2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds CAS 128071-75-0

2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds (3-Piridīnkarboksaldehīds, 2-brom-), ķīmiskā formula: C6H4BrNO, CAS 14533-22-9, molekulmasa: 186,01 g/mol. Tā ir cieta viela, parasti balta vai gandrīz balta kristāliska pulvera formā. Tam ir noteikta šķīdība dažos izplatītos organiskos šķīdinātājos (piemēram, dihlormetānā, ēterī, metanolā, etanolā utt.). Tomēr, lūdzu, ņemiet vērā, ka tā šķīdība var atšķirties atkarībā no temperatūras, šķīdinātājiem un citiem faktoriem. Kā svarīgs organisks savienojums, tam ir plašs pielietojumu un lietojumu klāsts. Tam ir svarīga loma zāļu sintēzes, pesticīdu sintēzes, koordinācijas ķīmijas un organisko optoelektronisko materiālu jomās. Izmantojot sintēzi un funkcionalizāciju, var iegūt savienojumus ar specifiskām struktūrām un īpašībām, kas atbilst dažādu jomu un lietojumu vajadzībām.

Molekulārās īpašības

2-Brom-3-piridīnkarboksaldehīds sastāv no sešu locekļu piridīna gredzena (slāpekli saturoša aromātiska heterocikla) ​​ar diviem aizvietotājiem:

Broms (Br): spēcīga elektronu{0}}izvilkšanas grupa, kas aktivizē piridīna gredzenu nukleofīlās aizvietošanas reakcijās (piemēram, Suzuki, Heck vai Buchwald-Hartwig savienojumi).

Aldehīds (-CHO): ļoti reaģējoša funkcionāla grupa, kas piedalās kondensācijas reakcijās (piemēram, imīna veidošanā, reducējošā aminācijā) un oksidācijas/reducēšanas procesos.

Reakcijas ceļi

Savienojuma reaktivitāte izriet no mijiedarbības starp tā divām funkcionālajām grupām:

Nukleofīlā aromātiskā aizstāšana (SNAr): broma atomu var aizstāt ar nukleofīliem (piemēram, amīniem, tioliem vai borskābēm) bāziskos apstākļos, ļaujot ieviest dažādus aizvietotājus.

Kondensācijas reakcijas: Aldehīda grupa reaģē ar primārajiem amīniem, veidojot imīnus, kurus var reducēt par sekundāriem amīniem, izmantojot reducētājus, piemēram, nātrija borhidrīdu (NaBH₄).

Oksidēšana/reducēšana: aldehīdu var oksidēt par karbonskābi (izmantojot Džonsa reaģentu) vai reducēt līdz spirtam (izmantojot NaBH₄).

Šķērs-savienojuma reakcijas: broma atoms piedalās pallādija-katalizētos savienojumos (piem., Suzuki, Sonogashira), veidojot oglekļa-oglekļa vai oglekļa-heteroatomu saites.

Šie ceļi padara 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu par galveno daudzpakāpju sintēzē, kur nepieciešama secīga funkcionalizācija.

Tas ir sarežģīts organisks savienojums, ko var sintezēt dažādos veidos.

1. Hanča piridīna sintēzes metode:

Ķīmiskās reakcijas formula ir šāda:

C₅H₄BrN+2C₃H₂N₂+CH₄N₂S → C₆H₄BrNO

Šī ir plaši izmantota metode 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīda sintezēšanai, veicot šādas darbības:

1. darbība: sagatavojiet reaģentus:

Sajauc 2-brompiridīnu un malononitrilu molārā attiecībā 1:2 un pievieno tiourīnvielu kā katalizatoru. Reaģentu daudzumu var pielāgot pēc vajadzības.

2. darbība: reakcijas gaita:

Pievienojiet reaģentus, kas iegūti, sajaucot 1. solī, reakcijas kolbā un veiciet reakciju atbilstošos reakcijas apstākļos. Reakcijas temperatūra parasti ir no 150 līdz 200 grādiem pēc Celsija, un var izmantot sausu slāpekļa plūsmu bez šķīdinātāja{4}}apstākļiem. Reakcijas laiks ir atkarīgs no konkrētiem eksperimenta apstākļiem, parasti tas ir no stundām līdz dienām.

Šajā reakcijā tiourīnviela darbojas kā katalizators, veicinot reakcijas gaitu. Augstās reakcijas temperatūras dēļ var veidoties C-C saites. Sagatavotais galaprodukts ir 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds.

3. darbība: dzesēšana un kristalizācija:

Kad reakcija ir pabeigta, atdzesējiet reakcijas šķīdumu līdz istabas temperatūrai vai zemai temperatūrai un turpiniet kristalizāciju. Produkta kristalizāciju var izraisīt, lēnām pievienojot atbilstošus šķīdinātājus (piemēram, etanolu vai ētera šķīdinātājus). Kristalizācijas procesā produkti no šķīduma izgulsnējas cietā veidā.

4. solis: attīrīšana un žāvēšana:

Centrifugējiet vai filtrējiet kristalizēto produktu, lai atdalītu cietos produktus. Pēc atdalīšanas produktu var mazgāt ar atbilstošiem šķīdinātājiem, lai noņemtu piemaisījumus. Visbeidzot, produkts tika žāvēts atbilstošos apstākļos, lai iegūtu augstas -tīrības pakāpes 2-brom-3-piridīna karboksaldehīdu.

2. Knoevenagel kondensācijas reakcija:

Ķīmiskās reakcijas formula ir šāda:

C₅H₄BrN+C₄H₈O₃+C₆H₁₅N → C₆H₄BrNO

Šajā reakcijā acil- un karboksilgrupas veido C-C saiti kondensācijas reakcijas rezultātā. Sagatavotais galaprodukts ir 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds.

Konkrētās darbības ir šādas:

1. darbība. Izšķīdiniet 2-brompiridīnu un malonskābi (raksturīgā karbonskābe) atbilstošā organiskā šķīdinātājā. Etanols ir plaši izmantots šķīdinātājs.

2. darbība: pievienojiet sārmainu katalizatoru, piemēram, trietilamīnu, lai veicinātu kondensācijas reakciju.

3. solis: uzkarsējiet šķīdumu un veiciet reakciju atbilstošā temperatūrā. Parasti izmantotā reakcijas temperatūra ir 80-100 grādi pēc Celsija.

4. solis: Kad reakcija ir pabeigta, atdzesējiet šķīdumu un veiciet paskābināšanu, lai iegūtu mērķa produktu 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu.

5. darbība. Attīriet un kristalizējiet produktu, lai iegūtu augstas -tīrības pakāpes savienojumu.

Šīs ir tikai divas izplatītas metodes, un ir daudzas citas 3-piridīnkarboksaldehīda, 2-brom-sintēzes metodes. Jāņem vērā, ka katrai sintēzes metodei ir savas specifiskās priekšrocības un pielietojamība, un tā ir jāpielāgo un jāoptimizē atbilstoši konkrētajai situācijai reālajā darbībā.

► Kināzes inhibitora sintēze vēža terapijai

1) Fons

Kināzes inhibitori ir mērķtiecīgu pretvēža zāļu klase, kas bloķē proteīnkināžu, enzīmu, kas iesaistīti šūnu signalizācijā un proliferācijā, aktivitāti. Sastatnes, kuru pamatā ir piridīns-, ir izplatītas kināzes inhibitoru dizainā, jo tās spēj atdarināt ATP-saistīšanās vietas. Farmācijas uzņēmuma pētnieki centās izstrādāt jaunu inhibitoru, kas vērsts uz epidermas augšanas faktora receptoru (EGFR), kas ir kināze, kas pārmērīgi ekspresēta daudzos vēža veidos.

2) Mērķis

Sintezējiet piridīna-atvasinātu savienojumu ar augstu potenciālu un selektivitāti attiecībā uz EGFR, izmantojot 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu kā galveno starpproduktu.

3) Eksperimentālā pieeja

Galvenās struktūras sintēze:

2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds tika reaģēts ar anilīnu etanolā ar atteci, veidojot imīna starpproduktu kondensācijas ceļā.

Imīns tika reducēts, izmantojot nātrija borhidrīdu (NaBH₄), lai iegūtu 2-brom-N-fenilpiridīna-3-amīnu, kas ir būtisks celtniecības bloks turpmākai funkcionalizācijai.

Šķērs{0}}savienojuma reakcija:

Broma atoms pozīcijā 2- tika pakļauts Suzuki-Miyaura savienojumam ar borskābes atvasinājumu (4-fluorfenilborskābi) pallādija (II) acetāta (Pd(OAc)₂) un liganda (trifenilfosfīna) klātbūtnē.

Šis solis ieviesa fluorfenilgrupu, uzlabojot lipofilitāti un saistīšanās afinitāti.

Galīgā modifikācija:

Aldehīda grupa tika oksidēta par karbonskābi, izmantojot Džonsa reaģentu (hromskābi sērskābē), iegūstot mērķa savienojumu: N-(4-fluorfenil)-2-(4-fluorfenil)piridīna-3-karboksamīdu.

4) Rezultāti

Ienesīgums: 72% trīs soļos.

Bioloģiskā aktivitāte:

Savienojums inhibēja EGFR kināzes aktivitāti ar IC50 12 nM fermentatīvos testos.

In vitro pētījumi ar A431 vēža šūnām (pārāk ekspresē EGFR) uzrādīja GI₅₀ (augšanas inhibīcija) 0,8 μM.

Selektivitāte: savienojums uzrādīja 50{4}}reižu lielāku selektivitāti salīdzinājumā ar citām kināzēm (piemēram, VEGFR, CDK2), samazinot blakusmērķa toksicitāti.

5) Ietekme

Šis gadījums parāda, kā 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds ļauj ātri salikt kompleksos kināzes inhibitorus. Tās aldehīda un broma grupas nodrošina ortogonālu reaktivitāti secīgai funkcionalizācijai, kas tagad ir plaši pieņemta medicīnas ķīmijā.

►Grafēna oksīda funkcionalizācija uzlabotiem kompozītmateriāliem

1) Fons

Grafēna oksīds (GO) ir populārs armatūras materiāls polimēru kompozītmateriālos tā augstās mehāniskās izturības un elektriskās vadītspējas dēļ. Tomēr GO hidrofilais raksturs ierobežo tā izkliedi ne-polāros polimēros. Pētnieki centās ķīmiski modificēt GO, izmantojot 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu, lai uzlabotu saderību ar epoksīdsveķiem.

2) Mērķis

Kovalenti potējiet 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu uz GO un novērtējiet kompozīta termiskās un mehāniskās īpašības.

3) Eksperimentālā pieeja

GO modifikācija:

GO tika izkliedēts dimetilformamīdā (DMF) un apstrādāts ar ultraskaņu 2 stundas.

Tika pievienots 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds (5 ekv.) un nātrija hidroksīds (NaOH, 10 ekv.), uzsākot nukleofilās aizvietošanas reakciju starp GO epoksīda grupām un aldehīda oglekli.

Kompozītu izgatavošana:

Modificētais GO (GO{0}}Py) tika sajaukts ar epoksīdsveķiem (bisfenola A diglicidilēteris, DGEBA) un cietinātāju (trietilēntetramīns, TETA).

Maisījums tika cietināts 120 grādos 4 stundas, lai izveidotu saliktu plēvi.

Raksturojums:

Termiskā stabilitāte tika novērtēta, izmantojot termogravimetrisko analīzi (TGA).

Mehāniskās īpašības tika mērītas, izmantojot stiepes testu.

4) Rezultāti

Potēšanas efektivitāte: Furjē-transformācijas infrasarkanā spektroskopija (FTIR) apstiprināja piridīna gredzenu klātbūtni uz GO-Py.

Termiskā stabilitāte:

Kompozītmateriāla sākuma noārdīšanās temperatūra palielinājās par 35 grādiem, salīdzinot ar nemodificētu GO/epoksīdu.

Mehāniskās īpašības:

Stiepes izturība uzlabojās par 22% no 45 MPa (nepārveidots) līdz 55 MPa (GO-Py).

Pārrāvuma pagarinājums palielinājās par 15%, kas liecina par labāku sprieguma sadalījumu.

5) Ietekme

Šis gadījums parāda, kā 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds var savienot neorganiskos nanomateriālus un organiskos polimērus. Piridīna gredzena aromātiskums uzlaboja saskarnes adhēziju, kas ir piemērojams citiem 2D materiāliem, piemēram, molibdēna disulfīdam (MoS₂).

► Biokonjugācija olbaltumvielu marķēšanai

1) Fons

Vietnei-specifiska olbaltumvielu marķēšana ir būtiska, lai pētītu proteīna darbību, izstrādātu diagnostiku un izveidotu bioterapijas līdzekļus. Aldehīda grupa 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdā var reaģēt ar lizīna atlikumiem olbaltumvielās, izmantojot reducējošu aminēšanu, veidojot stabilas kovalentās saites.

2) Mērķis

Marķējiet zaļās fluorescējošā proteīna (GFP) N-galu, izmantojot 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu, un novērtējiet marķēšanas efektivitāti.

3) Eksperimentālā pieeja

Konjugācijas reakcija:

Rekombinanto GFP (1 mg/ml) inkubēja ar 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīdu (10 ekv.) fosfāta buferšķīdumā (pH 7,4) 2 stundas istabas temperatūrā.

Tika pievienots nātrija ciānborhidrīds (NaBH3CN, 5 ekv.), lai reducētu imīna starpproduktu līdz stabilam amīnam.

Attīrīšana:

Konjugāts tika attīrīts, izmantojot izmēru{0}}izslēgšanas hromatogrāfiju (SEC).

Raksturojums:

Marķēšanas efektivitāte tika kvantitatīvi noteikta, izmantojot UV{0}}Vis ​​spektroskopiju (absorbcija pie 280 nm proteīnam, 340 nm piridīnam).

Fluorescences intensitāte tika mērīta, lai novērtētu GFP aktivitāti pēc{0}}marķēšanas.

4) Rezultāti

Marķēšanas efektivitāte: 85% GFP molekulu bija konjugētas, ko noteica piridīna absorbcija.

Fluorescences saglabāšana: konjugāts saglabāja 92% no dabiskās GFP fluorescences, norādot uz minimāliem strukturāliem traucējumiem.

Masu spektrometrija: ESI{0}}MS apstiprināja masas pieaugumu par 185 Da (atbilstoši vienai piridīnkarboksaldehīda daļai uz GFP).

5) Ietekme

Šis pētījums parāda 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīda lietderību biokonjugācijā. Tā mazais izmērs un reaktivitāte padara to pārāku par lielākām fluorescējošām krāsvielām, kas bieži traucē olbaltumvielu darbību. Līdzīgas stratēģijas tagad tiek izmantotas, lai marķētu imūnhistoķīmijas antivielas.

2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds ir bromēts aldehīda savienojums, kas satur piridīna gredzenu, ar molekulāro formulu C ₆ H ₄ BrNO un molekulmasu 186. Piridīna gredzena 2. pozīcija tā struktūrā ir aizstāta ar unikālu broma atomu, un 3. pozīcija ir saistīta ar ķīmisko īpašību. Kā organiskās sintēzes starpprodukts to plaši izmanto zāļu pētniecībā un attīstībā, pesticīdu sintēzē un materiālu zinātnes jomās. Piemēram, zāļu sintēzē aldehīda grupa var piedalīties kondensācijas reakcijās, lai izveidotu heterociklisku skeletu, savukārt broma atoms var ieviest funkcionālās grupas, izmantojot aizvietošanas reakcijas, nodrošinot elastību zāļu molekulu projektēšanai.

 

Saskare ar ādu: Tieša saskare var izraisīt ādas apsārtumu, niezi, tulznas un smagos gadījumos kontaktdermatītu.
Mehānisms: Aldehīdu grupas kovalenti saistās ar aminogrupām ādas proteīnos, veidojot Šifa bāzes, izjaucot ādas barjeras funkciju; Broma atomu klātbūtne var uzlabot tā lipofilitāti un veicināt iekļūšanu epidermas slānī.
Saskare ar acīm: Smags acu kairinājums, kas izpaužas kā konjunktīvas sastrēgums, asarošana, fotofobija un pat radzenes epitēlija bojājumi.
Mehānisms: Aldehīdu grupas reaģē ar radzenes proteīniem, izraisot olbaltumvielu denaturāciju, savukārt broma atomi var izraisīt oksidatīvā stresa reakcijas un bojāt radzenes šūnas.

 

Elpošanas ceļu kairinājums: tvaiku vai putekļu ieelpošana var izraisīt nazofarneksa kairinājumu, klepu un apgrūtinātu elpošanu. Ilgstoša iedarbība var izraisīt astmu vai hronisku obstruktīvu plaušu slimību (HOPS). Aldehīdu grupas saistās ar olbaltumvielām elpceļu gļotādas epitēlija šūnās, izjaucot gļotādas integritāti; Broma atomi var izraisīt iekaisuma reakcijas, radot reaktīvās skābekļa sugas (ROS).

 

Gremošanas sistēmas reakcijas: slikta dūša, vemšana, sāpes vēderā, caureja un smagos gadījumos var rasties kuņģa-zarnu trakta asiņošana vai aknu bojājumi. Aldehīdu grupu tiešā korozīvā iedarbība uz kuņģa-zarnu trakta gļotādu, kā arī kuņģa-zarnu trakta stimulēšana ar broma ūdeņradi, ko rada broma atomu metabolisms organismā; Aknām kā galvenajam vielmaiņas orgānam oksidatīvā stresa dēļ var būt paaugstināts transamināžu līmenis.
Akūta saindēšanās: reibonis, nogurums, neskaidra apziņa un smagos gadījumos koma, krampji un pat elpošanas un asinsrites mazspēja. Aldehīdu grupas traucē nervu vadītspēju, saistoties ar neirotransmitera receptoriem; Broma atomi var kavēt mitohondriju elpošanas ķēdi, izraisot šūnu enerģijas metabolisma traucējumus.

Populāri tagi: 2-brom-3-piridīnkarboksaldehīds cas 128071-75-0, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkt, cena, lielapjoma, pārdošana