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

2-Bromo-3-piridinkarboksaldehida(3-Pyridinecarboxaldehyde, 2-bromo-), rumus kimia: C6H4BrNO, CAS 14533-22-9, berat molekul: 186,01 g/mol. Ini berbentuk padat, biasanya dalam bentuk bubuk kristal putih atau hampir putih. Ia memiliki kelarutan tertentu dalam beberapa pelarut organik umum (seperti diklorometana, eter, metanol, etanol, dll.). Namun perlu diingat bahwa kelarutannya dapat bervariasi tergantung pada suhu, pelarut, dan faktor lainnya. Sebagai senyawa organik yang penting, ia memiliki beragam aplikasi dan kegunaan. Ini memainkan peran penting dalam bidang sintesis obat, sintesis pestisida, kimia koordinasi, dan bahan optoelektronik organik. Melalui sintesis dan fungsionalisasi, senyawa dengan struktur dan sifat tertentu dapat diperoleh untuk memenuhi kebutuhan berbagai bidang dan aplikasi.

Fitur Molekuler

2-Bromo-3-piridinkarboksaldehida terdiri dari cincin piridin beranggota enam (heterosiklik aromatik yang mengandung nitrogen) dengan dua substituen:

Brom (Br): Gugus penarik elektron-kuat yang mengaktifkan cincin piridin untuk reaksi substitusi nukleofilik (misalnya, kopling Suzuki, Heck, atau Buchwald-Hartwig).

Aldehida (-CHO): Gugus fungsi yang sangat reaktif yang berpartisipasi dalam reaksi kondensasi (misalnya pembentukan imina, aminasi reduktif) dan proses oksidasi/reduksi.

Jalur Reaksi

Reaktivitas senyawa berasal dari interaksi antara dua gugus fungsinya:

Substitusi Aromatik Nukleofilik (SNAr): Atom brom dapat digantikan oleh nukleofil (misalnya amina, tiol, atau asam boronat) dalam kondisi basa, sehingga memungkinkan masuknya beragam substituen.

Reaksi Kondensasi: Gugus aldehida bereaksi dengan amina primer membentuk imina, yang dapat direduksi menjadi amina sekunder menggunakan zat pereduksi seperti natrium borohidrida (NaBH₄).

Oksidasi/Reduksi: Aldehida dapat dioksidasi menjadi asam karboksilat (menggunakan pereaksi Jones) atau direduksi menjadi alkohol (menggunakan NaBH₄).

Reaksi-Kopling Silang: Atom bromin ikut serta dalam kopling yang dikatalisis paladium-(misalnya Suzuki, Sonogashira) untuk membentuk ikatan karbon-karbon atau karbon-heteroatom.

Jalur ini menjadikan 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde sebagai kunci utama dalam sintesis multi-langkah, yang memerlukan fungsionalisasi berurutan.

Ini adalah senyawa organik kompleks yang dapat disintesis melalui berbagai jalur.

1. Metode sintesis piridin Hantzsch:

Rumus reaksi kimianya adalah sebagai berikut:

C₅H₄BrN+2C₃H₂N₂+CH₄N₂S → C₆H₄BrNO

Ini adalah metode yang umum digunakan untuk mensintesis 2-Bromo-3-piridinkarbokaldehid, dengan langkah spesifik sebagai berikut:

Langkah 1: Siapkan reaktan:

Campurkan 2-bromopyridine dan malononitrile dengan perbandingan molar 1:2, dan tambahkan tiourea sebagai katalis. Jumlah reaktan dapat diatur sesuai kebutuhan.

Langkah 2: Kemajuan reaksi:

Tambahkan reaktan yang diperoleh dari pencampuran pada langkah 1 ke dalam labu reaksi dan lanjutkan reaksi pada kondisi reaksi yang sesuai. Suhu reaksi biasanya antara 150 dan 200 derajat Celcius, dan aliran nitrogen kering dalam kondisi bebas pelarut-dapat digunakan. Waktu reaksi bergantung pada kondisi percobaan tertentu, biasanya berkisar dari jam hingga hari.

Dalam reaksi ini, tiourea bertindak sebagai katalis, mendorong kemajuan reaksi. Karena suhu reaksi yang tinggi, pembentukan ikatan C-C dapat terjadi. Produk akhir yang dihasilkan adalah 2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehide.

Langkah 3: Pendinginan dan kristalisasi:

Setelah reaksi selesai, dinginkan larutan reaksi hingga suhu kamar atau suhu rendah dan lanjutkan dengan kristalisasi. Kristalisasi produk dapat diinduksi dengan menambahkan pelarut yang sesuai secara perlahan (seperti pelarut etanol atau eter). Selama proses kristalisasi, produk mengendap dari larutan dalam bentuk padat.

Langkah 4: Pemurnian dan pengeringan:

Centrifuge atau saring produk yang mengkristal untuk memisahkan produk padat. Setelah pemisahan, produk dapat dicuci dengan pelarut yang sesuai untuk menghilangkan kotoran. Terakhir, produk dikeringkan dalam kondisi yang sesuai untuk mendapatkan 2-Bromo-3-piridin karboksaldehida dengan kemurnian-tinggi.

2. Reaksi Kondensasi Knoevenagel:

Rumus reaksi kimianya adalah sebagai berikut:

C₅H₄BrN+C₄H₈O₃+C₆H₁₅N → C₆H₄BrNO

Dalam reaksi ini, gugus asil dan karboksil membentuk ikatan C-C melalui reaksi Kondensasi. Produk akhir yang dihasilkan adalah 2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehide.

Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:

Langkah 1: Larutkan 2-bromopiridin dan asam malonat (perwakilan asam karboksilat) dalam pelarut organik yang sesuai. Etanol adalah pelarut yang umum digunakan.

Langkah 2: tambahkan katalis basa, seperti trietilamina, untuk mendorong reaksi Kondensasi.

Langkah 3: Panaskan larutan dan lakukan reaksi pada suhu yang sesuai. Suhu reaksi yang umum digunakan adalah 80-100 derajat Celcius.

Langkah 4: Setelah reaksi selesai, dinginkan larutan dan jalani perlakuan pengasaman untuk menghasilkan produk target 2-Bromo-3-piridinkarbokaldehid.

Langkah 5: Memurnikan dan mengkristalkan produk untuk mendapatkan senyawa-kemurnian tinggi.

Ini hanyalah dua metode umum, dan masih banyak metode sintesis lain untuk 3-Pyridinecarboxaldehyde, 2-bromo-. Perlu dicatat bahwa setiap metode sintesis memiliki kelebihan dan penerapannya masing-masing, dan perlu disesuaikan dan dioptimalkan sesuai dengan situasi spesifik dalam pengoperasian sebenarnya.

► Sintesis Inhibitor Kinase untuk Terapi Kanker

1) Latar Belakang

Inhibitor kinase adalah kelas obat antikanker bertarget yang menghambat aktivitas protein kinase, enzim yang terlibat dalam sinyal dan proliferasi sel. Perancah berbasis piridin-umum dalam desain penghambat kinase karena kemampuannya meniru situs pengikatan ATP-. Para peneliti di sebuah perusahaan farmasi berusaha mengembangkan penghambat baru yang menargetkan reseptor faktor pertumbuhan epidermal (EGFR), suatu kinase yang diekspresikan secara berlebihan pada banyak jenis kanker.

2)Tujuan

Sintesis senyawa turunan piridin-dengan potensi dan selektivitas tinggi untuk EGFR menggunakan 2-bromo-3-piridinkarboksaldehida sebagai zat antara utama.

3) Pendekatan Eksperimental

Sintesis Struktur Inti:

2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyde direaksikan dengan anilin dalam etanol dengan refluks untuk membentuk zat antara imina melalui kondensasi.

Imina direduksi menggunakan natrium borohidrida (NaBH₄) untuk menghasilkan 2-bromo-N-fenilpiridin-3-amina, suatu bahan penyusun penting untuk fungsionalisasi lebih lanjut.

Reaksi-Silang Kopling:

Atom brom pada posisi 2-mengalami penggandengan Suzuki-Miyaura dengan turunan asam boronat (asam 4-fluorofenilboronat) dengan adanya paladium(II) asetat (Pd(OAc)₂) dan ligan (trifenilfosfin).

Langkah ini memperkenalkan gugus fluorofenil, meningkatkan lipofilisitas dan afinitas pengikatan.

Modifikasi Akhir:

Gugus aldehida dioksidasi menjadi asam karboksilat menggunakan pereaksi Jones (asam kromat dalam asam sulfat), menghasilkan senyawa target: N-(4-fluorophenyl)-2-(4-fluorophenyl)pyridine-3-carboxamide.

4) Hasil

Hasil: 72% dalam tiga langkah.

Aktivitas Biologis:

Senyawa tersebut menghambat aktivitas EGFR kinase dengan IC₅₀ 12 nM dalam pengujian enzimatik.

Studi in vitro pada sel kanker A431 (mengekspresikan EGFR secara berlebihan) menunjukkan GI₅₀ (penghambatan pertumbuhan) sebesar 0,8 μM.

Selektivitas: Senyawa ini menunjukkan selektivitas 50-kali lipat dibandingkan kinase lain (misalnya, VEGFR, CDK2), sehingga mengurangi toksisitas yang tidak sesuai target.

5) Implikasi

Kasus ini menunjukkan bagaimana 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde memungkinkan perakitan inhibitor kinase kompleks dengan cepat. Gugus aldehida dan bromnya memberikan reaktivitas ortogonal untuk fungsionalisasi sekuensial, sebuah strategi yang sekarang banyak diadopsi dalam kimia obat.

►Fungsionalisasi Grafena Oksida untuk Material Komposit yang Ditingkatkan

1) Latar Belakang

Graphene oksida (GO) adalah bahan penguat yang populer dalam komposit polimer karena kekuatan mekanik dan konduktivitas listriknya yang tinggi. Namun, sifat hidrofilik GO membatasi dispersinya dalam polimer non-polar. Para peneliti berusaha memodifikasi GO secara kimia menggunakan 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde untuk meningkatkan kompatibilitas dengan resin epoksi.

2)Tujuan

Cangkokkan 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde secara kovalen ke GO dan evaluasi sifat termal dan mekanik komposit.

3) Pendekatan Eksperimental

Modifikasi PERGI:

GO didispersikan dalam dimetilformamida (DMF) dan disonikasi selama 2 jam.

2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyde (5 eq.) dan natrium hidroksida (NaOH, 10 eq.) ditambahkan, memulai reaksi substitusi nukleofilik antara gugus epoksida GO dan -karbon aldehida.

Fabrikasi Komposit:

GO (GO-Py) yang dimodifikasi dicampur dengan resin epoksi (diglisidil eter bisfenol A, DGEBA) dan pengeras (trietilen tetramin, TETA).

Campuran dikeringkan pada suhu 120 derajat selama 4 jam untuk membentuk film komposit.

Karakterisasi:

Stabilitas termal dinilai melalui analisis termogravimetri (TGA).

Sifat mekanik diukur menggunakan uji tarik.

4) Hasil

Efisiensi Pencangkokan: Fourier-transformasi spektroskopi inframerah (FTIR) mengonfirmasi keberadaan cincin piridin di GO-Py.

Stabilitas Termal:

Suhu degradasi awal komposit meningkat sebesar 35 derajat dibandingkan dengan GO/epoksi yang tidak dimodifikasi.

Sifat Mekanik:

Kekuatan tarik meningkat sebesar 22%, dari 45 MPa (tidak dimodifikasi) menjadi 55 MPa (GO-Py).

Perpanjangan putus meningkat sebesar 15%, menunjukkan distribusi tegangan yang lebih baik.

5) Implikasi

Kasus ini menggambarkan bagaimana 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde dapat menjembatani bahan nano anorganik dan polimer organik. Aromatisitas cincin piridin meningkatkan adhesi antar muka, sebuah prinsip yang berlaku untuk bahan 2D lainnya seperti molibdenum disulfida (MoS₂).

► Biokonjugasi untuk Pelabelan Protein

1) Latar Belakang

Pelabelan-protein spesifik lokasi sangat penting untuk mempelajari fungsi protein, mengembangkan diagnostik, dan menciptakan bioterapi. Gugus aldehida dalam 2-bromo-3-piridinkarboksaldehida dapat bereaksi dengan residu lisin dalam protein melalui aminasi reduktif, membentuk ikatan kovalen yang stabil.

2)Tujuan

Beri label pada ujung N-protein fluoresen hijau (GFP) menggunakan 2-bromo-3-piridinkarboksaldehida dan evaluasi efisiensi pelabelan.

3) Pendekatan Eksperimental

Reaksi Konjugasi:

GFP rekombinan (1 mg/mL) diinkubasi dengan 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde (10 eq.) dalam buffer fosfat (pH 7,4) selama 2 jam pada suhu kamar.

Natrium sianoborohidrida (NaBH₃CN, 5 eq.) ditambahkan untuk mereduksi zat antara imina menjadi amina yang stabil.

Pemurnian:

Konjugatnya dimurnikan menggunakan kromatografi eksklusi ukuran-(SEC).

Karakterisasi:

Efisiensi pelabelan diukur melalui spektroskopi UV-Vis ​​(absorbansi pada 280 nm untuk protein, 340 nm untuk piridin).

Intensitas fluoresensi diukur untuk menilai aktivitas GFP pasca-pelabelan.

4) Hasil

Efisiensi Pelabelan: 85% molekul GFP terkonjugasi, sebagaimana ditentukan oleh serapan piridin.

Retensi Fluoresensi: Konjugat mempertahankan 92% fluoresensi GFP asli, yang menunjukkan gangguan struktural minimal.

Spektrometri Massa: ESI-MS mengonfirmasi peningkatan massa sebesar 185 Da (konsisten dengan satu gugus piridinkarboksaldehida per GFP).

5) Implikasi

Studi ini menunjukkan kegunaan 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde dalam biokonjugasi. Ukurannya yang kecil dan reaktivitasnya membuatnya lebih unggul dibandingkan pewarna fluoresen yang lebih besar, yang sering kali mengganggu fungsi protein. Strategi serupa kini digunakan untuk memberi label antibodi untuk imunohistokimia.

2-Bromo-3-pyridinecarboxaldehyde adalah senyawa aldehida brominasi yang mengandung cincin piridin, dengan rumus molekul C ₆ H ₄ BrNO dan berat molekul 186. Posisi ke-2 cincin piridin dalam strukturnya digantikan oleh atom brom, dan posisi ke-3 dihubungkan ke gugus aldehida, sehingga memberikan sifat kimia yang unik. Sebagai perantara sintesis organik, ia banyak digunakan dalam penelitian dan pengembangan obat-obatan, sintesis pestisida, dan bidang ilmu material. Misalnya, dalam sintesis obat, gugus aldehida dapat berpartisipasi dalam reaksi kondensasi untuk membangun kerangka heterosiklik, sedangkan atom bromin dapat memasukkan gugus fungsi melalui reaksi substitusi, sehingga memberikan fleksibilitas untuk desain molekul obat.

 

Kontak kulit: Kontak langsung dapat menyebabkan kulit kemerahan, gatal, melepuh, dan pada kasus yang parah, dermatitis kontak.
Mekanisme: Gugus aldehida berikatan secara kovalen dengan gugus amino pada protein kulit untuk membentuk basa Schiff, sehingga mengganggu fungsi pelindung kulit; Kehadiran atom brom dapat meningkatkan lipofilisitasnya dan meningkatkan penetrasi ke lapisan epidermis.
Kontak mata: Iritasi mata yang parah, bermanifestasi sebagai konjungtiva konjungtiva, robekan, fotofobia, dan bahkan kerusakan epitel kornea.
Mekanisme: Gugus aldehida bereaksi dengan protein kornea menyebabkan denaturasi protein, sedangkan atom bromin dapat memicu reaksi stres oksidatif dan merusak sel kornea.

 

Iritasi saluran pernapasan: Menghirup uap atau debu dapat menyebabkan iritasi pada nasofaring, batuk, dan kesulitan bernapas. Paparan jangka panjang dapat memicu asma atau penyakit paru obstruktif kronik (PPOK). Kelompok aldehida berikatan dengan protein dalam sel epitel mukosa pernafasan, mengganggu integritas mukosa; Atom brom dapat memicu reaksi inflamasi dengan memproduksi spesies oksigen reaktif (ROS).

 

Reaksi sistem pencernaan: mual, muntah, sakit perut, diare, dan dalam kasus yang parah, perdarahan gastrointestinal atau kerusakan hati dapat terjadi. Efek korosif langsung gugus aldehida pada mukosa gastrointestinal, serta stimulasi saluran cerna oleh hidrogen bromida yang dihasilkan oleh metabolisme atom bromin dalam tubuh; Hati, sebagai organ metabolisme utama, mungkin mengalami peningkatan kadar transaminase akibat stres oksidatif.
Keracunan akut: Pusing, kelelahan, kesadaran kabur, dan dalam kasus yang parah, koma, kejang, dan bahkan kegagalan pernafasan dan peredaran darah. Kelompok aldehida mengganggu konduksi saraf dengan mengikat reseptor neurotransmitter; Atom bromin dapat menghambat rantai pernafasan mitokondria sehingga menyebabkan gangguan metabolisme energi sel.

Tag populer: 2-bromo-3-pyridinecarboxaldehyde cas 128071-75-0, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, massal, untuk dijual