(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇:实验方案
(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇:实验方案
(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇是一种双环杂环构建单元,具有羟甲基官能团,可在药物化学和药物发现工作流程中实现多样化的后续官能化反应。
- 产品名称
- (4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇
- 货号
- M730314
- 核心骨架
- 双环吡唑并[1,5-a]吡嗪(部分饱和)
- 关键官能团
- C-2位伯醇(羟甲基)
- 主要应用
- 药物化学骨架;药物发现合成构建单元
- 储存建议
- 储存于阴凉、干燥处,避光防潮;遵循供应商安全数据表相关规定
化合物概述与结构特征
(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇(Aladdin货号:M730314)属于吡唑并[1,5-a]吡嗪稠合双环氮杂环化合物家族。该化合物由一个五元吡唑环与一个六元哌嗪样环稠合而成,其中4,5,6,7位完全饱和。在吡唑环C-2位连接有伯羟甲基(–CH2OH)基团,为进一步化学修饰提供了反应位点。
该骨架兼具稠合环体系的构象刚性与伯醇的合成多样性。饱和环中的仲胺可参与酰胺偶联、还原胺化或烷基化反应,而羟甲基则可被氧化、酯化、醚化,或转化为亲核取代反应的离去基团。这些特性使该化合物成为药物化学家探索三维化学空间时极具价值的富含sp3中心的构建单元。
安全、操作与储存方案
个人防护装备(PPE):操作本品时须穿戴适当的实验室防护装备,包括丁腈手套、实验服和安全护目镜。称量或溶解物料时应在通风良好的通风橱中进行,以减少细颗粒物或蒸气的吸入暴露。
储存条件:将化合物储存于密封容器中,置于阴凉、干燥处,避免直接光照和潮湿。请遵循Aladdin Scientific提供的分析证书(CoA)和安全数据表(SDS)上规定的所有储存说明。储存不当可能导致含羟甲基杂环化合物降解,尤其是通过氧化或水分诱导的分解。
废物处置:所有化学废物的处置须符合适用的地方、区域和国家法规。勿将化学废物倒入市政排水管道。请咨询所在机构的环境健康与安全(EHS)部门,获取含氮杂环化合物正确处置程序的指导。
急救措施:如皮肤或眼睛接触本品,立即用大量清水冲洗至少15分钟,如刺激症状持续,请就医。吸入暴露时,立即转移至新鲜空气处。全面的急救措施请参阅产品SDS。
溶液配制方案
溶解性考量:(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇含有极性羟甲基和饱和环中的碱性氮,提示其在极性质子溶剂(如水、甲醇、乙醇)以及极性非质子溶剂(如DMSO、DMF)中具有较好的溶解性。建议针对每种应用进行实际溶解性测试。
储备液配制步骤:
- 开瓶前将密封小瓶平衡至室温,防止固体上出现水分凝结。
- 使用经校准的分析天平称量所需量的化合物。
- 转移至尺寸适宜的洁净干燥烧瓶或小瓶中。
- 在轻柔混合或超声的同时逐步加入所选溶剂(如DMSO或甲醇),直至完全溶解。
- 目视检查溶液是否完全溶解。若仍有浑浊,可短暂超声(1–2分钟)或轻微加热。
- 若生物测定需要无颗粒溶液,可通过0.2 µm PTFE或尼龙注射器过滤器过滤。
浓度验证:若需精确浓度,可通过紫外-可见分光光度法或1H NMR确认储备液浓度。在惰性气氛(如氩气或氮气)下于–20 °C储存储备液以延长稳定性;避免反复冻融。
合成应用与反应方案
(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇是一种多官能构建单元,可参与多种合成转化反应。两个主要反应位点为伯醇和饱和哌嗪样环中的仲胺。
通过仲胺进行酰胺偶联:环氮可在叔胺碱(如DIPEA、TEA)存在下,使用标准酰胺偶联试剂(如HATU、EDC/HOBt)在DMF或DCM中进行酰化。反应通常在室温下进行12–18小时。
羟甲基的氧化:伯醇可使用Dess-Martin高碘酸烷酯(DMP)、Swern氧化条件或TEMPO/NaOCl体系在温和条件下氧化为相应醛,所得醛可进一步用于Wittig反应、还原胺化或缩合反应。
酯化与醚化:羟甲基可在标准Fisher条件下酯化,或在碱存在下与酰氯/酸酐进行酰化。醚化可通过Mitsunobu反应或醇负离子的烷基化实现。
通用反应提示:通过TLC或LC-MS监测反应进程。在对亲核胺敏感的反应前,碱性氮可能需要Boc保护。用DCM中的TFA(20–50% v/v)脱除Boc保护基方法简便且收率高。
质量控制与分析表征
Aladdin Scientific提供的每批次(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡嗪-2-基)甲醇(货号:M730314)均随附分析证书(CoA),确认其鉴别与纯度。研究人员应在收货后核查CoA,并根据具体应用需求进行内部质量检查。
推荐分析方法:
- 1H NMR / 13C NMR:确认化合物结构。特征信号包括吡唑环质子、羟甲基(–CH2OH)亚甲基质子以及饱和哌嗪环碳上的质子。
- LC-MS:同步提供分子量确认和纯度评估。采用反相C18色谱柱,使用含0.1%甲酸的乙腈-水梯度洗脱,进行电喷雾电离(ESI)分析。
- HPLC(紫外检测):定量纯度评估;典型检测波长210–254 nm。
- 卡尔·费休滴定:若计划进行对水分敏感的后续反应,建议测定含水量。
若物料与CoA描述相比出现意外颜色变化、结块或物理外观改变,请联系Aladdin Scientific技术支持,在问题明确前请勿使用该物料。
常见问题
溶解(4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]pyrazin-2-基)甲醇推荐使用哪些溶剂?
根据其极性官能团(伯醇和碱性环氮),该化合物预期在DMSO、DMF、甲醇、乙醇和水等极性溶剂中具有良好溶解性。建议在进行大规模配制前,先在目标浓度下进行实际溶解性测试。若在水性介质中溶解性不足,加入DMSO等共溶剂可改善溶解。
在对羟甲基进行官能化时,如何保护仲胺?
饱和环中的仲胺可通过在DCM或THF中,在TEA或DMAP等碱存在下与二碳酸二叔丁酯(Boc2O)反应,保护为Boc氨基甲酸酯。完成羟甲基位置的目标转化后,可在室温下用DCM中的TFA(20–50% v/v)简便地脱除Boc保护基。该正交保护策略允许对每个官能团进行选择性操作。
吡唑并[1,5-a]吡嗪骨架在药物发现中的意义是什么?
吡唑并[1,5-a]吡嗪及其部分饱和类似物是公认的富含sp3中心的双环骨架,出现在靶向CNS和肿瘤适应症的激酶抑制剂项目及其他药物化学研究中。与全芳香类似物相比,部分饱和环体系可改善水溶性和三维性,从而潜在地改善ADMET性质。羟甲基取代基提供了合成把手,使平行化学方法快速合成类似物成为可能。
哪些分析技术可确认M730314的鉴别与纯度?
鉴别最好通过1H NMR和13C NMR确认,可观察到吡唑环质子、–CH2OH亚甲基以及饱和环质子的特征信号。LC-MS可同步确认分子量并提供色谱纯度图谱。210–254 nm紫外检测HPLC可给出定量纯度值。Aladdin Scientific为每批次提供CoA;对于关键应用,研究人员应将供应商数据与内部测量结果进行交叉核对。
参考文献
- Aladdin Scientific Product Page: (4,5,6,7-Tetrahydropyrazolo[1,5-a]pyrazin-2-yl)methanol, SKU M730314.
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley-Interscience. (General reference for alcohol and amine transformations cited in synthetic applications section.)
- Lipinski, C. A. et al. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Adv. Drug Deliv. Rev. 2001, 46, 3–26. doi:10.1016/S0169-409X(00)00129-0
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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