2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi CAS 128071-75-0

2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi (3-Pyridiinikarboksaldehydi, 2-bromi-), kemiallinen kaava: C6H4BrNO, CAS 14533-22-9, molekyylipaino: 186,01 g/mol. Se on kiinteä aine, yleensä valkoisen tai melkein valkoisen kiteisen jauheen muodossa. Sillä on tietty liukoisuus joihinkin yleisiin orgaanisiin liuottimiin (kuten dikloorimetaani, eetteri, metanoli, etanoli jne.). Huomaa kuitenkin, että sen liukoisuus voi vaihdella lämpötilan, liuottimien ja muiden tekijöiden mukaan. Tärkeänä orgaanisena yhdisteenä sillä on laaja valikoima sovelluksia ja käyttötarkoituksia. Sillä on tärkeä rooli lääkesynteesin, torjunta-ainesynteesin, koordinaatiokemian ja orgaanisten optoelektronisten materiaalien aloilla. Synteesillä ja funktionalisoinnilla voidaan saada yhdisteitä, joilla on tietyt rakenteet ja ominaisuudet eri alojen ja sovellusten tarpeisiin.

Molekyyliominaisuudet

2-Bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi koostuu kuusijäsenisestä pyridiinirenkaasta (typpeä sisältävä aromaattinen heterosykli), jossa on kaksi substituenttia:

Bromi (Br): vahva elektroneja{0}}vetävä ryhmä, joka aktivoi pyridiinirenkaan nukleofiilisiin substituutioreaktioihin (esim. Suzuki-, Heck- tai Buchwald-Hartwig-kytkennät).

Aldehydi (-CHO): Erittäin reaktiivinen funktionaalinen ryhmä, joka osallistuu kondensaatioreaktioihin (esim. imiinin muodostumiseen, pelkistävään aminointiin) ja hapetus-/pelkistysprosesseihin.

Reaktioreitit

Yhdisteen reaktiivisuus johtuu sen kahden funktionaalisen ryhmän välisestä vuorovaikutuksesta:

Nukleofiilinen aromaattinen substituutio (SNAr): Bromiatomi voidaan korvata nukleofiileillä (esim. amiineilla, tioleilla tai boorihapoilla) emäksisissä olosuhteissa, mikä mahdollistaa erilaisten substituenttien lisäämisen.

Kondensaatioreaktiot: Aldehydiryhmä reagoi primääristen amiinien kanssa muodostaen imiinejä, jotka voidaan pelkistää sekundäärisiksi amiineiksi käyttämällä pelkistäviä aineita, kuten natriumboorihydridiä (NaBH4).

Hapetus/pelkistys: Aldehydi voidaan hapettaa karboksyylihapoksi (käyttämällä Jones-reagenssia) tai pelkistää alkoholiksi (käyttäen NaBH4).

Risti-kytkentäreaktiot: Bromiatomi osallistuu palladium-katalysoituihin kytkentöihin (esim. Suzuki, Sonogashira) muodostaen hiili-hiili- tai hiili-heteroatomisidoksia.

Nämä reitit tekevät 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydistä pään monivaiheisissa synteesissä, joissa vaaditaan peräkkäistä funktionalisointia.

Se on monimutkainen orgaaninen yhdiste, joka voidaan syntetisoida eri reiteillä.

1. Hantzschin pyridiinin synteesimenetelmä:

Kemiallisen reaktion kaava on seuraava:

C₅H₄BrN+2C₃H₂N₂+CH₄N₂S → C₆H₄BrNO

Tämä on yleisesti käytetty menetelmä 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehidin syntetisoimiseksi, jossa on seuraavat erityiset vaiheet:

Vaihe 1: Valmistele lähtöaineet:

Sekoita 2-bromipyridiini ja malononitriili moolisuhteessa 1:2 ja lisää tiourea katalyyttinä. Reagenssien määrää voidaan säätää tarpeen mukaan.

Vaihe 2: Reaktion edistyminen:

Lisää vaiheessa 1 sekoittamisesta saadut lähtöaineet reaktiopulloon ja jatka reaktiota sopivissa reaktio-olosuhteissa. Reaktiolämpötila on tavallisesti 150 - 200 celsiusastetta, ja kuivaa typpivirtausta voidaan käyttää liuottimettomissa olosuhteissa. Reaktioaika riippuu erityisistä koeolosuhteista, yleensä tunneista päiviin.

Tässä reaktiossa tiourea toimii katalyyttinä edistäen reaktion etenemistä. Korkeasta reaktiolämpötilasta johtuen voi tapahtua C-C-sidosten muodostumista. Valmistettu lopputuote on 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehidi.

Vaihe 3: Jäähdytys ja kiteyttäminen:

Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä reaktioliuos huoneenlämpötilaan tai alhaiseen lämpötilaan ja jatka kiteyttämistä. Tuotteen kiteytyminen voidaan saada aikaan lisäämällä hitaasti sopivia liuottimia (kuten etanolia tai eetteriliuottimia). Kiteytysprosessin aikana tuotteet saostuvat liuoksesta kiinteässä muodossa.

Vaihe 4: Puhdistus ja kuivaus:

Sentrifugoi tai suodata kiteytynyt tuote kiinteiden tuotteiden erottamiseksi. Erottamisen jälkeen tuote voidaan pestä sopivilla liuottimilla epäpuhtauksien poistamiseksi. Lopuksi tuote kuivattiin sopivissa olosuhteissa erittäin puhtaan -2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehidin saamiseksi.

2. Knoevenagelin kondensaatioreaktio:

Kemiallisen reaktion kaava on seuraava:

C₅H₄BrN+C₄H₈O₃+C₆H₁₅N → C₆H₄BrNO

Tässä reaktiossa asyyli- ja karboksyyliryhmät muodostavat C-C-sidoksen kondensaatioreaktion kautta. Valmistettu lopputuote on 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehidi.

Tarkat vaiheet ovat seuraavat:

Vaihe 1: Liuota 2-bromipyridiini ja malonihappo (tyypillinen karboksyylihappo) sopivaan orgaaniseen liuottimeen. Etanoli on yleisesti käytetty liuotin.

Vaihe 2: lisää alkalista katalyyttiä, kuten trietyyliamiinia, edistämään kondensaatioreaktiota.

Vaihe 3: Kuumenna liuos ja suorita reaktio sopivassa lämpötilassa. Yleisesti käytetty reaktiolämpötila on 80-100 celsiusastetta.

Vaihe 4: Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä liuos ja käy läpi happamointikäsittely kohdetuotteen 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehidin muodostamiseksi.

Vaihe 5: Puhdista ja kiteytä tuote erittäin puhtaan -yhdisteen saamiseksi.

Nämä ovat vain kaksi yleistä menetelmää, ja on olemassa monia muita synteesimenetelmiä 3-pyridiinikarboksaldehydille, 2-bromi-. On huomattava, että jokaisella synteesimenetelmällä on erityiset etunsa ja käyttökelpoisuutensa, ja niitä on mukautettava ja optimoitava todellisen toiminnan erityistilanteen mukaan.

► Kinaasi-inhibiittorin synteesi syövän hoitoon

1) Tausta

Kinaasi-inhibiittorit ovat luokka kohdennettuja syöpälääkkeitä, jotka estävät proteiinikinaasien, solujen signalointiin ja proliferaatioon osallistuvien entsyymien toiminnan. Pyridiini-pohjaiset tukirakenteet ovat yleisiä kinaasi-inhibiittoreiden suunnittelussa, koska ne pystyvät jäljittelemään ATP--sitoutumiskohtia. Lääkeyhtiön tutkijat pyrkivät kehittämään uuden inhibiittorin, joka kohdistuisi epidermaalisen kasvutekijän reseptoriin (EGFR), joka on monissa syövissä yli-ilmentyvä kinaasi.

2) Tavoite

Syntetisoi pyridiini-johdettu yhdiste, jolla on suuri teho ja selektiivisyys EGFR:n suhteen käyttämällä 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydiä keskeisenä välituotteena.

3) Kokeellinen lähestymistapa

Ydinrakenteen synteesi:

2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi saatettiin reagoimaan aniliinin kanssa etanolissa palautusjäähdyttäen, jolloin muodostui imiinivälituote kondensaatiolla.

Imiini pelkistettiin käyttämällä natriumboorihydridiä (NaBH4), jolloin saatiin 2-bromi-N-fenyylipyridiini-3-amiini, kriittinen rakennuspalikka lisäfunktionalisoinnille.

Risti-kytkentäreaktio:

Aseman 2- bromiatomille tehtiin Suzuki-Miyaura-kytkentä boorihappojohdannaisen (4-fluorifenyyliboorihappo) kanssa palladium(II)asetaatin (Pd(OAc)2) ja ligandin (trifenyylifosfiini) läsnä ollessa.

Tämä vaihe toi fluorifenyyliryhmän, mikä tehosti lipofiilisyyttä ja sitoutumisaffiniteettia.

Lopullinen muutos:

Aldehydiryhmä hapetettiin karboksyylihapoksi käyttämällä Jones-reagenssia (kromihappoa rikkihapossa), jolloin saatiin kohdeyhdiste: N-(4-fluorifenyyli)-2-(4-fluorifenyyli)pyridiini-3-karboksamidi.

4) Tulokset

Saanto: 72 % kolmen vaiheen aikana.

Biologinen aktiivisuus:

Yhdiste esti EGFR-kinaasiaktiivisuutta IC50-arvolla 12 nM entsymaattisissa määrityksissä.

In vitro -tutkimukset A431-syöpäsoluilla (yli-ilmentävät EGFR:ää) osoittivat 0,8 μM:n GI50 (kasvun esto).

Selektiivisyys: Yhdiste osoitti 50{4}-kertaista selektiivisyyttä muihin kinaaseihin (esim. VEGFR, CDK2) verrattuna, mikä vähensi kohteen ulkopuolista toksisuutta.

5) Vaikutukset

Tämä tapaus osoittaa, kuinka 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi mahdollistaa kompleksisten kinaasi-inhibiittorien nopean kokoamisen. Sen aldehydi- ja bromiryhmät tarjoavat ortogonaalisen reaktiivisuuden peräkkäiselle funktionalisoinnille, joka on nyt laajalti käytössä lääkekemiassa.

►Grafeenioksidin toiminnallisuus tehostetuille komposiittimateriaaleille

1) Tausta

Grafeenioksidi (GO) on suosittu lujitemateriaali polymeerikomposiiteissa sen korkean mekaanisen lujuuden ja sähkönjohtavuuden vuoksi. GO:n hydrofiilisyys rajoittaa kuitenkin sen hajoamista ei--polaarisiin polymeereihin. Tutkijat yrittivät muokata GO:ta kemiallisesti käyttämällä 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydiä yhteensopivuuden parantamiseksi epoksihartsien kanssa.

2) Tavoite

Oksa kovalenttisesti 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi GO:hen ja arvioi komposiitin lämpö- ja mekaaniset ominaisuudet.

3) Kokeellinen lähestymistapa

GO-muutos:

GO dispergoitiin dimetyyliformamidiin (DMF) ja sonikoitiin 2 tuntia.

2-Bromi-3-pyridiinikarboksaldehydiä (5 ekv.) ja natriumhydroksidia (NaOH, 10 ekv.) lisättiin, mikä aloitti nukleofiilisen substituutioreaktion GO:n epoksidiryhmien ja aldehydin -hiilen välillä.

Komposiittivalmistus:

Modifioitu GO (GO{0}}Py) sekoitettiin epoksihartsiin (bisfenoli A:n diglysidyylieetteri, DGEBA) ja kovettimeen (trietyleenitetraamiini, TETA).

Seosta kovetettiin 120 asteessa 4 tuntia komposiittikalvon muodostamiseksi.

Luonnehdinta:

Lämpöstabiilisuus arvioitiin termogravimetrisella analyysillä (TGA).

Mekaaniset ominaisuudet mitattiin vetokokeella.

4) Tulokset

Oksastustehokkuus: Fourier{0}}-muunnos infrapunaspektroskopia (FTIR) vahvisti pyridiinirenkaiden esiintymisen GO-Py:ssä.

Lämpöstabiilisuus:

Komposiitin hajoamislämpötila nousi 35 astetta modifioimattomaan GO/epoksiin verrattuna.

Mekaaniset ominaisuudet:

Vetolujuus parani 22 % 45 MPa:sta (muutamaton) 55 MPa:iin (GO-Py).

Murtovenymä kasvoi 15 %, mikä osoittaa parempaa jännitysjakaumaa.

5) Vaikutukset

Tämä tapaus havainnollistaa, kuinka 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi voi yhdistää epäorgaaniset nanomateriaalit ja orgaaniset polymeerit. Pyridiinirenkaan aromaattisuus tehosti rajapintojen tarttumista, periaatetta, jota voidaan soveltaa muihin 2D-materiaaleihin, kuten molybdeenidisulfidiin (MoS₂).

► Biokonjugaatio proteiinien merkitsemistä varten

1) Tausta

Paikkakohtaiset{0}proteiinimerkinnät ovat välttämättömiä proteiinien toiminnan tutkimisessa, diagnostiikan kehittämisessä ja bioterapeuttisten aineiden luomisessa. 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydissä oleva aldehydiryhmä voi reagoida lysiinitähteiden kanssa proteiineissa pelkistävän aminoinnilla muodostaen stabiileja kovalenttisia sidoksia.

2) Tavoite

Merkitse vihreän fluoresoivan proteiinin (GFP) N--pää käyttämällä 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydiä ja arvioi leimauksen tehokkuus.

3) Kokeellinen lähestymistapa

Konjugaatioreaktio:

Rekombinantti-GFP:tä (1 mg/ml) inkuboitiin 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydin (10 ekv.) kanssa fosfaattipuskurissa (pH 7,4) 2 tuntia huoneenlämpötilassa.

Lisättiin natriumsyaaniboorihydridiä (NaBH3CN, 5 ekv.) imiinivälituotteen pelkistämiseksi stabiiliksi amiiniksi.

Puhdistus:

Konjugaatti puhdistettiin käyttämällä koko{0}}ekskluusiokromatografiaa (SEC).

Luonnehdinta:

Leimaustehokkuus määritettiin UV{0}}Vis-spektroskopialla (absorbanssi aallonpituudella 280 nm proteiinille, 340 nm pyridiinille).

Fluoresenssin intensiteetti mitattiin GFP-aktiivisuuden arvioimiseksi{0}}leimauksen jälkeen.

4) Tulokset

Leimaustehokkuus: 85 % GFP-molekyyleistä oli konjugoitunut pyridiinin absorbanssin perusteella.

Fluoresenssin säilyminen: Konjugaatti säilytti 92 % natiivi GFP:n fluoresenssista, mikä osoittaa minimaalisen rakenteellisen häiriön.

Massaspektrometria: ESI{0}}MS vahvisti 185 Da:n massan kasvun (yhdenmukaisen yhden pyridiinikarboksaldehydiosan kanssa GFP:tä kohti).

5) Vaikutukset

Tämä tutkimus osoittaa 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydin käyttökelpoisuuden biokonjugaatiossa. Sen pieni koko ja reaktiivisuus tekevät siitä paremman kuin suurempia fluoresoivia väriaineita, jotka usein häiritsevät proteiinin toimintaa. Samanlaisia ​​strategioita käytetään nyt immunohistokemian vasta-aineiden leimaamiseen.

2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi on bromattu aldehydiyhdiste, joka sisältää pyridiinirenkaan, jonka molekyylikaava on C₆H4BrNO ja jonka molekyylipaino on 186. Pyridiinirenkaan 2-asema sen rakenteessa on korvattu ainutlaatuisella bromiatomilla, ja 3-aseman kemiallinen aldehydiryhmä on yhdistetty. Orgaanisen synteesin välituotteena sitä käytetään laajalti lääketutkimuksessa ja -kehityksessä, torjunta-ainesynteesissä ja materiaalitieteen aloilla. Esimerkiksi lääkesynteesissä aldehydiryhmä voi osallistua kondensaatioreaktioihin heterosyklisen rungon rakentamiseksi, kun taas bromiatomi voi tuoda funktionaalisia ryhmiä substituutioreaktioiden kautta, mikä tarjoaa joustavuutta lääkemolekyylien suunnitteluun.

 

Ihokosketus: Suora kosketus voi aiheuttaa ihon punoitusta, kutinaa, rakkuloita ja vaikeissa tapauksissa kosketusihottumaa.
Mekanismi: Aldehydiryhmät sitoutuvat kovalenttisesti ihoproteiinien aminoryhmiin muodostaen Schiff-emäksiä, mikä häiritsee ihon suojaustoimintoa; Bromiatomien läsnäolo voi lisätä sen lipofiilisyyttä ja edistää tunkeutumista epidermaaliseen kerrokseen.
Silmäkosketus: Vaikea silmä-ärsytys, joka ilmenee sidekalvon tukkoisena, kyyneleenä, valonarkuusena ja jopa sarveiskalvon epiteelivauriona.
Mekanismi: Aldehydiryhmät reagoivat sarveiskalvon proteiinien kanssa aiheuttaen proteiinien denaturoitumista, kun taas bromiatomit voivat laukaista oksidatiivisia stressireaktioita ja vahingoittaa sarveiskalvon soluja.

 

Hengitysteiden ärsytys: Höyryn tai pölyn hengittäminen voi aiheuttaa nenänielun ärsytystä, yskää ja hengitysvaikeuksia. Pitkäaikainen altistuminen voi laukaista astman tai kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden (COPD). Aldehydiryhmät sitoutuvat proteiineihin hengityselinten limakalvon epiteelisoluissa, mikä häiritsee limakalvon eheyttä; Bromiatomit voivat laukaista tulehdusreaktioita tuottamalla reaktiivisia happilajeja (ROS).

 

Ruoansulatuskanavan reaktiot: pahoinvointia, oksentelua, vatsakipua, ripulia ja vaikeissa tapauksissa maha-suolikanavan verenvuotoa tai maksavaurioita voi esiintyä. Aldehydiryhmien suora syövyttävä vaikutus maha-suolikanavan limakalvoon sekä maha-suolikanavan stimulaatio bromivetyllä, jota tuotetaan bromiatomien metaboliassa kehossa; Maksa, joka on tärkein aineenvaihduntaelin, voi kokea kohonneita transaminaasitasoja oksidatiivisen stressin vuoksi.
Akuutti myrkytys: Huimaus, väsymys, tajunnan hämärtyminen ja vaikeissa tapauksissa kooma, kouristukset ja jopa hengitys- ja verenkiertohäiriöt. Aldehydiryhmät häiritsevät hermojen johtumista sitoutumalla välittäjäainereseptoreihin; Bromiatomit voivat estää mitokondrioiden hengitysketjua, mikä johtaa solujen energia-aineenvaihduntahäiriöihin.

Suositut Tagit: 2-bromi-3-pyridiinikarboksaldehydi cas 128071-75-0, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavarana, myytävänä