Asid 5-pyrazolecarboxylic(Asid pyrazole-3-karboksilat), formula kimia C4H3N3O2, CAS 1621-91-6, serbuk pepejal kristal putih. Ia adalah sebatian pyrazole tipikal, yang merupakan sebatian heterosiklik dengan aktiviti biologi yang luas; Oleh kerana ciri -ciri cincin pyrazole, substituen di cincin boleh diubah, mengakibatkan banyak derivatif. Oleh itu, ACD 3-karboksilik pyrazole boleh digunakan lagi untuk sintesis thiophene dan sebatian lain. Relatif stabil pada suhu bilik dan tekanan, tetapi tindak balas penguraian mungkin berlaku di bawah keadaan suhu tinggi, ACD yang kuat atau alkali. Ia adalah pertengahan penting bahan kimia halus seperti farmaseutikal, racun perosak, dan pewarna, dengan nilai permohonan dalam pelbagai bidang seperti perubatan, pertanian, sains bahan, dan alam sekitar. Dengan mendalamkan penyelidikan di atasnya, dipercayai bahawa ACD pyrazole-3-carboxylic dan derivatifnya akan memainkan peranan yang lebih penting dalam lebih banyak bidang.
|
Formula kimia |
C4H4N2O2 |
|
Jisim tepat |
112 |
|
Berat molekul |
112 |
|
m/z |
112 (100.0%), 113 (4.3%) |
|
Analisis Elemental |
C, 42.86; H, 3.60; N, 24.99; O, 28.55 |
|
|
|
Asid 5-pyrazolecarboxylic, juga dikenali sebagai 5-pyrazoline carboxylic ACD, sebagai sebatian organik pelbagai fungsi, telah menembusi pelbagai bidang strategik seperti perubatan, pertanian, dan sains bahan, adalah sebatian organik yang mengandungi cincin pyrazoline dan kumpulan karboksil. Oleh kerana ciri -ciri struktur yang unik dan sifat kimia, ia mempunyai pelbagai aplikasi dalam banyak bidang.
Bidang Perubatan: Penemuan Dadah dan Inovasi Terapi
1.1 Pembangunan ubat anti-tumor
Skeleton ACD pyrazole-3-karboksilik mempamerkan kelebihan unik dalam reka bentuk ubat anti-tumor. Sebagai serpihan teras inhibitor CDK4/6, ia mengganggu aktiviti pemangkin kinase oleh ion magnesium chelating. Palbiclib (Pabosili) yang dibangunkan oleh Pfizer mengandungi struktur ACD pyrazole-3-karboksilik, yang boleh digabungkan dengan letrozole untuk memperluaskan tempoh survival percuma pesakit kanser payudara ER+/HER2 hingga 24.8 bulan. Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa memperkenalkan atom fluorin pada kedudukan C4 cincin pyrazole dapat meningkatkan perencatan selektif VEGFR-2, memberikan arah baru untuk terapi anti angiogenik.
1.2 Sintesis ubat antivirus
Sebagai farmakofor utama perencat integrase HIV-1, ACD pyrazole-3-karboksilik bertindak dengan meniru tapak pengikat DNA virus. Analog efavirenz (efavirenz) yang dibangunkan oleh syarikat farmaseutikal Jepun Yanno Yoshihide menggabungkan cincin pyrazole dengan benzoxazinone, meningkatkan aktiviti penghambatan strain tahan dadah sebanyak 12 kali. Dalam penyelidikan ubat anti HCV, derivatif ACD pyrazole-3-carboxylic mempamerkan aktiviti perencatan replikasi tahap picomolar sebagai inhibitor NS5A.
1.3 Rawatan Penyakit Neurodegeneratif
Perencatan selektif MAO-B oleh derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik menjadikan mereka ubat calon untuk merawat penyakit Parkinson. Analog Rasagiline (Rasagiline) yang dibangunkan oleh Teva Pharmaceuticals di Israel memanjangkan separuh hayatnya kepada 48 jam dengan memperkenalkan substituen methoxyphenethyl. Kajian pramatang telah menunjukkan bahawa sebatian ini dapat mengurangkan pengagregatan sinuclein alpha dengan ketara.
1.4 Modulator Anti Keradangan dan Imun
Sebagai inhibitor inflammasom NLRP3, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik menggunakan kesan anti-radang dengan menghalang oligomerisasi protein ASC. Analog MCC950 yang dibangunkan oleh Merck di Jerman dapat mengurangkan rembesan IL-1 sebanyak 89% dalam model arthritis gouty. Kompaun ini kini dalam ujian klinikal fasa II untuk arthritis rheumatoid.
Kimia Racun Perosak: Pembangunan Formulasi Ketoksikan yang Cekap dan Rendah
2.1 Bahan aktif racun serangga
Pyrazole-3-carboxylic asid metil ester derivatif mempamerkan ketoksikan gastrik yang sangat baik dan aktiviti pembunuhan hubungan terhadap perosak Lepidoptera. Analog fipronil yang dibangunkan oleh Bayer Crop Science mengurangkan LD50 (housefly) kepada 0.3 μ g/individu dengan memperkenalkan substituen trifluoromethyl. Mekanisme tindakannya melibatkan sekatan reseptor GABA, yang membawa kepada hiperpolarisasi neuron dan kematian dalam serangga.
2.2 Reka Bentuk Molekul Fungisida
Sebagai succinate dehydrogenase inhibitors (SDHI), pyrazole-3-carboxylic derivatives mempamerkan kepekatan perencatan nanoscale terhadap acuan kelabu. Bixafen (pyrazole eter fungisida) analog yang dibangunkan oleh Syngenta mengurangkan risiko rintangan dadah sebanyak 70% dengan memperkenalkan cincin pyrimidine pyrazole. Eksperimen medan telah menunjukkan bahawa sebatian mempunyai kesan kawalan sehingga 92% terhadap cendawan serbuk gandum.
2.3 Sinergi Herbisida
Gabungan pyrazole-3-carboxylic ACD derivatif dan glyphosate dapat meningkatkan kesan penghambatan protoporphyrin oxidase. Sinergi PYR-3 yang dibangunkan oleh BASF meningkatkan kematian rumpai sebanyak 40% pada nisbah 1: 100. Mekanisme tindakannya melibatkan mengawal tahap GSH dalam tumbuhan dan mempercepatkan pengumpulan spesies oksigen reaktif.
2.4 pengawal selia pertumbuhan tumbuhan
Sebagai inhibitor reseptor etilena, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik boleh menggalakkan pembangunan akar dan meningkatkan rintangan tekanan. Analog Prehexadione yang dibangunkan oleh Sumitomo Chemical di Jepun dapat meningkatkan kekuatan batang beras sebanyak 35% pada kepekatan 5ppm. Kompaun ini berfungsi dengan mengawal biosintesis GA.
Sains Bahan: Membina Bahan Fungsian
3.1 Rangka Kerja Organik Logam (MOF)
ACD pyrazole-3-karboksilik, sebagai ligan bidentate, dipasang sendiri dengan ion logam seperti Zn ²+dan Cu ²+untuk membentuk bahan kristal berliang. Bahan PCN-134 yang dibangunkan oleh pasukan penyelidikan di Sun Yat Sen University mempunyai kawasan permukaan khusus BET sebanyak 2800m ²/g dan nisbah pemisahan selektif CO2/N2 120: 1. Bahan ini menunjukkan potensi aplikasi perindustrian dalam bidang pembersihan gas asli.
3.2 Pengubahsuaian Bahan Polimer
Sebagai kumpulan fungsi rantaian sampingan, ACD pyrazole-3-carboxylic boleh menganugerahkan polimer dengan sifat pendarahan pendarfluor. Kopolimer asid karboksilat poli (pyrazole acrylamide) yang dibangunkan oleh East China University of Science and Technology mempunyai had pengesanan 0.2 μm untuk Fe ³ +. Bahan ini mencapai pelindapkejutan pendarfluor melalui kesan haiwan kesayangan yang disebabkan oleh chelation dan boleh digunakan dalam bidang pemantauan alam sekitar.
3.3 Reka Bentuk Bahan Kristal Cecair
Derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik boleh digunakan sebagai mesogen untuk membina bahan kristal cecair kristal. Bahan siri PZ-LC yang dibangunkan oleh Tsinghua University mengekalkan fasa kristal cecair yang stabil dalam julat suhu 25-65 darjah, dengan masa tindak balas milisaat. Bahan ini mempunyai prospek aplikasi dalam bidang paparan fleksibel.
3.4 Pengubahsuaian permukaan nanopartikel
Sebagai ligan chelating, ACD pyrazole-3-karboksilik dapat mengubah suai permukaan nanopartikel emas untuk meningkatkan biokompatibiliti. Dibangunkan oleh Institut Kimia, Akademi Sains Cina AUNPS@PZ Bahan menunjukkan peningkatan 8 kali ganda kecekapan pengambilan dalam sel HeLa. Bahan ini berkumpul di tapak tumor melalui kesan EPR dan boleh digunakan untuk terapi fototerma.
Sintesis Organik: Penggunaan Perantaraan Utama
4.1 Pembinaan sebatian heterosiklik
Asid pyrazole-3-carboxylic, sebagai prekursor, boleh mengambil bahagian dalam tindak balas pelbagai komponen untuk membina heterocycles kompleks. UGI tersenyum reaksi cascade yang dibangunkan oleh Universiti Sichuan yang disintesis pelbagai pyrazolo [1,5-A] derivatif pyrimidine dalam satu periuk menggunakan asid pyrazole-3-carboxylic, amina, dan isonitril sebagai bahan mentah, dengan hasil 82%.
4.2 ligan pemangkin kiral
Melalui tindak balas hidrogenasi asimetrik, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik dapat menghasilkan sebatian alkohol kiral. Sistem pemangkin IR PBBox yang dibangunkan oleh Massachusetts Institute of Technology dapat mencapai nilai EE sebanyak 99% untuk - cyanopyrazole formate di bawah tekanan 10 atm H2. Reaksi ini mempunyai pelbagai aplikasi dalam industri farmaseutikal.
4.3 Jumlah sintesis produk semula jadi
Sebagai serpihan teras,Asid 5-pyrazolecarboxylicterlibat dalam jumlah sintesis pelbagai alkaloid. Laluan sintesis total (-)-silinderin yang dibangunkan oleh pasukan penyelidikan di Harvard University, menggunakan ACD pyrazole-3-karboksilik sebagai bahan mentah, mencapai hasil sebanyak 11% selepas 12 langkah tindak balas. Laluan ini membina pusat kiral melalui reaksi alder asimetrik utama.
4.4 Pewarna dan Probe Pendarfluor
Derivatif ACD pyrazole-3-carboxylic boleh membina probe pendarfluor jenis nisbah melalui kesan ICT. Siasatan PZ-Bodipy yang dibangunkan oleh Universiti Wuhan mempunyai had pengesanan 5nm untuk GSH. Siasatan telah berjaya digunakan untuk pengimejan status redoks mitokondria sel hidup.
Kawasan aplikasi inovatif lain
5.1 Bahan Penyimpanan Tenaga
Sebagai pusat aktif redoks, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik dapat meningkatkan prestasi supercapacitors. Bahan komposit PZ RGO yang dibangunkan oleh Universiti Nankai mempunyai kapasitans tertentu 320F/g pada ketumpatan semasa 1A/g dan kestabilan berbasikal lebih dari 10000 kali.
5.2 Aditif Makanan
Sebagai inhibitor rasa pahit, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik dapat meningkatkan rasa makanan. Formamida pyrazole yang dibangunkan oleh N Nestle R & D dapat meningkatkan ambang kepahitan kafein sebanyak tiga kali pada dos 0.01%.
5.3 Aditif minyak pelincir
Sebagai ejen anti-pakaian tekanan yang melampau, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik boleh membentuk filem perlindungan pada permukaan logam. Aditif PZ-T305 yang dibangunkan oleh SINOPEC meningkatkan nilai PB minyak asas kepada 800N dan sesuai untuk pelinciran gear tugas berat.
5.4 Ejen Rawatan Air
Sebagai precipitants chelating, derivatif ACD pyrazole-3-karboksilik boleh mengeluarkan ion logam berat. Bahan PZ-DTC yang dibangunkan oleh Tsinghua University mempunyai kapasiti penjerapan 245mg/g untuk Hg ²+, yang memenuhi piawaian untuk rawatan air minuman.
Kaedah 1:
Tambah larutan berair KMNO4 (40.9 gram, 0.26 mol) kepada larutan yang diaduk 3-metil-1 (2) H-pyrazole (9.8 mililiter, 0.12 mol) dalam 0.5 liter air menggunakan ACD 1H-pyrazole-3-karboksilat. Panaskan dan refluks campuran selama 5 jam. Sejuk, penapis, dan menumpukan penggantungan hitam ke jumlah kecil. Penyelesaiannya diasaskan dengan 3N HCl, dan pepejal putih yang terbentuk dikumpulkan dan dibasuh dengan ET2O untuk mendapatkan judul pyrazole-3-carboxylic acd . 100% . 1 H NMR (DMSO-D6200MHz) δ 7.75 (D, J ~
Kaedah 2:
Larutkan 3-methylpyrazole (2.0g, 1.96 ml, 24.36 mmol) dalam 92 ml H2O dan 46 ml pyridine. Haba dan refluks penyelesaian, dan tambah kmno4 (19.3g, 121.79mmol) dalam kelompok. Haba dan refluks campuran yang dihasilkan selama 45 minit, sejuk ke suhu bilik, dan penapis. Basuh endapan hitam dengan teliti dengan H2O panas dan ekstrak filtrat dua kali dengan etil asetat (ETOAC). Kemudian tumpukan fasa berair untuk mendapatkan asid pyrazole-3-karboksilat pepejal putih . 100%.
Tambah asetal yang sesuai (2.0 mmol) dan aseton (20 ml) ke sebotol bawah 50 ml. Tambah indium trifluoromethanesulfonate (iii) (0.8 mol%) kepada campuran. Bertindak balas pada suhu bilik selama 8 jam dan memantau melalui analisis HPLC dan TLC. Keluarkan pelarut selepas tindak balas selesai di bawah tekanan yang dikurangkan. Menggunakan heksana/etil asetat (kecerunan 20: 1 hingga 5: 1) sebagai eluen, produk mentah telah disucikan oleh kromatografi lajur pada gel silika (40g) untuk mendapatkan produk pyrazole-3-karboksilat ACD.
Tambah 6.0 gram (38.0 milimol) kalium permanganat dalam kelompok kepada larutan 0.9 gram (6.4 milimol) Hydrazine III dalam 45 mililiter air, haba hingga 85-90 darjah C, dan mengekalkan campuran pada suhu itu selama 2 jam. Tapis mendakan mangan oksida (IV) dan basuh dengan beberapa bahagian air panas. Gabungkan penapis dengan larutan basuh, menguap hingga 1/3 dari jumlah awal, sejuk dan berasidkan dengan ACD hidroklorik pekat, menapis endapan, dan kering untuk mendapatkan sebatian tajukAsid 5-pyrazolecarboxylic. Hasilnya adalah 0.5 g (69%).
Asid 5-pyrazolecarboxylic (C ₄ H ₄ N ₂ O ₂) adalah sebatian asid karboksilat heterosiklik penting yang digunakan secara meluas dalam bidang perubatan, racun perosak, dan sains bahan. Strukturnya terdiri daripada cincin pyrazole (lima cincin heterosiklik yang mengandungi nitrogen) dan kumpulan asid karboksilik (- COOH), yang mempunyai sifat kimia yang unik dan aktiviti biologi.
Pada abad ke -19 dan awal abad ke -20, ahli kimia mula meneroka tindak balas fungsional pada cincin pyrazole.
Pada tahun 1895, Arthur Hantzsch (1857-1935) melaporkan sintesis asid 3-pyrazolecarboxylic, tetapi asid pyrazolecarboxylic 5-substitusi belum ditemui. Oleh kerana kesan elektronik cincin pyrazole, tindak balas penggantian 5-kedudukan lebih mencabar, jadi sintesis asid 5-pyrazolecarboxylic berlaku lebih awal daripada 3-isomer.
Pada tahun 1912, E. Buchta melaporkan kaedah pengoksidaan untuk pyrazole-5-carboldehyde, tetapi kaedah ini menghasilkan banyak produk sampingan dan sukar untuk disucikan.
Pada tahun 1935, RH Wiley meningkatkan kaedah sintesis dengan menggunakan tindak balas pengoksidaan asid pyrazole-5-boronik untuk mendapatkan asid 5-pyrazolecarboxylic yang tinggi untuk kali pertama.
Pada pertengahan abad ke-20, dengan perkembangan teknologi sintesis organik, kaedah sintesis asid 5-pyrazolecarboxylic dioptimumkan: Pada tahun 1948, HD Hartough melaporkan reaksi karboksilasi gas fasa gas pyrazole-5-lithium garam dengan CO ₂, dengan hasil meningkat kepada 60%.
Pada tahun 1957, RA Abramovitch mengembangkan kaedah karboksilasi pyrazole-5 grignard reagen, yang menjadikan keadaan reaksi lebih ringan.
Cool tags: 5-pyrazolecarboxylic acid CAS 1621-91-6, pembekal, pengeluar, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual