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

2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd(3-Pyridinkarboksaldehyd, 2-brom-), kjemisk formel: C6H4BrNO, CAS 14533-22-9, molekylvekt: 186,01 g/mol. Det er et fast stoff, vanligvis i form av et hvitt eller nesten hvitt krystallinsk pulver. Det har en viss løselighet i noen vanlige organiske løsningsmidler (som diklormetan, eter, metanol, etanol, etc.). Vær imidlertid oppmerksom på at løseligheten kan variere avhengig av temperatur, løsemidler og andre faktorer. Som en viktig organisk forbindelse har den et bredt spekter av bruksområder og bruksområder. Det spiller en viktig rolle innen medikamentsyntese, plantevernmiddelsyntese, koordineringskjemi og organiske optoelektroniske materialer. Gjennom syntese og funksjonalisering kan forbindelser med spesifikke strukturer og egenskaper oppnås for å møte behovene til ulike felt og applikasjoner.

Molekylære egenskaper

2-Brom-3-pyridinkarboksaldehyd består av en seksleddet pyridinring (en nitrogenholdig aromatisk heterosykkel) med to substituenter:

Brom (Br): En sterk elektron--tiltrekkende gruppe som aktiverer pyridinringen for nukleofile substitusjonsreaksjoner (f.eks. Suzuki-, Heck- eller Buchwald-Hartwig-koblinger).

Aldehyd (-CHO): En svært reaktiv funksjonell gruppe som deltar i kondensasjonsreaksjoner (f.eks. imindannelse, reduktiv aminering) og oksidasjons-/reduksjonsprosesser.

Reaksjonsveier

Forbindelsens reaktivitet stammer fra samspillet mellom de to funksjonelle gruppene:

Nukleofil aromatisk substitusjon (SNAr): Bromatomet kan erstattes av nukleofiler (f.eks. aminer, tioler eller boronsyrer) under basiske forhold, noe som muliggjør introduksjon av forskjellige substituenter.

Kondensasjonsreaksjoner: Aldehydgruppen reagerer med primære aminer for å danne iminer, som kan reduseres til sekundære aminer ved å bruke reduksjonsmidler som natriumborhydrid (NaBH4).

Oksidasjon/reduksjon: Aldehydet kan oksideres til en karboksylsyre (ved å bruke Jones-reagens) eller reduseres til en alkohol (ved å bruke NaBH₄).

Kryss-koblingsreaksjoner: Bromatomet deltar i palladium-katalyserte koblinger (f.eks. Suzuki, Sonogashira) for å danne karbon-karbon- eller karbon-heteroatombindinger.

Disse banene gjør 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd til en knutepunkt i flertrinnssynteser, der sekvensiell funksjonalisering er nødvendig.

Det er en kompleks organisk forbindelse som kan syntetiseres gjennom forskjellige veier.

1. Hantzsch pyridinsyntesemetode:

Den kjemiske reaksjonsformelen er som følger:

C₅H₄BrN+2C₃H₂N₂+CH₄N₂S → C₆H₄BrNO

Dette er en ofte brukt metode for å syntetisere 2-brom-3-pyridinkarboksaldehid, med de spesifikke trinnene som følger:

Trinn 1: Forbered reaktanter:

Bland 2-brompyridin og malononitril i et molforhold på 1:2, og tilsett tiourea som katalysator. Mengden av reaktanter kan justeres etter behov.

Trinn 2: Reaksjonsfremgang:

Tilsett reaktantene oppnådd ved blanding i trinn 1 til reaksjonskolben og fortsett med reaksjonen under passende reaksjonsbetingelser. Reaksjonstemperaturen er vanligvis mellom 150 og 200 grader Celsius, og tørr nitrogenstrøm under løsemiddelfrie forhold kan brukes. Reaksjonstiden avhenger av spesifikke eksperimentelle forhold, vanligvis fra timer til dager.

I denne reaksjonen fungerer tiourea som en katalysator, og fremmer fremdriften av reaksjonen. På grunn av den høye reaksjonstemperaturen kan dannelsen av C-C-bindinger forekomme. Sluttproduktet som produseres er 2-brom-3-pyridinkarboksaldehid.

Trinn 3: Avkjøling og krystallisering:

Etter at reaksjonen er fullført, avkjøl reaksjonsløsningen til romtemperatur eller lav temperatur og fortsett med krystallisering. Krystalliseringen av produktet kan induseres ved sakte tilsetning av passende løsningsmidler (som etanol eller eterløsningsmidler). Under krystalliseringsprosessen feller produktene ut fra løsningen i fast form.

Trinn 4: Rensing og tørking:

Sentrifuger eller filtrer det krystalliserte produktet for å separere faste produkter. Etter separering kan produktet vaskes med passende løsemidler for å fjerne urenheter. Til slutt ble produktet tørket under passende forhold for å oppnå høy-renhet 2-brom-3-pyridinkarboksaldehid.

2. Knoevenagel kondensasjonsreaksjon:

Den kjemiske reaksjonsformelen er som følger:

C₅H₄BrN+C₄H₈O₃+C₆H₁₅N → C₆H₄BrNO

I denne reaksjonen danner acyl- og karboksylgrupper C-C-binding gjennom kondensasjonsreaksjon. Sluttproduktet som produseres er 2-brom-3-pyridinkarboksaldehid.

De spesifikke trinnene er som følger:

Trinn 1: Løs 2-brompyridin og malonsyre (representativ karboksylsyre) i et passende organisk løsningsmiddel. Etanol er et vanlig løsemiddel.

Trinn 2: tilsett en alkalisk katalysator, for eksempel trietylamin, for å fremme kondensasjonsreaksjonen.

Trinn 3: Varm opp løsningen og utfør reaksjonen ved en passende temperatur. Den vanligste reaksjonstemperaturen er 80-100 grader Celsius.

Trinn 4: Etter at reaksjonen er fullført, avkjøl løsningen og gjennomgå surgjøringsbehandling for å generere målproduktet 2-Bromo-3-pyridincarboxaldehide.

Trinn 5: Rens og krystalliser produktet for å oppnå en forbindelse med høy-renhet.

Dette er bare to vanlige metoder, og det er mange andre syntesemetoder for 3-Pyridinkarboksaldehyd, 2-brom-. Det skal bemerkes at hver syntesemetode har sine spesifikke fordeler og anvendelighet, og må justeres og optimaliseres i henhold til den spesifikke situasjonen i faktisk drift.

► Syntese av en kinasehemmer for kreftterapi

1) Bakgrunn

Kinasehemmere er en klasse målrettede kreftmedisiner som blokkerer aktiviteten til proteinkinaser, enzymer involvert i cellesignalering og spredning. Pyridin-baserte stillaser er vanlige i kinasehemmerdesign på grunn av deres evne til å etterligne ATP-bindingssteder. Forskere ved et farmasøytisk selskap forsøkte å utvikle en ny inhibitor rettet mot epidermal vekstfaktorreseptor (EGFR), en kinase som er overuttrykt i mange kreftformer.

2) Mål

Syntetiser en pyridin-avledet forbindelse med høy styrke og selektivitet for EGFR ved å bruke 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd som et nøkkelmellomprodukt.

3) Eksperimentell tilnærming

Syntese av kjernestrukturen:

2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd ble omsatt med anilin i etanol under tilbakeløp for å danne et imin-mellomprodukt via kondensasjon.

Iminet ble redusert ved bruk av natriumborhydrid (NaBH4) for å gi 2-brom-N-fenylpyridin-3-amin, en kritisk byggestein for videre funksjonalisering.

Kryss-koblingsreaksjon:

Bromatomet i 2-posisjon gjennomgikk en Suzuki-Miyaura-kobling med et boronsyrederivat (4-fluorfenylboronsyre) i nærvær av palladium(II)acetat (Pd(OAc)2) og en ligand (trifenylfosfin).

Dette trinnet introduserte en fluorfenylgruppe, som forbedret lipofilisitet og bindingsaffinitet.

Endelig modifikasjon:

Aldehydgruppen ble oksidert til en karboksylsyre ved bruk av Jones-reagens (kromsyre i svovelsyre), hvilket ga målforbindelsen: N-(4-fluorfenyl)-2-(4-fluorfenyl)pyridin-3-karboksamid.

4) Resultater

Utbytte: 72 % over tre trinn.

Biologisk aktivitet:

Forbindelsen inhiberte EGFR-kinaseaktivitet med en IC50 på 12 nM i enzymatiske analyser.

In vitro-studier på A431-kreftceller (som overuttrykker EGFR) viste en GI₅₀ (vekstinhibering) på 0,8 μM.

Selektivitet: Forbindelsen viste 50 - ganger selektivitet i forhold til andre kinaser (f.eks. VEGFR, CDK2), noe som reduserte toksisitet utenfor målet.

5) Implikasjoner

Dette tilfellet viser hvordan 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd muliggjør rask sammenstilling av komplekse kinasehemmere. Dens aldehyd- og bromgrupper gir ortogonal reaktivitet for sekvensiell funksjonalisering, en strategi som nå er bredt tatt i bruk i medisinsk kjemi.

►Funksjonalisering av grafenoksid for forbedrede komposittmaterialer

1) Bakgrunn

Grafenoksid (GO) er et populært forsterkningsmateriale i polymerkompositter på grunn av sin høye mekaniske styrke og elektriske ledningsevne. Imidlertid begrenser GOs hydrofile natur spredningen i ikke-polare polymerer. Forskere forsøkte å modifisere GO kjemisk ved å bruke 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd for å forbedre kompatibiliteten med epoksyharpikser.

2) Mål

Pod kovalent 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd på GO og evaluer komposittens termiske og mekaniske egenskaper.

3) Eksperimentell tilnærming

GO-endring:

GO ble dispergert i dimetylformamid (DMF) og sonikert i 2 timer.

2-Brom-3-pyridinkarboksaldehyd (5 ekv.) og natriumhydroksid (NaOH, 10 ekv.) ble tilsatt, og initierte en nukleofil substitusjonsreaksjon mellom GOs epoksidgrupper og aldehydens -karbon.

Kompositt fabrikasjon:

Den modifiserte GO (GO-Py) ble blandet med en epoksyharpiks (diglycidyleter av bisfenol A, DGEBA) og en herder (trietylentetramin, TETA).

Blandingen ble herdet ved 120 grader i 4 timer for å danne en komposittfilm.

Karakterisering:

Termisk stabilitet ble vurdert via termogravimetrisk analyse (TGA).

Mekaniske egenskaper ble målt ved bruk av strekktesting.

4) Resultater

Podeeffektivitet: Fourier-transform infrarød spektroskopi (FTIR) bekreftet tilstedeværelsen av pyridinringer på GO-Py.

Termisk stabilitet:

Den begynnende nedbrytningstemperaturen til kompositten økte med 35 grader sammenlignet med umodifisert GO/epoksy.

Mekaniske egenskaper:

Strekkstyrken ble forbedret med 22 %, fra 45 MPa (umodifisert) til 55 MPa (GO-Py).

Forlengelse ved brudd økte med 15 %, noe som indikerer bedre spenningsfordeling.

5) Implikasjoner

Denne saken illustrerer hvordan 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd kan bygge bro mellom uorganiske nanomaterialer og organiske polymerer. Pyridinringens aromatisitet forbedret grenseflateadhesjonen, et prinsipp som gjelder andre 2D-materialer som molybdendisulfid (MoS₂).

► Biokonjugering for proteinmerking

1) Bakgrunn

Nettstedsspesifikk proteinmerking er viktig for å studere proteinfunksjon, utvikle diagnostikk og lage bioterapeutiske midler. Aldehydgruppen i 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd kan reagere med lysinrester i proteiner via reduktiv aminering, og danne stabile kovalente bindinger.

2) Mål

Merk N-terminalen til grønt fluorescerende protein (GFP) ved hjelp av 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd og evaluer merkingseffektiviteten.

3) Eksperimentell tilnærming

Konjugasjonsreaksjon:

Rekombinant GFP (1 mg/ml) ble inkubert med 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd (10 ekv.) i fosfatbuffer (pH 7,4) i 2 timer ved romtemperatur.

Natriumcyanoborhydrid (NaBH3CN, 5 ekv.) ble tilsatt for å redusere imin-mellomproduktet til et stabilt amin.

Rensing:

Konjugatet ble renset ved bruk av størrelse-eksklusjonskromatografi (SEC).

Karakterisering:

Merkingseffektivitet ble kvantifisert via UV-Vis-spektroskopi (absorbans ved 280 nm for protein, 340 nm for pyridin).

Fluorescensintensiteten ble målt for å vurdere GFP-aktivitet etter-merking.

4) Resultater

Merkingseffektivitet: 85 % av GFP-molekylene ble konjugert, bestemt ved pyridinabsorbans.

Fluorescensretensjon: Konjugatet beholdt 92 % av naturlig GFPs fluorescens, noe som indikerer minimal strukturell forstyrrelse.

Massespektrometri: ESI-MS bekreftet en masseøkning på 185 Da (konsistent med én pyridinkarboksaldehyddel per GFP).

5) Implikasjoner

Denne studien demonstrerer nytten av 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd i biokonjugering. Den lille størrelsen og reaktiviteten gjør den overlegen større fluorescerende fargestoffer, som ofte forstyrrer proteinfunksjonen. Lignende strategier brukes nå for å merke antistoffer for immunhistokjemi.

2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyd er en bromert aldehydforbindelse som inneholder en pyridinring, med molekylformelen C ₆ H ₄ BrNO og en molekylvekt på 186. 2-posisjonen til pyridinringen i dens struktur er erstattet av et bromatom, og det er knyttet en al-hyde-gruppe til den kjemiske 3-posisjonen. Som et organisk syntesemellomprodukt, er det mye brukt i legemiddelforskning og -utvikling, plantevernmiddelsyntese og materialvitenskap. For eksempel, i medikamentsyntese, kan aldehydgruppen delta i kondensasjonsreaksjoner for å konstruere et heterosyklisk skjelett, mens bromatomet kan introdusere funksjonelle grupper gjennom substitusjonsreaksjoner, noe som gir fleksibilitet for design av legemiddelmolekyler.

 

Hudkontakt: Direkte kontakt kan forårsake rødhet, kløe, blemmer og i alvorlige tilfeller kontakteksem.
Mekanisme: Aldehydgrupper bindes kovalent med aminogrupper i hudproteiner for å danne Schiff-baser, og forstyrrer hudbarrierefunksjonen; Tilstedeværelsen av bromatomer kan øke dens lipofilisitet og fremme penetrasjon inn i det epidermale laget.
Øyekontakt: Alvorlig øyeirritasjon, manifestert som conjunctival congestion, riving, photophobia, and even corneal epitelial damage.
Mekanisme: Aldehydgrupper reagerer med hornhinneproteiner for å forårsake proteindenaturering, mens bromatomer kan utløse oksidative stressreaksjoner og skade hornhinneceller.

 

Luftveisirritasjon: Innånding av damp eller støv kan forårsake irritasjon av nesesvelget, hoste og pustevansker. Langtidseksponering kan utløse astma eller kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS). Aldehydgrupper binder seg til proteiner i respiratoriske slimhinneepitelceller, og forstyrrer slimhinneintegriteten; Bromatomer kan utløse inflammatoriske reaksjoner ved å produsere reaktive oksygenarter (ROS).

 

Reaksjoner i fordøyelsessystemet: kvalme, oppkast, magesmerter, diaré, og i alvorlige tilfeller kan gastrointestinal blødning eller leverskade oppstå. Den direkte etsende effekten av aldehydgrupper på mage-tarmslimhinnen, samt stimulering av mage-tarmkanalen av hydrogenbromid produsert av metabolismen av bromatomer i kroppen; Leveren, som det viktigste metabolske organet, kan oppleve forhøyede transaminasenivåer på grunn av oksidativt stress.
Akutt forgiftning: Svimmelhet, tretthet, uklar bevissthet, og i alvorlige tilfeller koma, kramper og til og med respirasjons- og sirkulasjonssvikt. Aldehydgrupper forstyrrer nerveledning ved å binde seg til nevrotransmitterreseptorer; Bromatomer kan hemme mitokondriell respirasjonskjede, noe som fører til forstyrrelser i cellulær energimetabolisme.

Populære tags: 2-brom-3-pyridinkarboksaldehyd cas 128071-75-0, leverandører, produsenter, fabrikk, engros, kjøp, pris, bulk, til salgs