Aċidu 3-Bromoisonikotinichuwa kompost organiku bil-formula molekulari C6H4BrNO2 u piż molekulari ta '202.01 g/mol. Normalment fil-forma ta 'trab kristallin isfar jew abjad, jista' jiġi maħlul f'xi solventi organiċi bħal etanol, dimethyl sulfoxide, u kloroform. Huwa fi stat solidu f'temperatura tal-kamra. Is-solubilità fl-ilma hija relattivament baxxa, madwar 0.5 g/L. Madankollu, f'solventi organiċi bħal etanol u dimethyl sulfoxide, għandu solubilità għolja. Din il-karatteristika tas-solubilità hija kruċjali għall-preparazzjoni u t-trattament tal-prodotti. Għandu l-abbiltà li jassorbi u jarmi d-dawl fil-firxa spettrali viżibbli UV.
Jista 'juri gradi varji ta' fluworexxenza, u l-proprjetajiet ta 'fluworexxenza tiegħu jistgħu jinbidlu bl-introduzzjoni ta' gruppi sostituenti. L-istruttura molekulari fiha gruppi funzjonali bħal ċirku tal-benżin, ċirku tal-piridina, u grupp karbossiliku. Dawn il-gruppi funzjonali jagħtuhom reattività u proprjetajiet diversi, u jagħtuhom flessibilità kbira fil-preparazzjoni u l-applikazzjoni. Għandu ċrieki ta 'piridina u gruppi funzjonali ta' aċidu karbossiliku, li jistgħu jservu bħala ligandi għal kumplessi tal-metall. Jifforma kumplessi stabbli ma 'jonji tal-metall u għandu rwol importanti fir-reazzjonijiet katalitiċi. Dawn il-kumplessi tal-metall jistgħu jiġu applikati f'oqsma bħal katalisti, sondi fluworexxenti, u xjenza tal-materjali.
|
Formula Kimika |
C6H4BrNO2 |
|
Quddiesa eżatta |
201 |
|
Piż Molekulari |
202 |
|
m/z |
201 (100.0%), 203 (97.3%), 202 (6.5%), 204 (6.3%) |
|
Analiżi Elementali |
C, 35.68; H, 2.00; Br, 39.56; N, 6.93; O, 15.84 |
Il-formula molekulari ta 'aċidu 3-bromoisopine hija C6H4BrNO2, li fiha gruppi funzjonali bħal ċirku tal-benżin, ċirku ta' piridina u grupp karbossiliku. Din li ġejja hija analiżi tal-istruttura tal-bonds tal-karbonju tagħha:
Rabtiet tal-karbonju fiċ-ċirku tal-benżin:
Fiċ-ċirku tal-benżin ta 'aċidu 3-bromoisopine, hemm total ta' 6 atomi tal-karbonju konnessi biex jiffurmaw struttura ċirkolari. Kull atomu tal-karbonju huwa ffurmat bejn żewġ atomi tal-karbonju li jmissu magħhom fil-Key σ. Dawn ir-rabtiet tal-karbonju huma bonds kovalenti ffurmati mill-qsim ta 'żewġ pari elettroni. Minħabba li ċ-ċirku tal-benżin għandu proprjetajiet aromatiċi, bonds tal-karbonju tal-karbonju jeżistu f'sistemi konjugati. Elettroni π konjugati jistgħu jiċċaqilqu liberament matul iċ-ċirku kollu, jistabbilizzaw iċ-ċirku tal-benżin u jippossjedu proprjetajiet kimiċi uniċi.
Rabtiet tal-karbonju fiċ-ċirku tal-piridina:
L-istruttura tal-aċidu 3-bromoisopine tinkludi wkoll ċirku ta 'piridina, li huwa magħmul minn atomu wieħed ta' nitroġenu u erba 'atomi tal-karbonju. Atomu tan-nitroġenu jifforma rabta sigma b'żewġ atomi tal-karbonju ħdejn xulxin u rabta tal-idroġenu b'atomu tal-idroġenu. Ir-rabta tal-karbonju tal-karbonju fiċ-ċirku tal-piridina juri wkoll sistema konjugata, simili għaċ-ċirku tal-benżin. Minħabba l-preżenza ta 'elettroni par solitarju fiċ-ċirku tal-piridina, jista' jintuża bħala reaġent elettrofiliku f'reazzjonijiet kimiċi.
Rabtiet tal-karbonju fi gruppi karbossiliċi:
L-istruttura tal-aċidu 3-bromoisopine fiha wkoll grupp karbossiliku (- COOH). L-atomu tal-karbonju fil-grupp karbossiliku jifforma rabta mal-atomu tal-ossiġnu fil-grupp karbossiliku, filwaqt li l-atomu tal-ossiġnu l-ieħor jifforma rabta polari mal-atomu tal-idroġenu fil-grupp karbossiliku. Dan ir-rabta tal-ossiġnu tal-karbonju għandha polarità għolja u hija karatteristika ta 'komposti aċidużi.
|
|
|
1. Intermedji Farmaċewtiċi: Anti-Tuberkolożi u Mediċini Kontra-Infettivi
Bħala derivattiv tal-aċidu iżonikotiniku,Aċidu 3-bromoisonikotiniciservi bħala prekursur kritiku għal mediċini kontra-tuberkulożi. Il-grupp karbossiliku tiegħu jista 'jgħaddi minn kondensazzjoni biex jifforma amidi, hydrazides u derivattivi oħra, li jtejbu ħafna l-attività ta' kontra -tuberkulożi u l-abbiltà li jinibixxu r-reżistenza għall-mediċina. L-atomu tal-bromin jista 'jintroduċi gruppi aril u eteroċikliċi permezz ta' reazzjonijiet ta 'akkoppjar bħal Suzuki u Heck, li jippermettu l-preparazzjoni ta' aġenti antibatteriċi u antifungali tal-quinolone ta '-ġenerazzjoni ġdida bi proprjetajiet farmakokinetiċi mtejba.
Barra minn hekk, id-derivattivi ta 'It juru prestazzjoni eċċellenti fl-iżvilupp ta' mediċina kontra-tumur. Jaġixxu bħala blokki ewlenin tal-bini għall-inibituri tat-tyrosine kinase u l-inibituri tal-HDAC, li jrażżnu l-proliferazzjoni tat-tumur billi jirregolaw iċ-ċikli taċ-ċelluli u l-mogħdijiet apoptotiċi.
2. Sinteżi Organika: Kostruzzjoni Eteroċiklu u Blokki tal-Bini Katalitiċi
Huwa blokk tal-bini versatili għall-preparazzjoni eteroċiklika. L-atomu tal-bromin jipparteċipa faċilment f'reazzjonijiet ta' sostituzzjoni nukleofilika, metallazzjoni u cross-coupling, filwaqt li l-grupp karbossiliku jista' jiġi kkonvertit f'biċċiet attivi inklużi esteri, amidi u kloruri tal-aċidu.
Huwa użat ħafna biex jinbena eteroċikli mdewba bħal pyridopyrimidine u pyridoimidazoles, u applikat fil-preparazzjoni totali ta 'prodotti naturali u l-istabbiliment ta' libreriji molekulari tad-droga. Fil-kimika katalitika, tista 'taħdem bħala prekursur ligand biex tifforma kumplessi b'metalli bħall-palladju u r-ram. Dawn il-kumplessi huma applikati fl-attivazzjoni C–H, kataliżi asimmetrika u reazzjonijiet oħra biex itejbu l-effiċjenza u s-selettività katalitika.
3. Xjenza tal-Materjali: Polimeri Funzjonali u Materjali Optoelettroniċi
Jista' jiġi polimerizzat permezz ta' polikondensazzjoni biex jipproduċi polimeri funzjonali li fihom piridina-bħal poliamidi, poliesteri u polimeri konjugati, li għandhom stabbiltà termali, saħħa mekkanika u proprjetajiet optoelettroniċi eċċellenti. Id-derivattivi tiegħu jistgħu jintużaw bħala materjali organiċi tad-dijodu li jarmi d-dawl (OLED) u sondi fluworexxenti. L-istruttura konjugata taċ-ċirku tal-piridina tippermetti luminixxenza effiċjenti u rikonoxximent molekulari speċifiku. Barra minn hekk, hija adottata għall-fabbrikazzjoni ta 'oqfsa organiċi tal-metall - (MOFs). Filwaqt li taġixxi bħala ligand organiku, tikkoordina ma 'jonji tal-metall biex tibni materjali porużi li fihom funzjonijiet ta' adsorbiment tal-gass, katalisi u rilaxx sostnut tad-droga-.
4. Agrokimika: Regolaturi tat-Tkabbir tal-Pjanti u Pestiċidi
Derivattivi minnu juru attività li tirregola t-tkabbir tal-pjanti. Jirregolaw il-bilanċ tal-fitoormoni inklużi l-auxins u l-gibberellins, sabiex jagħtu spinta lit-tkabbir tal-uċuħ tar-raba 'u r-reżistenza għall-istress. Sadanittant, din il-kimika taħdem bħala pestiċida intermedja għas-sintetizza ta' erbiċidi, insettiċidi u funġiċidi ta'-effiċjenza għolja u ta'-tossiċità baxxa. Dawn il-prodotti jeżerċitaw effetti ta 'kontroll billi jinterferixxu mas-sistema nervuża ta' pesti u mogħdijiet metaboliċi ta 'batterji patoġeniċi, li fihom ħbiberija ambjentali u riskju baxx ta' reżistenza għall-mediċina.
I. Metodu ta 'Sinteżi Industrijali Prinċipali: Ossidazzjoni ta' 3-Bromo-4-methylpyridine
Bħalissa, il-proċess industrijali dominanti għall-produzzjoniAċidu 3-bromoisonikotinichija l-ossidazzjoni ta' 3-bromo-4-methylpyridine. Din ir-rotta matura għandha selettività għolja ta 'reazzjoni, ftit prodotti sekondarji u purità eċċellenti tal-prodott, u hija applikabbli bis-sħiħ għall-produzzjoni kummerċjali fuq skala kbira.
Il-proċess kollu jikkonsisti f'żewġ stadji ewlenin: preparazzjoni ta 'prekursur brominat u ossidazzjoni tal-grupp tal-metil għal grupp karbossiliku, b'kundizzjonijiet ta' reazzjoni ħafifa u kontrollabbiltà superjuri kollha.
L-ewwel stadju huwa s-sinteżi tal-prekursur. Bl-użu ta' 4-methylpyridine bi prezz baxx u disponibbli fil-pront bħala l-materjal tal-bidu u l-bromin likwidu bħala l-aġent tal-brominazzjoni, brominazzjoni speċifika tas-sit titwettaq taħt rifluss b'temperatura kostanti. Billi tirregola l-proporzjon tad-dożaġġ tal-bromin u t-temperatura tar-reazzjoni, il-brominazzjoni mhux mixtieqa f'pożizzjonijiet oħra taċ-ċirku tal-piridina hija mrażżna, sabiex timmassimizza r-rendiment tal-prodott 3-brominat.
Mat-tlestija tar-reazzjoni, it-taħlita titkessaħ għat-temperatura tal-kamra u titkessaħ b'ilma tas-silġ. Soluzzjoni ta 'idrossidu tas-sodju hija miżjuda biex tinnewtralizza s-sistema. Wara, isiru estrazzjonijiet multipli bl-aċetat etiliku, tnixxif fuq sulfat tas-sodju anidru u distillazzjoni fil-vakwu biex jinkiseb 3-bromo-4-methylpyridine ta' purità għolja-. Ir-rendiment ta 'dan il-pass jibqa' b'mod kostanti 'l fuq minn 60%.
It-tieni stadju huwa l-ossidazzjoni katalitika. 3-bromo-4-methylpyridine purifikat huwa maħlul f'ilma dejonizzat, segwit biż-żieda ta 'katalizzatur kompost kobalt-ram. It-taħlita tissaħħan għal 85-90 grad, u l-ossiġnu fi pressjoni atmosferika jiġi introdott kontinwament biex twettaq l-ossidazzjoni, li b'mod selettiv tikkonverti l-grupp tal-metil fuq iċ-ċirku tal-piridina fi grupp karbossiliku.
Wara r-reazzjoni, il-katalizzatur solidu jitneħħa b'filtrazzjoni sħuna biex jinkiseb filtrat ċar. Il-filtrat jiġi aġġustat bil-mod għal aċidu dgħajjef, li jirriżulta fi preċipitazzjoni massiva ta' solidu mhux raffinat abjad. Il-prodott mhux raffinat jiġi ppurifikat aktar permezz ta' rikristallizzazzjoni mill-aċetun u mnixxef taħt vakwu biex jitneħħew l-impuritajiet, u b'hekk il-prodott ikun ta'-purità għolja. Ir-rendiment ta 'dan il-pass ta' ossidazzjoni jilħaq madwar 88%. Ir-rendiment ġenerali u l-purità tal-prodott tal-proċess jissodisfaw bis-sħiħ l-istandards tal-produzzjoni industrijali.
II. Metodi Sintetiċi Awżiljarji għall-Użu fil-Laboratorju
Żewġ rotot sintetiċi faċli huma komunement adottati għall-preparazzjoni tal-laboratorju fuq skala żgħira-. L-ewwel hija l-brominazzjoni diretta ta 'l-aċidu isonicotinic. N-bromosuccinimide (NBS) jintuża bħala aġent brominating ħafif, u r-reazzjoni tipproċedi f'temperatura tal-kamra f'sistema ta 'solvent aċiduż.
Dan il-metodu jeħtieġ tħaddim sempliċi u tagħmir bażiku, iżda ma juri l-ebda reġjożelettività u għandu tendenza li jipproduċi prodotti bi-polibrominati, li jwasslu għal purifikazzjoni diffiċli u rendiment taħt l-40%. Huwa adattat biss għal riċerka sperimentali preliminari.
It-tieni metodu huwa litiazzjoni u karbossilazzjoni b'temperatura baxxa-. Nibda minn 3-bromopyridine, lit-sit speċifiku huwa implimentat taħt temperatura ultra-baxxa b'butyllithium bażi qawwija, segwit minn karbossilazzjoni permezz tal-introduzzjoni tad-dijossidu tal-karbonju.
Din ir-rotta għandha inqas passi, iżda teħtieġ reaġenti għaljin u kundizzjonijiet ta 'reazzjoni ħarxa b'tolleranza ta' ħsara baxxa. Jintuża biss għall-preparazzjoni ta' kwantitajiet żgħar ta'-kampjuni ta' purità għolja u ma jistax jiġi adattat għall-produzzjoni industrijali.
Ir-riċerka u l-iżvilupp ta 'Aċidu 3-bromoisonikotinicnirriżulta mill-investigazzjoni sistematika ta' kimiċi eteroċikliċi bbażati fuq l-aċidu iżonikotiniku-fis-seklu 20. Fil-bidu tas-snin 1900, l-aċidu isonicotinic ġie sintetizzat b'suċċess. L-attivitajiet bijoloġiċi notevoli tiegħu ġew skoperti, li għamilha l-armar ewlieni għall-iżvilupp ta' mediċini kontra -tuberkulożi u qanqlet żieda qawwija fir-riċerka fid-derivattivi tal-aċidu karbossiliku tal-piridina.
Bl-avvanz ta 'teknoloġiji farmaċewtiċi u kimiċi, ir-riċerkaturi sabu li l-aċidu isonicotinic verġni sofra minn stabbiltà strutturali limitata u ftit siti ta' derivatizzazzjoni, li naqsu milli jissodisfaw ir-rekwiżiti ta 'R&D għal mediċini ġodda.
Għaldaqstant, saru sforzi biex jiġi mmodifikat iċ-ċirku tal-piridina permezz ta 'sostituzzjoni tal-aloġenu biex tiġi ottimizzata l-attività bijoloġika u l-istabbiltà kimika tas-sustanza kimika.
Fis-snin sittin, ir-riċerkaturi l-ewwel ippruvaw jimmodifikaw l-aċidu isonicotinic permezz tal-brominazzjoni, u b'hekk immarka t-tnedija uffiċjali ta 'riċerka ddedikata dwaru. Fl-istadju bikri, inkisbet biss sinteżi preliminari. Il-proċess immatur wassal għal reġjożelettività fqira tar-reazzjoni tal-brominazzjoni, prodotti sekondarji abbundanti, kif ukoll purità u rendiment tal-prodott estremament baxxi. Is-sustanza kimika setgħet tiġi prodotta biss fi traċċi għall-użu fil-laboratorju, u aktar riċerka dwar il-proprjetajiet u l-applikazzjonijiet tagħha kienet ristretta.Mis-snin sebgħin sat-tmeninijiet, it-teknoloġiji tas-sinteżi organika għaddew minn titjib kontinwu.
Ir-riċerkaturi abbandunaw il-metodu ta 'brominazzjoni diretta u żviluppaw rotta sintetika permezz ta' ossidazzjoni tal-prekursur, li tejbet ħafna l-purità u r-rendiment tal-prodott u ppermettiet il-produzzjoni stabbli tiegħu.
Wara d-disgħinijiet, il-maturazzjoni tat-teknoloġija tal-katalisi tal-cross-coupling żblokkat għal kollox il-potenzjal tagħha għal derivatizzazzjoni. Sa mis-seklu 21, immexxi mit-tkabbir mgħaġġel tal-bijomediċina u l-materjali funzjonali, saru studji fil-fond- dwaru bħala blokk tal-bini eteroċikliku versatili. Issa sar wieħed mill-intermedji ewlenin fl-inġinerija kimika fina u l-preparazzjoni farmaċewtika.
Il-molekula tagħha fiha tliet strutturi reattivi ewlenin: ċirku ta 'piridina, atomu tal-bromin fil-pożizzjoni 3 u grupp karbossiliku fil-pożizzjoni 4. Hija karatteristika reattività kimika għolja, u l-gruppi funzjonali tiegħu jistgħu jgħaddu minn firxa wiesgħa ta 'reazzjonijiet organiċi klassiċi.
Il-grupp karbossiliku juri proprjetajiet ġenerali ta 'aċidi karbossiliċi. Jista 'jgħaddi minn esterifikazzjoni u amidazzjoni kkatalizzati minn aċidi jew aġenti ta' kondensazzjoni, u jitnaqqas għal hydroxymethyl permezz ta 'aġenti ta' tnaqqis bħall-idrur tal-aluminju tal-litju. B'aċidità relattivament qawwija, tista 'tiġi newtralizzata b'alkali biex tifforma melħ f'soluzzjonijiet milwiema u alkoħoliċi.
Iċ-ċirku-atomu tal-bromin marbut iservi bħala sit reattiv ewlieni. Jipparteċipa fl-akkoppjar Suzuki katalizzat-palladju u fl-aminazzjoni ta' Buchwald-Hartwig, u jista' wkoll jiġi sostitwit minn gruppi nukleofiliċi inklużi gruppi cyano u alkylthio. Għalhekk, huwa blokk tal-bini użat ħafna għas-sintetizzazzjoni tad-derivattivi tal-piridina polysubstituted.
L-atomu tan-nitroġenu fuq iċ-ċirku tal-piridina juri alkalinità dgħajfa u jista 'jifforma melħ b'aċidi inorganiċi. Id-densità ġenerali tal-elettroni taċ-ċirku tal-piridina hija baxxa, u tagħmilha suxxettibbli għal reazzjonijiet ta 'sostituzzjoni elettrofilika bħan-nitrazzjoni u l-aloġenazzjoni sekondarja.
Din il-kimika żżomm stabbiltà kimika tajba fl-istat solidu f'temperatura tal-kamra. Meta tinħażen f'ambjent niexef, issiġillat u skur, il-purità tagħha ma turi l-ebda tnaqqis ovvju fi żmien diversi xhur. Għandu reżistenza termali moderata u rarament jiddekomponi fil-firxa tat-temperatura tat-tidwib tiegħu. Madankollu, tisħin fit-tul f'temperaturi għoljin gradwalment jikkawża debrominazzjoni u dekarbossilazzjoni, u jiġġenera pyridine-ibbażat bi-prodotti.
Huwa reżistenti għal aċidi dgħajfa u bażijiet dgħajfa, u l-istruttura ġenitur tagħha tibqa 'intatta taħt l-azzjoni ta' aċidi dilwiti u bażijiet dgħajfa f'temperatura tal-kamra. Madankollu, alkali b'saħħithom ikkonċentrati jew kundizzjonijiet ta'-temperatura għolja ħafna alkalini għandhom it-tendenza li jikkawżaw idroliżi tal-atomu tal-bromu, filwaqt li rifluss fit-tul f'aċidi qawwija kkonċentrati jwassal għal dekarbossilazzjoni.
Il-kimika hija sensittiva għad-dawl. L-espożizzjoni fit-tul-għal dawl ultravjola jew dawl tax-xemx tikkawża fotoliżi gradwali, li tirriżulta f'telf ta' bromu, kulur u tnaqqis fil-purità.
Barra minn hekk, għandu t-tendenza li jirreaġixxi ma 'ossidanti qawwija u aġenti ta' tnaqqis qawwija, u l-ko-ħażna ma 'tali sustanzi se jaċċellera d-deterjorament. Jinħall b'mod stabbli f'solventi organiċi komuni inklużi metanol, DMF u DMSO f'temperatura tal-kamra, iżda xorta sseħħ degradazzjoni bil-mod meta s-soluzzjoni tissaħħan għal perjodu estiż.
FAQ
1. X'inhuma l-proprjetajiet kimiċi ewlenin tal-aċidu 3-bromoisonic?
+
-
Jesibixxi reattività doppja ta 'aċidu karbossiliku u idrokarburi aromatiċi aloġenati. Il-grupp karbossiliku jista 'jifforma esteri u amidi, u l-atomu tal-bromin jista' jipparteċipa f'sostituzzjoni nukleofilika u reazzjonijiet ta' akkoppjar katalizzati tal-metall-.
2. Kif normalment tinħażen?
+
-
Għandu jinħażen f'kontenitur issiġillat f'post frisk, niexef u mudlam. Huwa rakkomandat li żżomm it-temperatura bejn 2 u 8 gradi Celsius biex iżżomm l-istabbiltà kimika tagħha u tevita d-dekompożizzjoni.
3. X'inhu r-rwol ewlieni tal-atomu tal-bromin fis-sintesi?
+
-
L-atomu tal-bromin jaġixxi bħala grupp funzjonali ta' pożizzjonament u attivazzjoni, li jiffaċilita l-introduzzjoni ta' gruppi oħra permezz ta' reazzjonijiet ta' akkoppjar (bħal Suzuki, Buchwald-Hartwig), u b'hekk jippermetti l-kostruzzjoni effiċjenti ta' strutturi molekulari kumplessi.
It-tags Popolari: 3-bromoisonicotinic acid cas 13959-02-9, fornituri, manifatturi, fabbrika, bl-ingrossa, jixtru, prezz, bl-ingrossa, għall-bejgħ