5-pyrazolekarboxylsyra(Pyrazol-3-karboxylsyra), kemisk formel C4H3N3O2, CAS 1621-91-6, vitt kristallint fast pulver. Det är en typisk pyrazolförening, som är en heterocyklisk förening med omfattande biologisk aktivitet; På grund av egenskaperna hos pyrazolringen kan substituenterna på ringen ändras, vilket resulterar i många derivat. Därför kan pyrazol 3-karboxyl ACD användas vidare för syntes av tiofen och andra föreningar. Relativt stabil vid rumstemperatur och tryck, men nedbrytningsreaktioner kan uppstå under förhållanden med hög temperatur, stark ACD eller alkali. Det är en viktig mellanprodukt av fina kemikalier som läkemedel, bekämpningsmedel och färgämnen, med tillämpningsvärde inom flera områden som medicin, jordbruk, materialvetenskap och miljö. Med fördjupningen av forskningen på den tros det att pyrazol-3-karboxyl ACD och dess derivat kommer att spela en viktigare roll inom fler fält.
|
Kemisk formel |
C4H4N2O2 |
|
Exakt massa |
112 |
|
Molekylvikt |
112 |
|
m/z |
112 (100.0%), 113 (4.3%) |
|
Elementalanalys |
C, 42.86; H, 3.60; N, 24.99; O, 28.55 |
|
|
|
5-pyrazolekarboxylsyra, även känd som 5-pyrazolin karboxylisk ACD, som en multifunktionell organisk förening, har trängt in i flera strategiska områden såsom medicin, jordbruk och materialvetenskap, är en organisk förening som innehåller pyrazolinringar och karboxylgrupper. På grund av dess unika strukturella egenskaper och kemiska egenskaper har den ett brett utbud av tillämpningar inom många områden.
Medicinskt fält: Drug Discovery and Therapy Innovation
1.1 Utveckling av antitumörläkemedel
Det pyrazol-3-karboxyliska ACD-skelettet uppvisar unika fördelar i utformningen av antitumörläkemedel. När kärnfragmentet av CDK4/6 -hämmare stör det kinaskatalytisk aktivitet genom att kelera magnesiumjoner. Palbiclib (pabosili) som utvecklats av Pfizer innehåller pyrazol-3-karboxylisk ACD-struktur, som kan kombineras med letrozol för att förlänga progressionsfri överlevnadsperioden för ER+/HER2 bröstcancerpatienter till 24,8 månader. Den senaste forskningen visar att introduktion av fluoratomer vid C4-positionen för pyrazolringen kan förbättra den selektiva hämningen av VEGFR-2, vilket ger en ny riktning för anti-angiogen terapi.
1.2 Syntes av antivirala läkemedel
Som en viktig farmakofor av HIV-1-integrasinhibitorer, Pyrazol-3-karboxyliska ACD-handlingar genom att efterlikna bindningsstället för viralt DNA. Efavirenz (efavirenz) analog utvecklad av det japanska läkemedelsföretaget Yanno Yoshihide kombinerar pyrazolring med bensoxazinon, vilket ökar den hämmande aktiviteten hos läkemedelsresistenta stammar med 12 gånger. I anti HCV-läkemedelsforskning uppvisar pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat picomolär replikationsinhiberingsaktivitet som NS5A-hämmare.
1.3 Behandling av neurodegenerativa sjukdomar
Den selektiva hämningen av MAO-B av pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat gör dem till ett kandidatläkemedel för behandling av Parkinsons sjukdom. Rasagiline (rasagilin) analog utvecklad av Teva Pharmaceuticals i Israel utvidgar sin halveringstid till 48 timmar genom att införa metoxifenetylsubstituenter. Prekliniska studier har visat att denna förening signifikant kan minska alfa -synukleinsaggregering.
1.4 Anti inflammatoriska och immunmodulatorer
Som NLRP3-inflammasominhibitorer utgör pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat antiinflammatoriska effekter genom att blockera ASC-protein oligomerisering. MCC950-analog som utvecklats av Merck i Tyskland kan minska IL-1-utsöndring med 89% i en giktartritmodell. Föreningen är för närvarande i kliniska fas II -studier för reumatoid artrit.
Pesticide Chemistry: Utveckling av effektiva och låga toxicitetsformuleringar
2.1 Aktiva ingredienser i insekticider
Pyrazol-3-karboxylsyrametylesterivat uppvisar utmärkt gastrisk toxicitet och kontaktdödaktivitet mot lepidoptera skadedjur. Den fipronil -analogen som utvecklats av Bayer Crop Science reducerar LD50 (husflyg) till 0,3 μg/individ genom att införa trifluormetylsubstituenter. Dess verkningsmekanism involverar GABA -receptorblockad, vilket leder till neuronal hyperpolarisering och död hos insekter.
2.2 Molekylär design av fungicider
Som succinatdehydrogenasinhibitorer (SDHI) uppvisar pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat nanoskala hämmande koncentrationer mot grå mögel. Bixafen (pyrazol eter fungicid) analog utvecklad av Syngenta minskar risken för läkemedelsresistens med 70% genom att införa en pyrazol pyrimidinring. Fältexperiment har visat att föreningen har en kontrolleffekt av upp till 92% mot vetepulverformad mögel.
2.3 Herbicidsynergier
Kombinationen av pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat och glyfosat kan förbättra den hämmande effekten av protoporfyrinoxidas. Synergisten PYR-3 utvecklad av BASF ökade ogräsdödligheten med 40% i ett 1: 100-förhållande. Dess verkningsmekanism innebär att reglera GSH -nivåer i växter och påskynda ackumuleringen av reaktiva syrearter.
2.4 Anläggningstillväxtreglerare
Som etenreceptorinhibitorer kan pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat främja rotutveckling och förbättra stressresistens. Prohexadione -analogen utvecklad av Sumitomo Chemical i Japan kan öka risstamstyrkan med 35% i en koncentration av 5 ppm. Denna förening fungerar genom att reglera GA -biosyntes.
Materialvetenskap: Bygga funktionella material
3.1 Metal Organic Frameworks (MOFS) Material
Pyrazol-3-karboxylisk ACD, som en bidentatligand, monterar själv med metalljoner såsom Zn ²+och Cu ²+för att bilda porösa kristallina material. PCN-134-materialet som utvecklats av forskarteamet vid Sun Yat Sen University har en BET-specifik ytarea på 2800 m ²/g och ett CO2/N2-selektiv separationsförhållande på 120: 1. Detta material visar industriell tillämpningspotential inom området naturgasrening.
3.2 Modifiering av polymermaterial
Som en sidokedjefunktionell grupp kan pyrazol-3-karboxyl ACD ge polymerer med fluorescensavkännande egenskaper. Poly (pyrazol -karboxylsyrakrylamid) sampolymer utvecklad av East China University of Science and Technology har en detektionsgräns på 0,2 μm för Fe ³ +. Detta material uppnår fluorescenssläckning genom keleringsinducerad husdjurseffekt och kan användas inom området för miljöövervakning.
3.3 Design för flytande kristallmaterial
Pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat kan användas som mesogener för att konstruera nära kristallina flytande kristallmaterial. PZ-LC-seriematerial som utvecklats av Tsinghua University upprätthåller en stabil flytande kristallfas i temperaturområdet 25-65 grader, med en responstid för millisekunder. Detta material har tillämpningsmöjligheter inom området flexibla skärmar.
3.4 Ytmodifiering av nanopartiklar
Som en kelaterande ligand kan pyrazol-3-karboxyl ACD modifiera ytan på guld-nanopartiklar för att förbättra biokompatibiliteten. Utvecklad av Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences AuNPS@PZ Materialet visade en 8-faldig ökning av upptagningseffektiviteten i HeLa-celler. Detta material ackumuleras vid tumörstället genom EPR -effekt och kan användas för fototermisk terapi.
Organisk syntes: Tillämpning av viktiga mellanprodukter
4.1 Konstruktion av heterocykliska föreningar
Pyrazol-3-karboxylsyra, som föregångare, kan delta i multikomponentreaktioner för att konstruera komplexa heterocykler. UGI-leenden kaskadreaktion utvecklad av Sichuan University syntetiserade multisubstituerade pyrazolo [1,5-A] pyrimidinderivat i en kruka med användning av pyrazol-3-karboxylsyra, amin och isonitril som råvaror, med ett utbyte av 82%.
4.2 Chiral Catalyst Ligand
Genom asymmetrisk hydreringsreaktion kan pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat generera chirala alkoholföreningar. Det IR PBBox -katalytiska systemet som utvecklats av Massachusetts Institute of Technology kan uppnå ett EE -värde på 99% för - cyanopyrazolformat under 10 ATM H2 -tryck. Denna reaktion har ett brett utbud av tillämpningar i läkemedelsindustrin.
4.3 Total syntes av naturliga produkter
Som ett kärnfragment,5-pyrazolekarboxylsyraär involverad i den totala syntesen av olika alkaloider. (-)-cylindricine total syntesväg utvecklades av ett forskarteam vid Harvard University, med användning av pyrazol-3-karboxyl ACD som råmaterial, uppnådde en total utbyte på 11% efter 12 reaktionssteg. Denna rutt konstruerar chirala centra genom viktiga asymmetriska diels alderreaktioner.
4,4 Färgämnen och fluorescerande sonder
Pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat kan konstruera fluorescerande prober av förhållanden genom IKT-effekt. PZ-Bodipy-sonden som utvecklats av Wuhan University har en detektionsgräns på 5 nm för GSH. Sonden har framgångsrikt tillämpats för att avbilda redoxstatusen för levande cellmitokondrier.
Andra innovativa tillämpningsområden
5.1 Energilagringsmaterial
Som redoxaktiva centra kan pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat förbättra prestandan hos superkapacitatorer. PZ RGO -kompositmaterialet som utvecklats av Nankai University har en specifik kapacitans på 320f/g vid en strömtäthet av 1A/g och en cykelstabilitet på över 10000 gånger.
5.2 Livsmedelstillsatser
Som bittera smakinhibitorer kan pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat förbättra matsmak. Den N-substituerade pyrazolformamiden utvecklad av Nestle FoU-centrum kan öka bitterhetströskeln för koffein med tre gånger vid en dos av 0,01%.
5.3 Smörjolje tillsatser
Som extremt tryck anti-slitage medel kan pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat bilda skyddsfilmer på metallytor. PZ-T305-tillsatsen som utvecklats av Sinopec ökar Pb-värdet på basoljan till 800N och är lämplig för smörjning av kraftig växel.
5.4 Vattenbehandlingsagenter
Som kelaterande utfällningar kan pyrazol-3-karboxyliska ACD-derivat ta bort tungmetalljoner. PZ-DTC-materialet som utvecklats av Tsinghua University har en adsorptionskapacitet på 245 mg/g för Hg ²+, som uppfyller standarderna för dricksvattenbehandling.
Metod 1:
Tillsätt en vattenlösning av KMNO4 (40,9 gram, 0,26 mol) till en omrörad lösning av 3-metyl-1 (2) H-pyrazol (9,8 milliliter, 0,12 mol) i 0,5 liter vatten med användning av 1H-pyrazol-3-karboxylisk ACD. Värm och återflöde blandningen i 5 timmar. Kyl, filtrera och koncentrera den svarta upphängningen till en liten volym. The solution was acidified with 3N HCl, and the white solid formed was collected and washed with Et2O to obtain the title compound pyrazole-3-carboxylic acd. 100% yield. 1H NMR (DMSO-d6200MHz) δ 7.75 (d, J=1.5Hz, 1H) and 6.75 (d).
Metod 2:
Lös 3-metylpyrazol (2,0 g, 1,96 ml, 24,36 mmol) i 92 ml H2O och 46 ml pyridin. Värm och återflöde lösningen och tillsätt KMNO4 (19,3 g, 121,79 mmol) i partier. Värm och återflöde den resulterande blandningen i 45 minuter, sval till rumstemperatur och filtrera. Tvätta den svarta fällningen noggrant med varm H2O och extrahera filtratet två gånger med etylacetat (EtOAC). Koncentrera sedan vattenfasen för att erhålla en vit fast pyrazol-3-karboxylsyra . 100% utbyte.
Tillsätt lämplig acetal (2,0 mmol) och aceton (20 ml) till en 50 ml runda bottenkolv. Tillsätt indium trifluormetanesulfonat (iii) (0,8 mol%) till blandningen. Reagera vid rumstemperatur i 8 timmar och övervaka genom HPLC- och TLC -analys. Ta bort lösningsmedlet efter att reaktionen har slutförts under reducerat tryck. Med användning av hexan/etylacetat (20: 1 till 5: 1-gradient) som elueringsmedel renades den råa produkten genom kolonnkromatografi på kiseldioxidgel (40g) för att erhålla produkten pyrazol-3-karboxyl ACD.
Tillsätt 6,0 gram (38,0 millimol) kaliumpermanganat i satser till en lösning av 0,9 gram (6,4 millimol) hydrazin III i 45 milliliter vatten, värme till 85-90 grad C och upprätthåller blandningen vid den temperaturen i 2 timmar. Filtrera ut fällningen av manganoxid (IV) och tvätt med några delar varmt vatten. Kombinera filtratet med tvättlösningen, avdunsta till 1/3 av den initiala volymen, sval och försuras med koncentrerad hydroklor ACD, filtrera ut fällningen och torka för att få titelföreningen5-pyrazolekarboxylsyra. Utbytet är 0,5 g (69%).
5-pyrazolekarboxylsyra (C ₄ H ₄ N ₂ O ₂) är en viktig heterocyklisk karboxylsyraförening som används i stor utsträckning inom medicin, bekämpningsmedel och materialvetenskap. Strukturen består av en pyrazolring (en femmedlemd kväveinnehållande heterocyklisk ring) och en karboxylsyragrupp (- COOH), som har unika kemiska egenskaper och biologisk aktivitet.
I slutet av 1800- och början av 1900 -talet började kemister utforska funktionaliseringsreaktioner på pyrazolringar.
År 1895 rapporterade Arthur Hantzsch (1857-1935) att syntesen av 3-pyrazolekarboxylsyra, men den 5-substituerade pyrazolekarboxylsyran hade ännu inte upptäckts. På grund av den elektroniska effekten av pyrazolringen är 5-positionsersubstitutionsreaktionen mer utmanande, så syntesen av 5-pyrazolekarboxylsyra sker senare än 3-isomeren. I början av 1900-talet försökte organiska kemister syntetisera 5-pyrazolekarboxylsyra genom karboxylering av PYRAZOLE-RINGS, men de var låga.
1912 rapporterade E. Buchta en oxidationsmetod för pyrazol-5-karboldehyd, men denna metod producerade många biprodukter och var svår att rena.
1935 förbättrade RH Wiley syntesmetoden genom att använda oxidationsreaktionen av pyrazol-5-boronsyra för att erhålla hög renhet 5-pyrazolekarboxylsyra för första gången.
I mitten av 1900-talet, med utvecklingen av organisk syntes teknik, optimerades syntesmetoden för 5-pyrazolekarboxylsyra: 1948 rapporterade HD Hartough att gasfas-karboxyleringsreaktionen av pyrazol-5-litiumsalt med CO ₂, med en utbyte ökade till 60%.
1957 utvecklade RA Abramovitch karboxyleringsmetoden för pyrazol-5-grennardreagens, vilket gjorde reaktionsförhållandena mildare.
Populära Taggar: 5-Pyrazolecarboxylsyran CAS 1621-91-6, leverantörer, tillverkare, fabrik, grossist, köp, pris, bulk, till salu