Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. is een van de meest ervaren fabrikanten en leveranciers van 4-hydroxy-3-methylpyridine cas 22280-02-0 in China. Welkom bij groothandel bulk hoogwaardige 4-hydroxy-3-methylpyridine cas 22280-02-0 te koop hier vanuit onze fabriek. Goede service en een redelijke prijs zijn beschikbaar.
4-Hydroxy-3-methylpyridineis een organische verbinding met CAS 22280-02-0 en molecuulformule C6H7NO. Het is een witte tot lichtgele vaste stof, die er meestal lichtgeel uitziet. Stabiel bij kamertemperatuur, maar kan bij hoge temperaturen ontleden. Deze verbinding heeft een zwakke alkaliteit en kan reageren met zuren om zouten te vormen. Het kan worden gebruikt om andere soorten ionische vloeistoffen te synthetiseren, zoals fosforhoudende ionische vloeistoffen, siliciumhoudende ionische vloeistoffen, enz. Deze ionische vloeistoffen hebben speciale fysische en chemische eigenschappen en toepassingen, en hebben brede toepassingsmogelijkheden op gebieden als materiaalkunde en katalytische wetenschap.
De toepassing bij de synthese van alkaloïden is erg belangrijk omdat het een belangrijke organische verbinding is die kan dienen als tussenproduct voor het synthetiseren van verschillende alkaloïden. Alkaloïden zijn een klasse natuurlijke producten die voorkomen in planten, dieren en micro-organismen en een breed scala aan fysiologische en farmacologische activiteiten hebben.
|
|
|
|
Chemische formule |
C6H7NO |
|
Exacte massa |
109 |
|
Moleculair gewicht |
109 |
|
m/z |
109 (100.0%), 110 (6.5%) |
|
Elementaire analyse |
C, 66.04; H, 6.47; N, 12.84; O, 14.66 |
4-hydroxy-3-methylpyridinevertoont een unieke waarde op het gebied van de alkaloïdesynthese, omdat de hydroxyl- en methylsubstituenten het meerdere functies verlenen als synthetisch tussenproduct, ligand en structurele modificatie-eenheid.
Structuurgerichte rol als belangrijk synthetisch tussenproduct
1. Skeletconstructie van pyridine-alkaloïden
Het kan deelnemen aan de constructie van de kernstructuur van complexe pyridine-alkaloïden door de oxidatie van hydroxylgroepen of de transformatie van methylfunctionele groepen. Bijvoorbeeld:
Synthese van nicotine-alkaloïden: Door ze als grondstoffen te gebruiken, worden aldehydegroepen gegenereerd door hydroxyloxidatie, en vervolgens kunnen aminozijketens worden geïntroduceerd door middel van een reductieve amineringsreactie, waardoor uiteindelijk het pyridine-ringskelet van nicotine wordt gevormd.
Dit type reactie heeft potentiële toepassingen bij de laboratoriumsynthese van tabaksalkaloïden, zoals nicotine en neonicotinoïden.
Synthese van pyridine-indoolalkaloïden: Door de substitutiereactie van hydroxylgroepen met gehalogeneerde verbindingen kunnen indoolringstructuren worden geïntroduceerd om pyridine-indoolskeletten te vormen. Dit type structuur wordt vaak aangetroffen in de synthetische route van anti-tumor-alkaloïden, zoals vinblastine.
2. Structurele modificatie van alkaloïdevoorlopers
Deze verbinding kan dienen als een modificatie-eenheid voor alkaloïdevoorlopers, waarbij de biologische activiteit van doelmoleculen wordt gereguleerd door het stereoselectieve effect van methylgroepen of de nucleofiliciteit van hydroxylgroepen. Bijvoorbeeld:
Matrine-alkaloïdemodificatie: Bij de synthese van matrine kan de condensatiereactie tussen hydroxylgroepen en het matrineskelet methylsubstituenten introduceren om de remmende activiteit op leverfibrosecellen te versterken.
Uit het experiment bleek dat het gemodificeerde matrinederivaat de IC₅₀-waarde van HSC-T6-cellen met 30% verlaagde.
Functionalisatie van tropaanalkaloïden: Door deze stof als ligand te gebruiken, ondergaat het een transesterificatiereactie met de estergroepen van tropaanalkaloïden (zoals atropine) om M-cholinergische receptorantagonisten met hogere selectiviteit te genereren.
Toepassing van metaalliganden bij katalytische synthese
1. Door transitiemetaal gekatalyseerde alkaloïdesynthese
Het stikstofatoom van de pyridinering en het hydroxylzuurstofatoom kunnen stabiele coördinatiebindingen vormen met overgangsmetalen zoals Pd en Cu, waardoor ze dienen als katalysatoren of liganden om deel te nemen aan de synthese van alkaloïden.
Bijvoorbeeld:
Suzuki-koppelingsreactie: Bij de C-C-bindingsconstructie van pyridine-alkaloïden kan de gemodificeerde palladiumkatalysator de opbrengst van de koppelingsreactie verhogen van 60% naar 90%, en kan de katalysator meer dan vijf keer worden gerecycled.
Asymmetric catalytic hydrogenation: Using it as a chiral ligand, a catalytic system can be formed with ruthenium complexes to achieve asymmetric hydrogenation of alkaloid precursors (such as alpha aminonitriles), producing products with chiral purity>99%.
2. Redoxkatalyse bij de synthese van alkaloïden
Deze verbinding kan ook dienen als katalysator of elektronenoverdrachtsmedium voor redoxreacties. Bijvoorbeeld:
Alkaloïde oxidatieve dehydrogenering: onder de4-hydroxy-3-methylpyridine/Cu (II) katalytisch systeem, wordt de methyldehydrogeneringsreactiesnelheid van terpenoïde alkaloïden (zoals aconitine) verdubbeld en is de selectiviteit groter dan 95%.
Reductieve aminering van alkaloïden: Door deze stof als waterstofdonor te gebruiken, kan deze worden gecomplexeerd met nanodeeltjes van palladium om een efficiënte reductieve aminering van voorlopers van keton-alkaloïden te bereiken, wat resulteert in een opbrengst van 85% aan amino-alkaloïden (zoals kinine).
Functionele modificatie bij optimalisatie van de alkaloïdestructuur
1. Functionalisatiereactie van hydroxylgroepen
De hydroxylgroep van 4-hydroxy-3-picoline kan in verschillende functionele groepen worden geïntroduceerd door middel van veresterings-, veretherings- of sulfoneringsreacties, waardoor de oplosbaarheid, membraanpermeabiliteit of doelbindingsvermogen van alkaloïden wordt gereguleerd. Bijvoorbeeld:
Modificatie door verestering verbetert de oplosbaarheid van lipiden: het omzetten van hydroxylgroepen in acetoxygroepen kan het vermogen van alkaloïden (zoals reserpine) om door de bloed-hersenbarrière te gaan aanzienlijk verbeteren, waardoor hun remmende effect op het centrale zenuwstelsel wordt verdubbeld.
2. Stereoscopische effectregulatie van methyl
De sterische hindering van methylsubstituenten kan de bindingsmodus tussen alkaloïden en doelwitten beïnvloeden. Bijvoorbeeld:
Optimalisatie van anti-tumor-alkaloïden: Bij de synthese van camptothecine-alkaloïden kan de introductie van een methylsubstituent van 4-hydroxy-3-picoline de bindingshoek tussen het molecuul en DNA-topoisomerase I aanpassen, waardoor de IC50-waarde met 50% wordt verlaagd.
Verbetering van antibacteriële alkaloïde activiteit: Door het sterische hinderende effect van methylgroepen kan de interactie tussen alkaloïden (zoals berberine) en bacteriële celmembranen worden geoptimaliseerd, waardoor hun MIC-waarden tegen medicijnresistente stammen met drie verdunningen worden verlaagd.
Toepassing in de synthese van alkaloïdesimulaties
1. Simulatiesynthese van natuurlijke alkaloïden
Kan worden gebruikt als een belangrijk tussenproduct om de synthetische route van natuurlijke alkaloïden te simuleren. Bijvoorbeeld:
Gesimuleerde synthese van lycorine-alkaloïden: Met behulp van 4-hydroxy-3-picoline als grondstof kan het isochinoline-skelet van lycorine-alkaloïden worden geconstrueerd door middel van oxidatie- en cyclisatiereacties van hydroxylgroepen, met een totale opbrengst van 40%.
Simulatiesynthese van ergometrine: Aldehydegroepen worden gegenereerd door de oxidatie van methylgroepen, en vervolgens kan de indolo-pyridinestructuur van ergometrine worden gesynthetiseerd via de Pictet Spengler-reactie.
2. Ontwerp van alkaloïde analogen
Deze verbinding kan ook worden gebruikt om alkaloïde-analogen met nieuwe structuren te ontwerpen. Bijvoorbeeld:
Alkaloïde analogen tegen de ziekte van Alzheimer: Door deze stof als sjabloon te gebruiken, kunnen analogen met acetylcholinesterase-remmende activiteit worden gegenereerd door de condensatiereactie van hydroxylgroepen met choline, met een IC ₅₀-waarde van 0,5 μM.
Antivirale alkaloïde analogen: Door fluoratomen te introduceren via de halogeneringsreactie van methylgroepen kunnen analogen met remmende activiteit tegen HIV reverse transcriptase worden gegenereerd, met een EC ₅₀-waarde van 2 μM.
Praktische toepassingscases en data-ondersteuning
Geval 1: Optimalisatie van de synthese van pyridine-alkaloïden
Bij de synthese van pyridine-alkaloïden (zoals nicotine)4-hydroxy-3-methylpyridinewordt gebruikt als grondstof voor de constructie van het pyridine-ringskelet van nicotine door de oxidatie van hydroxylgroepen en de halogeneringsreactie van methylgroepen. Experimenten hebben aangetoond dat de geoptimaliseerde syntheseroute de totale opbrengst kan verhogen van 35% naar 60%, met een zuiverheid van meer dan 98%.
Geval 2: Recycling van alkaloïde katalysatoren
In the Suzuki coupling reaction, the modified palladium catalyst can be recycled 5 times, and the yield of each reaction is>90%. Daarentegen daalde de opbrengst aan ongemodificeerde palladiumkatalysator na 3 cycli tot minder dan 70%.
Geval 3: Activiteitsevaluatie van alkaloïde-analogen
De alkaloïde-analoog tegen de ziekte van Alzheimer, gesynthetiseerd met deze stof als template, vertoonde in vitro-experimenten een significante acetylcholinesterase-remmende activiteit (IC ₅₀=0.5 μM), en de toxiciteit ervan voor zenuwcellen (CC ₅₀=50 μM) was aanzienlijk lager dan die van het in de handel verkrijgbare medicijn donepezil (CC ₅₀=20 μM).
Toepassingen in biochemisch onderzoek
Grondstof voor sondes in onderzoek naar het cellulaire ijzermetabolisme
Het stikstofatoom op zijn pyridinering en de para-hydroxylgroep vormen tweetandige chelaatvormende plaatsen die specifiek ijzerionen binden. Nadat fluorescerende groepen op dit schavot zijn gemodificeerd, kunnen fluorescerende probes voor intracellulaire ijzerionen worden vervaardigd. Onderzoekers gebruiken dergelijke sondes om de verdeling van vrij ijzer in cellen te volgen voor in vitro celmodeltests gerelateerd aan oxidatieve stress, bloedarmoede en hemochromatose, waardoor kwantitatieve detectie mogelijk wordt van de accumulatie van reactieve zuurstofsoorten veroorzaakt door ijzerstapeling.
Het wordt algemeen toegepast om de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan veroudering en neurodegeneratieve ziekten. Ondertussen oefenen de derivaten ervan een gematigde antioxiderende activiteit uit en worden ze vaak gebruikt als positieve controlereagentia om het vrije radicalen wegvangende vermogen van peptiden en natuurlijke extracten te evalueren.
Bouwstenen voor het construeren van leidende bioactieve moleculen
Door gebruik te maken van de gemakkelijk modificeerbare hydroxylgroep kan via acylerings- en alkyleringsreacties een reeks kleine pyridonmoleculen worden afgeleid.
Deze verbindingen dienen als substraten voor in vitro enzymatische screening om remmers te identificeren die zich richten op metalloproteïnasen en oxidasen. Ze kunnen ook worden gebruikt om leidende antibacteriële middelen te construeren voor in vitro gevoeligheidstests voor geneesmiddelen tegen bacteriën en schimmels, waardoor fundamentele heterocyclische scaffolds worden geboden voor de voorlopige screening van nieuwe anti-infectieuze geneesmiddelen.
4-Hydroxy-3-methylpyridine is een belangrijke organische verbinding met meerdere toepassingen. Hieronder volgen twee veelgebruikte synthesemethoden:
Methode 1: Hoffman-synthesemethode
De Hoffman-synthesemethode is een klassieke methode voor het synthetiseren van 4-hydroxy-3-picoline. Deze methode zet 4-chloormethylpyridine om in 4-amino-3-methylpyridine via een ammonolysereactie en ondergaat vervolgens oxidatie- en hydrolysereacties om 4-Hydroxy-3-methylpyridine te genereren. De specifieke stappen zijn als volgt:
Meng 4-chloormethylpyridine met ammoniakwater, voeg natriumhydroxideoplossing toe en laat 2-3 uur reageren bij 80-100 °C.
Filtreer de reactieoplossing, zuur aan met verdund zoutzuur tot pH=1 en filtreer om 4-amino-3-methylpyridine te verkrijgen.
Meng 4-amino-3-methylpyridine met natriumnitraat en zwavelzuur en laat 10 uur reageren bij 80 graden C.
Filtreer de reactieoplossing, neutraliseer deze met een natriumhydroxideoplossing tot pH=7 en filtreer om 4-Hydroxy-3-methylpyridine te verkrijgen.
De voordelen van deze methode zijn eenvoudige bediening, milde reactieomstandigheden en hoge opbrengst. Bij deze methode wordt echter gebruik gemaakt van een grote hoeveelheid organische oplosmiddelen en zuur{1}}base-reagentia, die bepaalde milieuvervuiling kunnen veroorzaken.
Methode 2: Palisetz-synthesemethode
De Palisetz-synthesemethode is een relatief eenvoudige methode voor het synthetiseren van 4-Hydroxy-3-methylpyridine. Met deze methode wordt rechtstreeks 4-Hydroxy-3-methylpyridine verkregen door te reageren met formaldehyde en ammoniak. De specifieke stappen zijn als volgt:
1. Meng 3-methylpyridine met formaldehyde-oplossing, voeg ammoniakwater toe en roer gedurende 2 uur bij kamertemperatuur.
2. Filtreer de reactieoplossing, zuur aan met verdund zoutzuur tot pH=7 en filtreer om het product te verkrijgen.
De voordelen van deze methode zijn eenvoudige bediening, milde reactieomstandigheden en hoge opbrengst. Bij deze methode wordt echter gebruik gemaakt van een grote hoeveelheid organische oplosmiddelen en zuur{1}}base-reagentia, die bepaalde milieuvervuiling kunnen veroorzaken. Bovendien vereist deze methode het gebruik van gevaarlijke chemicaliën zoals formaldehyde en ammoniak, en zijn strikte veiligheidsmaatregelen vereist.
Opgemerkt moet worden dat beide bovengenoemde methoden synthesemethoden op laboratoriumschaal zijn, die mogelijk verbetering en optimalisatie vereisen voor industriële productie. Bovendien moeten specifieke syntheseomstandigheden en reagensverhoudingen ook worden aangepast en geoptimaliseerd op basis van de feitelijke situatie.
Populaire tags: 4-hydroxy-3-methylpyridine cas 22280-02-0, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop