2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyde CAS 128071-75-0

2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید(3-پیریدین کربوکسالدئید، 2-بروم-)، فرمول شیمیایی: C6H4BrNO، CAS 14533-22-9، وزن مولکولی: 186.01 گرم در مول. این یک جامد است که معمولاً به شکل پودر کریستالی سفید یا تقریباً سفید است. حلالیت خاصی در برخی از حلال های آلی رایج (مانند دی کلرومتان، اتر، متانول، اتانول و غیره) دارد. با این حال، لطفا توجه داشته باشید که حلالیت آن ممکن است بسته به دما، حلال ها و عوامل دیگر متفاوت باشد. به عنوان یک ترکیب آلی مهم، کاربردها و کاربردهای وسیعی دارد. نقش مهمی در زمینه‌های سنتز دارو، سنتز آفت‌کش‌ها، شیمی هماهنگی و مواد اپتوالکترونیک آلی دارد. از طریق سنتز و عامل دار کردن، می توان ترکیباتی با ساختار و خواص خاص به دست آورد تا نیازهای زمینه ها و کاربردهای مختلف را برآورده کند.

ویژگی های مولکولی

2-بروم-3-پیریدین کربوکسالدئید از یک حلقه پیریدین شش عضوی (یک هتروسیکل آروماتیک حاوی نیتروژن) با دو جایگزین تشکیل شده است:

برم (Br): یک الکترون قوی-گروه بیرون‌کشنده که حلقه پیریدین را برای واکنش‌های جانشینی هسته‌دوست فعال می‌کند (مثلاً سوزوکی، هک یا بوچوالد-کوپلینگ‌های هارتویگ).

آلدئید (-CHO): یک گروه عملکردی بسیار واکنش‌پذیر که در واکنش‌های تراکم (به عنوان مثال، تشکیل ایمین، آمیناسیون کاهشی) و فرآیندهای اکسیداسیون/کاهش شرکت می‌کند.

مسیرهای واکنش

واکنش این ترکیب از تعامل بین دو گروه عملکردی آن ناشی می شود:

جایگزینی آروماتیک نوکلئوفیل (SNAr): اتم برم را می توان با نوکلئوفیل ها (به عنوان مثال، آمین ها، تیول ها، یا اسیدهای بورونیک) در شرایط اولیه جایگزین کرد که امکان معرفی جایگزین های متنوع را فراهم می کند.

واکنش‌های تراکمی: گروه آلدهید با آمین‌های اولیه واکنش می‌دهد و ایمین‌ها را تشکیل می‌دهند که می‌توان با استفاده از عوامل احیاکننده مانند بوروهیدرید سدیم (NaBH4) به آمین‌های ثانویه کاهش داد.

اکسیداسیون / احیا: آلدهید را می توان به اسید کربوکسیلیک (با استفاده از معرف جونز) اکسید کرد یا به الکل تبدیل کرد (با استفاده از NaBH4).

واکنش‌های جفت متقابل: اتم برم در جفت‌های کاتالیز شده پالادیوم (مانند سوزوکی، سونوگاشیرا) شرکت می‌کند تا پیوندهای کربنی{{4}کربن یا کربنی{5}هترواتم را تشکیل دهد.

این مسیرها 2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید را در سنتزهای چند مرحله‌ای، که در آن عامل‌سازی متوالی مورد نیاز است، به عنوان یک پایه اتصال می‌سازد.

این یک ترکیب آلی پیچیده است که می تواند از طریق مسیرهای مختلف سنتز شود.

1. روش سنتز پیریدین Hantzsch:

فرمول واکنش شیمیایی به شرح زیر است:

C₅H₄BrN+2C₃H₂N₂+CH₄N₂S → C₆H₄BrNO

این یک روش متداول برای سنتز 2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehid با مراحل خاص به شرح زیر است:

مرحله 1: واکنش دهنده ها را آماده کنید:

2-بروموپیریدین و مالونونیتریل را با نسبت مولی 1:2 مخلوط کنید و تیوره را به عنوان کاتالیزور اضافه کنید. مقدار واکنش دهنده ها را می توان در صورت نیاز تنظیم کرد.

مرحله 2: پیشرفت واکنش:

واکنش دهنده های به دست آمده از اختلاط در مرحله 1 را به فلاسک واکنش اضافه کرده و در شرایط واکنش مناسب واکنش را ادامه دهید. دمای واکنش معمولاً بین 150 تا 200 درجه سانتیگراد است و می توان از جریان نیتروژن خشک در شرایط{4} بدون حلال استفاده کرد. زمان واکنش بستگی به شرایط آزمایشی خاص دارد که معمولاً از ساعت ها تا روزها متغیر است.

در این واکنش، تیوره به عنوان یک کاتالیزور عمل می کند و باعث پیشرفت واکنش می شود. به دلیل دمای واکنش بالا، تشکیل پیوندهای C-C ممکن است رخ دهد. محصول نهایی تولید شده 2- برومو-3- پیریدین کربوکسالدئید است.

مرحله 3: خنک سازی و کریستالیزاسیون:

پس از اتمام واکنش، محلول واکنش را تا دمای اتاق یا دمای پایین خنک کرده و به کریستالیزاسیون ادامه دهید. تبلور محصول را می توان با افزودن آرام حلال های مناسب (مانند حلال های اتانول یا اتر) القا کرد. در طی فرآیند کریستالیزاسیون، محصولات از محلول به شکل جامد رسوب می کنند.

مرحله 4: تصفیه و خشک کردن:

محصول کریستالی شده را سانتریفیوژ یا فیلتر کنید تا محصولات جامد جدا شوند. پس از جداسازی، محصول را می توان با حلال های مناسب شستشو داد تا ناخالصی ها از بین بروند. در نهایت، محصول تحت شرایط مناسب برای به دست آوردن کربوکسالدئید 2-بروم-3-پیریدین با خلوص بالا خشک شد.

2. واکنش تراکم Knoevenagel:

فرمول واکنش شیمیایی به شرح زیر است:

C₅H₄BrN+C₄H₈O₃+C₆H₁₅N → C₆H₄BrNO

در این واکنش، گروه‌های آسیل و کربوکسیل از طریق واکنش تراکم پیوند C{0}C تشکیل می‌دهند. محصول نهایی تولید شده 2- برومو-3- پیریدین کربوکسالدئید است.

مراحل مشخص به شرح زیر است:

مرحله 1: 2-بروموپیریدین و مالونیک اسید (نماینده اسید کربوکسیلیک) را در یک حلال آلی مناسب حل کنید. اتانول یک حلال رایج است.

مرحله 2: یک کاتالیزور قلیایی مانند تری اتیلامین اضافه کنید تا واکنش تراکم را افزایش دهید.

مرحله 3: محلول را گرم کرده و واکنش را در دمای مناسب انجام دهید. دمای واکنش معمولاً 80-100 درجه سانتیگراد است.

مرحله 4: پس از تکمیل واکنش، محلول را خنک کرده و تحت عملیات اسیدی شدن قرار دهید تا محصول مورد نظر 2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehid تولید شود.

مرحله 5: برای به دست آوردن ترکیبی{1}} با خلوص بالا، محصول را خالص و کریستال کنید.

اینها فقط دو روش متداول هستند و بسیاری از روشهای سنتز دیگر برای 3-Pyridinecarboxaldehyde، 2-bromo- وجود دارد. لازم به ذکر است که هر روش سنتز دارای مزایا و کاربرد خاص خود است و نیاز به تنظیم و بهینه سازی بر اساس موقعیت خاص در عملیات واقعی دارد.

► سنتز یک مهارکننده کیناز برای درمان سرطان

1) پس زمینه

مهارکننده های کیناز دسته ای از داروهای ضد سرطانی هستند که فعالیت پروتئین کینازها، آنزیم های دخیل در سیگنال دهی و تکثیر سلولی را مسدود می کنند. داربست‌های مبتنی بر پیریدین در طراحی بازدارنده کیناز به دلیل توانایی آنها در تقلید از محل‌های اتصال ATP- رایج هستند. محققان یک شرکت داروسازی به دنبال توسعه یک مهارکننده جدید بودند که گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) را هدف قرار می دهد، کینازی که در بسیاری از سرطان ها بیش از حد بیان می شود.

2) هدف

با استفاده از 2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید به عنوان یک واسطه کلیدی، یک ترکیب مشتق شده از پیریدین{0}} با قدرت و گزینش پذیری بالا برای EGFR سنتز کنید.

3) رویکرد تجربی

سنتز ساختار هسته:

2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyde با آنیلین در اتانول تحت رفلاکس واکنش داده شد تا از طریق تراکم یک ماده واسط ایمین تشکیل شود.

ایمین با استفاده از بوروهیدرید سدیم (NaBH4) کاهش یافت تا 2-بروم-N-phenylpyridin-3-amine، یک بلوک ساختمانی حیاتی برای عملکرد بیشتر، تولید شود.

واکنش متقاطع-

اتم برم در موقعیت 2{1}}در حضور پالادیوم (II) استات (Pd(OAc)2) و یک لیگاند (تری فنیل فسفین) تحت یک جفت سوزوکی-میاورا با مشتق اسید بورونیک (اسید 4-فلوروفنیل بورونیک) قرار گرفت.

این مرحله یک گروه فلوروفنیل را معرفی کرد که باعث افزایش چربی دوستی و میل اتصال می شود.

اصلاح نهایی:

گروه آلدهید با استفاده از معرف جونز (اسید کرومیک در اسید سولفوریک) به یک اسید کربوکسیلیک اکسید شد و ترکیب مورد نظر را بدست آورد: N-(4-فلوروفنیل)-2-(4-فلوروفنیل) پیریدین-3-کربوکسامید.

4) نتایج

بازده: 72 درصد در سه مرحله.

فعالیت بیولوژیکی:

این ترکیب فعالیت EGFR کیناز را با IC50 12 نانومتر در سنجش آنزیمی مهار کرد.

مطالعات آزمایشگاهی بر روی سلول های سرطانی A431 (با بیان بیش از حد EGFR) GI50 (ممانعت از رشد) 0.8 میکرومولار را نشان داد.

گزینش پذیری: این ترکیب نسبت به سایر کینازها (به عنوان مثال، VEGFR، CDK2) 50 برابر {4} برابر، سمیت خارج از هدف را کاهش می دهد.

5) پیامدها

این مورد نشان می دهد که چگونه 2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید مونتاژ سریع مهارکننده های کیناز پیچیده را امکان پذیر می کند. گروه‌های آلدهید و برم آن واکنش متعامد را برای عامل‌دارسازی متوالی فراهم می‌کنند، استراتژی که اکنون به طور گسترده در شیمی دارویی پذیرفته شده است.

►عملکردی کردن اکسید گرافن برای مواد کامپوزیت پیشرفته

1) پس زمینه

اکسید گرافن (GO) یک ماده تقویت کننده محبوب در کامپوزیت های پلیمری به دلیل استحکام مکانیکی و هدایت الکتریکی بالا است. با این حال، ماهیت آبدوست GO پراکندگی آن را در پلیمرهای غیر قطبی محدود می کند. محققان به دنبال اصلاح شیمیایی GO با استفاده از 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde برای بهبود سازگاری با رزین های اپوکسی بودند.

2) هدف

2-بروم-3-پیریدین کربوکسالدئید را به صورت کووالانسی روی GO پیوند زده و خواص حرارتی و مکانیکی کامپوزیت را ارزیابی کنید.

3) رویکرد تجربی

اصلاح GO:

GO در دی متیل فرمامید (DMF) پراکنده شد و به مدت 2 ساعت تحت فراصوت قرار گرفت.

2-بروم-3-پیریدین کربوکسالدئید (5 معادله) و هیدروکسید سدیم (NaOH، 10 معادله) اضافه شدند، که یک واکنش جایگزینی هسته دوست بین گروه‌های اپوکسید GO و کربن آلدهید را آغاز کرد.

ساخت کامپوزیت:

GO اصلاح شده (GO-Py) با یک رزین اپوکسی (دی گلیسیدیل اتر بیسفنول A، DGEBA) و یک سخت کننده (تری اتیلن تترامین، TETA) مخلوط شد.

مخلوط در دمای 120 درجه به مدت 4 ساعت پخت شد تا یک فیلم کامپوزیتی تشکیل شود.

شخصیت پردازی:

پایداری حرارتی از طریق تجزیه و تحلیل حرارتی (TGA) ارزیابی شد.

خواص مکانیکی با استفاده از تست کششی اندازه گیری شد.

4) نتایج

کارایی پیوند: طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) وجود حلقه‌های پیریدین را در GO-Py تأیید کرد.

پایداری حرارتی:

دمای شروع تخریب کامپوزیت در مقایسه با GO/اپوکسی اصلاح نشده 35 درجه افزایش یافت.

خواص مکانیکی:

استحکام کششی 22 درصد بهبود یافته است، از 45 مگاپاسکال (تغییر نشده) به 55 مگاپاسکال (GO{3}}Py).

ازدیاد طول در هنگام شکست 15 درصد افزایش یافت که نشان دهنده توزیع بهتر تنش است.

5) پیامدها

این مورد نشان می دهد که چگونه 2-بروم-3-پیریدین کربوکسالدئید می تواند نانومواد معدنی و پلیمرهای آلی را پل کند. آروماتیک بودن حلقه پیریدین باعث افزایش چسبندگی سطحی می شود، این اصل برای سایر مواد دو بعدی مانند دی سولفید مولیبدن (MoS2) قابل استفاده است.

► بیوکونژوگاسیون برای برچسب زدن پروتئین

1) پس زمینه

برچسب‌گذاری پروتئین خاص سایت برای مطالعه عملکرد پروتئین، توسعه تشخیص و ایجاد بیوتراپی ضروری است. گروه آلدئید موجود در 2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید می تواند با باقی مانده های لیزین در پروتئین ها از طریق آمیناسیون تقلیل دهنده واکنش داده و پیوندهای کووالانسی پایدار را تشکیل دهد.

2) هدف

با استفاده از 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde، انتهای N-پروتئین فلورسنت سبز (GFP) را برچسب گذاری کنید و کارایی برچسب زدن را ارزیابی کنید.

3) رویکرد تجربی

واکنش صرف:

GFP نوترکیب (1 میلی گرم در میلی لیتر) با 2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید (10 معادله) در بافر فسفات (pH 7.4) به مدت 2 ساعت در دمای اتاق انکوبه شد.

سیانوبرو هیدرید سدیم (NaBH3CN، 5 معادله) اضافه شد تا حد واسط ایمین را به یک آمین پایدار کاهش دهد.

تطهیر:

مزدوج با استفاده از اندازه-کروماتوگرافی حذف (SEC) خالص شد.

شخصیت پردازی:

بازده برچسب‌گذاری از طریق طیف‌سنجی UV-Vis ​​(جذب در 280 نانومتر برای پروتئین، 340 نانومتر برای پیریدین) اندازه‌گیری شد.

شدت فلورسانس برای ارزیابی فعالیت GFP پس از برچسب‌گذاری- اندازه‌گیری شد.

4) نتایج

کارایی برچسب‌گذاری: 85 درصد از مولکول‌های GFP کونژوگه شدند، همانطور که توسط جذب پیریدین تعیین شد.

حفظ فلورسانس: مزدوج 92 درصد از فلورسانس GFP بومی را حفظ کرد که نشان دهنده حداقل اختلال ساختاری است.

طیف سنجی جرمی: ESI{0}}MS افزایش جرمی 185 Da (مطابق با یک نیمه پیریدین کربوکسالدئید در هر GFP) را تأیید کرد.

5) پیامدها

این مطالعه کاربرد 2-برومو-3-پیریدین کربوکسالدئید را در بیوکونژوگاسیون نشان می دهد. اندازه کوچک و واکنش پذیری آن باعث برتری آن نسبت به رنگ های فلورسنت بزرگتر می شود که اغلب با عملکرد پروتئین تداخل دارند. استراتژی های مشابه اکنون برای برچسب گذاری آنتی بادی ها برای ایمونوهیستوشیمی استفاده می شود.

2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyde یک ترکیب آلدهید برومه حاوی یک حلقه پیریدینی با فرمول مولکولی C₆H4BrNO و وزن مولکولی 186 است. موقعیت 2 حلقه پیریدین در ساختار آن جایگزین شده است، و گروه بروم به آن متصل می شود. خواص شیمیایی منحصر به فرد به عنوان یک واسطه سنتز آلی، به طور گسترده در تحقیق و توسعه دارو، سنتز آفت کش ها و زمینه های علم مواد استفاده می شود. به عنوان مثال، در سنتز دارو، گروه آلدهید می‌تواند در واکنش‌های تراکم برای ساخت یک اسکلت هتروسیکلیک شرکت کند، در حالی که اتم برم می‌تواند گروه‌های عاملی را از طریق واکنش‌های جایگزینی معرفی کند و انعطاف‌پذیری را برای طراحی مولکول دارو فراهم کند.

 

تماس با پوست: تماس مستقیم می تواند باعث قرمزی پوست، خارش، تاول و در موارد شدید، درماتیت تماسی شود.
مکانیسم: گروه های آلدهیدی به صورت کووالانسی با گروه های آمینه در پروتئین های پوست پیوند می خورند تا بازهای شیف را تشکیل دهند و عملکرد سد پوست را مختل کنند. وجود اتم های برم ممکن است چربی دوستی آن را افزایش داده و باعث نفوذ به لایه اپیدرمی شود.
تماس چشمی: سوزش شدید چشم که به صورت احتقان ملتحمه، اشک ریزش، فتوفوبیا و حتی آسیب اپیتلیال قرنیه ظاهر می شود.
مکانیسم: گروه‌های آلدهیدی با پروتئین‌های قرنیه واکنش می‌دهند و باعث دناتوره شدن پروتئین می‌شوند، در حالی که اتم‌های برم ممکن است واکنش‌های استرس اکسیداتیو را تحریک کرده و به سلول‌های قرنیه آسیب بزنند.

 

تحریک تنفسی: استنشاق بخار یا گرد و غبار می تواند باعث تحریک نازوفارنکس، سرفه و مشکل در تنفس شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ممکن است باعث آسم یا بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) شود. گروه های آلدهید به پروتئین های سلول های اپیتلیال مخاط تنفسی متصل می شوند و یکپارچگی مخاط را مختل می کنند. اتم های برم ممکن است با تولید گونه های اکسیژن فعال (ROS) واکنش های التهابی را تحریک کنند.

 

واکنش های دستگاه گوارش: حالت تهوع، استفراغ، درد شکم، اسهال و در موارد شدید ممکن است خونریزی گوارشی یا آسیب کبدی رخ دهد. اثر خورنده مستقیم گروه های آلدئیدی بر مخاط دستگاه گوارش و همچنین تحریک دستگاه گوارش توسط هیدروژن برومید تولید شده توسط متابولیسم اتم های برم در بدن. کبد به عنوان ارگان اصلی متابولیک ممکن است به دلیل استرس اکسیداتیو سطوح ترانس آمیناز را افزایش دهد.
مسمومیت حاد: سرگیجه، خستگی، تاری هوشیاری و در موارد شدید کما، تشنج و حتی نارسایی تنفسی و گردش خون. گروه‌های آلدهیدی با اتصال به گیرنده‌های انتقال‌دهنده عصبی در هدایت عصبی اختلال ایجاد می‌کنند. اتم های برم ممکن است زنجیره تنفسی میتوکندریایی را مهار کرده و منجر به اختلالات متابولیسم انرژی سلولی شود.

تگ های محبوب: 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde cas 128071-75-0، تامین کنندگان، تولید کنندگان، کارخانه، عمده فروشی، خرید، قیمت، عمده، برای فروش