活性胺类化合物的标准实验室规范进行操作。使用适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、安全护目镜和实验室外套。称量或溶解该物料时,请在通风良好的通风橱中操作。
该化合物应密封储存,避免受潮和光照,并在产品分析证书规定的温度下保存。游离胺官能团可能易受氧化和氨基甲酸化(与大气中CO₂反应)影响;因此,建议在惰性气氛(氮气或氩气)下长期储存以保持质量。
配制溶液时,DMF、DMSO和乙腈等常用极性非质子溶剂通常适用于溶解此类噁唑烷酮中间体。轻度酸性pH的水性缓冲液也可用于质子化胺基以提高水溶性。使用前请务必查阅阿拉丁科学提供的最新安全数据表(SDS)。
分析表征与质量注意事项
研究人员在将该中间体用于敏感的合成或生物测定之前,应验证其纯度和鉴别特征。主要分析技术包括:
- ¹H和¹³C核磁共振波谱:确认噁唑烷酮环质子、氮原子邻位非等价CH₂质子、C-5位氨甲基质子,以及3-氟-4-吗啉苯基的预期芳香取代模式。
- ¹⁹F核磁共振:提供芳基氟的特征信号,可用于确认正确的区域化学及无脱氟杂质。
- 手性HPLC:对确认(S)-对映体的对映体过量(ee)至关重要;储存或操作过程中的任何外消旋化都将直接损害下游合成所需的立体化学完整性。
- 高分辨率质谱(HRMS):确认精确分子式。
- 卡尔·费休滴定法:若对水分敏感性有所担忧,特别是在用于无水反应之前,建议进行此测定。
阿拉丁科学的产品分析证书(CoA)提供批次特异性数据,包括HPLC纯度及其他质量指标。研究人员应索取每批次产品的CoA。
常见问题
(S)-5-(氨甲基)-3-(3-氟-4-吗啉苯基)噁唑烷-2-酮的主要合成用途是什么?
该化合物主要用作利奈唑胺及相关噁唑烷酮类抗菌药物合成中的关键手性中间体。C-5位游离伯胺是主要的反应位点,可进行酰化、磺酰化及其他转化,以引入具有生物活性终产物中存在的侧链。
为什么C-5位的(S)构型对该中间体很重要?
噁唑烷酮环C-5位的(S)构型对噁唑烷酮类抗生素的生物活性至关重要。正确的立体化学确保药效团在细菌核糖体结合位点内的最佳空间取向。使用外消旋混合物或(R)-对映体会导致下游化合物的抗菌活性显著降低。
应如何储存该化合物以保持其质量?
该化合物应按照阿拉丁科学分析证书上注明的温度,密封储存,避免受潮、光照和空气。建议在惰性气氛(氮气或氩气)下储存,以防止伯胺基团随时间发生氧化或氨基甲酸化。
实验室中溶解该中间体适合使用哪些溶剂?
极性非质子溶剂(如DMF、DMSO和乙腈)通常适用。对于水相应用,轻度酸性缓冲液可通过质子化胺基来提高溶解度。溶剂的选择应以下游反应的需求为指导,并针对每种应用通过实验加以验证。
收到该化合物后,如何确认其对映体纯度?
手性HPLC是确认(S)-对映体对映体过量(ee)的标准方法。阿拉丁科学随每批次产品提供分析证书(CoA);研究人员应审阅CoA,如其应用需要独立验证,还可使用适当的手性固定相色谱柱在内部进行手性HPLC分析。
参考文献
- Diekema, D.J.; Jones, R.N. Oxazolidinones: A Review. Drugs 2000, 59, 7–16.
- Brickner, S.J. et al. Synthesis and Antibacterial Activity of U-100592 and U-100766, Two Oxazolidinone Antibacterial Agents for the Potential Treatment of Multidrug-Resistant Gram-Positive Bacterial Infections. J. Med. Chem. 1996, 39, 673–679.
- Leach, K.L. et al. The Site of Action of Oxazolidinone Antibiotics in Living Bacteria and in Human Mitochondria. Mol. Cell 2007, 26, 393–402.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证(带存储)