2-Bróm-3-piridin-karboxaldehid CAS 128071-75-0

2-bróm-3-piridinkarboxaldehid (3-Piridin-karboxaldehid, 2-bróm-), kémiai képlet: C6H4BrNO, CAS 14533-22-9, molekulatömeg: 186,01 g/mol. Szilárd anyag, általában fehér vagy csaknem fehér kristályos por formájában. Bizonyos gyakori szerves oldószerekben (például diklór-metánban, éterben, metanolban, etanolban stb.) bizonyos mértékben oldódik. Azonban vegye figyelembe, hogy az oldhatósága a hőmérséklettől, az oldószerektől és egyéb tényezőktől függően változhat. Fontos szerves vegyületként széles körű felhasználási és felhasználási területtel rendelkezik. Fontos szerepet játszik a gyógyszerszintézis, a növényvédőszer-szintézis, a koordinációs kémia és a szerves optoelektronikai anyagok területén. Szintézissel és funkcionalizálással olyan specifikus szerkezetű és tulajdonságú vegyületek nyerhetők, amelyek megfelelnek a különböző területek és alkalmazások igényeinek.

Molekuláris jellemzők

A 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid egy hattagú piridingyűrűből (nitrogéntartalmú aromás heterociklusból) áll, két szubsztituenssel:

Bróm (Br): Erős elektront{0}}szívó csoport, amely aktiválja a piridingyűrűt nukleofil szubsztitúciós reakciókhoz (pl. Suzuki, Heck vagy Buchwald-Hartwig-kapcsolás).

Aldehid (-CHO): Erősen reaktív funkciós csoport, amely részt vesz a kondenzációs reakciókban (pl. iminképződés, reduktív aminálás) és az oxidációs/redukciós folyamatokban.

Reakció utak

A vegyület reakcióképessége a két funkciós csoport közötti kölcsönhatásból ered:

Nukleofil aromás szubsztitúció (SNAr): A bróm atom nukleofilekkel (pl. aminokkal, tiolokkal vagy bórsavakkal) helyettesíthető bázikus körülmények között, lehetővé téve sokféle szubsztituens bejutását.

Kondenzációs reakciók: Az aldehidcsoport primer aminokkal reagál, imineket képezve, amelyek redukálószerekkel, például nátrium-bór-hidriddel (NaBH4) szekunder aminokká redukálhatók.

Oxidáció/redukció: Az aldehid karbonsavvá oxidálható (Jones-reagenssel) vagy alkohollá redukálható (NaBH4 használatával).

Kereszt-kapcsolási reakciók: A bróm atom palládium-katalizált kapcsolásban vesz részt (pl. Suzuki, Sonogashira), hogy szén-szén- vagy szén{5}}heteroatomos kötéseket hozzon létre.

Ezek az útvonalak a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehidet a többlépcsős szintézisek kulcsfontosságú elemévé teszik, ahol szekvenciális funkcionalizálásra van szükség.

Ez egy összetett szerves vegyület, amely különböző utakon szintetizálható.

1. Hantzsch piridin szintézis módszer:

A kémiai reakció képlete a következő:

C₅H₄BrN+2C₃H₂N₂+CH₄N₂S → C₆H₄BrNO

Ez egy általánosan használt módszer a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid szintézisére, a következő lépésekkel:

1. lépés: Reagensek előkészítése:

Keverjük össze a 2-bróm-piridint és a malononitrilt 1:2 mólarányban, és adjunk hozzá tiokarbamidot katalizátorként. A reagensek mennyisége szükség szerint módosítható.

2. lépés: A reakció előrehaladása:

Adja hozzá az 1. lépésben végzett keverésből kapott reagenseket a reakciólombikba, és folytassa a reakciót megfelelő reakciókörülmények között. A reakcióhőmérséklet általában 150 és 200 Celsius fok között van, és száraz nitrogénáramot alkalmazhatunk oldószermentes körülmények között. A reakcióidő a konkrét kísérleti körülményektől függ, általában óráktól napokig tart.

Ebben a reakcióban a tiokarbamid katalizátorként működik, elősegítve a reakció előrehaladását. A magas reakcióhőmérséklet miatt C-C kötések képződhetnek. Az előállított végtermék a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid.

3. lépés: Hűtés és kristályosítás:

A reakció befejeződése után a reakcióoldatot szobahőmérsékletre vagy alacsony hőmérsékletre hűtjük, és folytatjuk a kristályosítást. A termék kristályosodása megfelelő oldószerek (például etanol vagy éter oldószerek) lassú hozzáadásával indukálható. A kristályosítási folyamat során a termékek szilárd formában válnak ki az oldatból.

4. lépés: Tisztítás és szárítás:

Centrifugálja vagy szűrje le a kristályos terméket a szilárd termékek elkülönítéséhez. Az elválasztás után a termék megfelelő oldószerrel mosható a szennyeződések eltávolítása érdekében. Végül a terméket megfelelő körülmények között szárítottuk, így nagy tisztaságú 2-bróm-3-piridin-karboxaldehidet kaptunk.

2. Knoevenagel kondenzációs reakció:

A kémiai reakció képlete a következő:

C₅H₄BrN+C₄H₈O₃+C₆H₁₅N → C₆H₄BrNO

Ebben a reakcióban az acil- és karboxilcsoportok C-C kötést alkotnak a kondenzációs reakció révén. Az előállított végtermék a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid.

A konkrét lépések a következők:

1. lépés: Oldjuk fel a 2-bróm-piridint és a malonsavat (jellegzetes karbonsav) megfelelő szerves oldószerben. Az etanol gyakran használt oldószer.

2. lépés: Adjunk hozzá lúgos katalizátort, például trietil-amint, hogy elősegítsük a kondenzációs reakciót.

3. lépés: Az oldatot melegítjük, és a reakciót megfelelő hőmérsékleten végezzük. Az általánosan alkalmazott reakcióhőmérséklet 80-100 Celsius fok.

4. lépés: A reakció befejeződése után az oldatot lehűtjük, és savanyító kezelésnek vetjük alá a céltermék, a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid előállításához.

5. lépés: Tisztítsa meg és kristályosítsa ki a terméket, hogy nagy-tisztaságú vegyületet kapjon.

Ez csak két általános módszer, és sok más szintézismódszer létezik a 3-piridin-karboxaldehid és a 2-bróm-vegyület előállítására. Meg kell jegyezni, hogy minden szintézismódszernek megvannak a maga sajátos előnyei és alkalmazhatósága, és a tényleges működési helyzetnek megfelelően módosítani és optimalizálni kell.

► Kináz-inhibitor szintézise rákterápiához

1) Háttér

A kináz inhibitorok a célzott rákellenes gyógyszerek egy osztálya, amelyek blokkolják a protein kinázok, a sejtjelátvitelben és a sejtproliferációban részt vevő enzimek aktivitását. A piridin-alapú vázak gyakoriak a kináz inhibitorok tervezésében, mivel képesek utánozni az ATP-kötőhelyeket. Egy gyógyszergyár kutatói olyan új inhibitor kifejlesztésére törekedtek, amely az epidermális növekedési faktor receptort (EGFR) célozza, amely egy kináz, amely számos rákban túlzottan expresszálódik.

2) Cél

A 2-bróm-3-piridinkarboxaldehid kulcsfontosságú köztitermékként használva nagy hatékonyságú és EGFR-szelektivitással rendelkező piridin-származékot szintetizáljon.

3) Kísérleti megközelítés

A magszerkezet szintézise:

A 2-bróm-3-piridin-karboxaldehidet anilinnel reagáltatjuk etanolban, visszafolyató hűtő alatt, így kondenzáció útján imin köztiterméket kapunk.

Az imint nátrium-bór-hidriddel (NaBH4) redukáljuk, így 2-bróm-N-fenil-piridin-3-amint kapunk, amely kritikus építőelem a további funkcionalizáláshoz.

Kereszt-csatolási reakció:

A 2--helyzetben lévő brómatom Suzuki-Miyaura kapcsoláson ment keresztül egy boronsav-származékkal (4-fluor-fenil-boronsav) palládium(II)-acetát (Pd(OAc)2) és egy ligandum (trifenil-foszfin) jelenlétében.

Ez a lépés egy fluor-fenil-csoportot vezetett be, ami fokozta a lipofilitást és a kötési affinitást.

Végső módosítás:

Az aldehidcsoportot Jones-reagenssel (krómsav kénsavban) karbonsavvá oxidáltuk, így a célvegyületet kaptuk: N-(4-fluor-fenil)-2-(4-fluor-fenil)-piridin-3-karboxamidot.

4) Eredmények

Kitermelés: 72% három lépésben.

Biológiai aktivitás:

A vegyület enzimatikus vizsgálatokban 12 nM IC50 értékkel gátolta az EGFR kináz aktivitást.

Az A431 rákos sejteken (túlexpresszáló EGFR-en) végzett in vitro vizsgálatok 0,8 μM GI5₀ (növekedésgátlás) értéket mutattak.

Szelektivitás: A vegyület 50{4}-szeres szelektivitást mutatott más kinázokhoz (pl. VEGFR, CDK2) képest, csökkentve a célponton kívüli toxicitást.

5) Következmények

Ez az eset bemutatja, hogy a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid hogyan teszi lehetővé komplex kináz inhibitorok gyors összeállítását. Aldehid- és brómcsoportjai ortogonális reaktivitást biztosítanak a szekvenciális funkcionalizáláshoz, amely stratégiát ma már széles körben alkalmaznak az orvosi kémiában.

►Grafén-oxid funkcionalizálása javított kompozit anyagokhoz

1) Háttér

A grafén-oxid (GO) nagy mechanikai szilárdsága és elektromos vezetőképessége miatt népszerű erősítőanyag a polimer kompozitokban. A GO hidrofil természete azonban korlátozza diszperzióját a nem-poláris polimerekben. A kutatók arra törekedtek, hogy kémiailag módosítsák a GO-t 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid segítségével, hogy javítsák az epoxigyantákkal való kompatibilitást.

2) Cél

Kovalensen ojtson 2-bróm-3-piridin-karboxaldehidet a GO-ra, és értékelje a kompozit termikus és mechanikai tulajdonságait.

3) Kísérleti megközelítés

GO módosítás:

A GO-t dimetil-formamidban (DMF) diszpergáltuk, és 2 órán át ultrahanggal kezeltük.

2-Bróm-3-piridinkarboxaldehidet (5 ekv.) és nátrium-hidroxidot (NaOH, 10 ekv.) adtunk hozzá, nukleofil szubsztitúciós reakciót indítva el a GO epoxidcsoportjai és az aldehid szénatomja között.

Kompozit gyártás:

A módosított GO-t (GO{0}}Py) epoxigyantával (biszfenol A diglicidil-étere, DGEBA) és keményítővel (trietilén-tetramin, TETA) összekevertük.

Az elegyet 120 °C-on 4 órán át keményítjük, hogy kompozit filmet kapjunk.

Jellemzés:

A termikus stabilitást termogravimetriás analízissel (TGA) értékeltük.

A mechanikai tulajdonságokat szakítóvizsgálattal mértük.

4) Eredmények

Oltási hatékonyság: Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia (FTIR) megerősítette a piridingyűrűk jelenlétét a GO-Py-n.

Hőstabilitás:

A kompozit kezdeti lebomlási hőmérséklete 35 fokkal nőtt a módosítatlan GO/epoxihoz képest.

Mechanikai tulajdonságok:

A szakítószilárdság 22%-kal javult, 45 MPa-ról (módosítatlan) 55 MPa-ra (GO-Py).

A szakadási nyúlás 15%-kal nőtt, ami jobb feszültségeloszlást jelez.

5) Következmények

Ez az eset azt szemlélteti, hogy a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid hogyan képes áthidalni szervetlen nanoanyagokat és szerves polimereket. A piridingyűrű aromássága fokozta a határfelületi adhéziót, ami más 2D anyagoknál is alkalmazható, mint például a molibdén-diszulfid (MoS₂).

► Biokonjugáció a fehérje jelöléshez

1) Háttér

A helyspecifikus fehérjecímkézés elengedhetetlen a fehérjefunkciók tanulmányozásához, a diagnosztika fejlesztéséhez és a bioterápiás szerek létrehozásához. A 2-bróm-3-piridin-karboxaldehidben lévő aldehidcsoport reduktív aminálás útján reagálhat a fehérjék lizin-maradékaival, stabil kovalens kötéseket képezve.

2) Cél

Jelölje meg a zöld fluoreszcens fehérje (GFP) N-terminálisát 2-bróm-3-piridinkarboxaldehid segítségével, és értékelje a jelölés hatékonyságát.

3) Kísérleti megközelítés

Konjugációs reakció:

Rekombináns GFP-t (1 mg/ml) 2-bróm-3-piridin-karboxaldehiddel (10 ekv.) foszfátpufferben (pH 7,4) inkubáltunk 2 órán át szobahőmérsékleten.

Nátrium-ciano-bór-hidridet (NaBH3CN, 5 ekvivalens) adtunk hozzá, hogy az imin intermediert stabil aminná redukáljuk.

Tisztítás:

A konjugátumot méretkizárásos kromatográfiával (SEC) tisztítottuk.

Jellemzés:

A jelölés hatékonyságát UV{0}}Vis ​​spektroszkópiával (abszorbancia 280 nm-en fehérje, 340 nm piridin esetén) határoztuk meg.

A fluoreszcencia intenzitását mértük a GFP aktivitás{0}}felcímkézés utáni értékelésére.

4) Eredmények

Jelölési hatékonyság: a GFP-molekulák 85%-a konjugált volt, a piridin abszorbancia alapján meghatározva.

Fluoreszcencia-visszatartás: A konjugátum megtartotta a natív GFP fluoreszcenciájának 92%-át, ami minimális szerkezeti zavart jelez.

Tömegspektrometria: Az ESI{0}}MS 185 Da-os tömegnövekedést igazolt (amely GFP-nként egy piridin-karboxaldehid-résznek felel meg).

5) Következmények

Ez a tanulmány bemutatja a 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid biokonjugációban való hasznosságát. Kis mérete és reakcióképessége miatt jobb, mint a nagyobb fluoreszcens festékek, amelyek gyakran zavarják a fehérje működését. Hasonló stratégiákat alkalmaznak most az immunhisztokémiai antitestek jelölésére.

A 2-bróm-3-piridin-karboxaldehid egy piridingyűrűt tartalmazó brómozott aldehid vegyület, amelynek molekulatömege C₆ H₄ BrNO, molekulatömege 186. A piridingyűrű 2-es helyzetét szerkezetében egy brómatom helyettesíti, és a 3-as helyzetű aldehid kémiai tulajdonságokat adó csoporthoz kapcsolódik. Szerves szintézis közbenső termékként széles körben használják a gyógyszerkutatásban és -fejlesztésben, a peszticid szintézisben és az anyagtudományban. Például a gyógyszerszintézisben az aldehidcsoport részt vehet a kondenzációs reakciókban, hogy heterociklusos vázat hozzon létre, míg a brómatom szubsztitúciós reakciókon keresztül funkciós csoportokat vihet be, rugalmasságot biztosítva a gyógyszermolekulák tervezésében.

 

Bőrrel való érintkezés: A közvetlen érintkezés bőrpírt, viszketést, hólyagokat, súlyos esetekben kontakt dermatitiszt okozhat.
Mechanizmus: Az aldehidcsoportok kovalensen kötődnek a bőrfehérjék aminocsoportjaihoz, és Schiff-bázisokat képeznek, megzavarva a bőr barrier funkcióját; A bróm atomok jelenléte fokozhatja lipofilségét és elősegítheti az epidermális rétegbe való behatolást.
Szembe kerülés: Súlyos szemirritáció, amely kötőhártya pangásban, könnyezésben, fényfóbiában, sőt a szaruhártya hámkárosodásában nyilvánul meg.
Mechanizmus: Az aldehidcsoportok reakcióba lépnek a szaruhártya fehérjével, és fehérje denaturációt okoznak, míg a bróm atomok oxidatív stressz reakciókat válthatnak ki és károsíthatják a szaruhártya sejtjeit.

 

Légúti irritáció: A gőz vagy a por belélegzése a nasopharynx irritációját, köhögést és légzési nehézséget okozhat. A hosszú távú expozíció asztmát vagy krónikus obstruktív tüdőbetegséget (COPD) válthat ki. Az aldehidcsoportok a légúti nyálkahártya epiteliális sejtjeiben lévő fehérjékhez kötődnek, megzavarva a nyálkahártya integritását; A bróm atomok gyulladásos reakciókat válthatnak ki azáltal, hogy reaktív oxigénfajtákat (ROS) termelnek.

 

Emésztőrendszeri reakciók: hányinger, hányás, hasi fájdalom, hasmenés, súlyos esetekben gyomor-bélrendszeri vérzés vagy májkárosodás léphet fel. Az aldehidcsoportok közvetlen maró hatása a gyomor-bél traktus nyálkahártyájára, valamint a gyomor-bél traktus stimulálása a szervezetben a brómatomok metabolizmusa során keletkező hidrogén-bromid által; A máj, mint fő metabolikus szerv, az oxidatív stressz következtében megemelkedhet a transzamináz szintje.
Akut mérgezés: szédülés, fáradtság, tudatzavar, súlyos esetekben kóma, görcsök, sőt légzési és keringési elégtelenség. Az aldehidcsoportok a neurotranszmitter receptorokhoz kötődve zavarják az idegvezetést; A bróm atomok gátolhatják a mitokondriális légzőláncot, ami sejtenergia-anyagcsere zavarokhoz vezethet.

Népszerű tags: 2-bróm-3-piridinkarboxaldehid cas 128071-75-0, beszállítók, gyártók, gyár, nagykereskedelem, vétel, ár, ömlesztve, eladó