4-Χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνη CAS 3874-54-2

Είναι η βασική πρώτη ύλη για τη σύνθεση μιας ποικιλίας ψυχοτρόπων φαρμάκων. Τα άτομα καρβονυλίου και χλωρίου του μπορούν να εισάγουν διαφορετικές λειτουργικές ομάδες μέσω επιλεκτικών αντιδράσεων για τη δημιουργία πολύπλοκων μορίων φαρμάκου.
1. Σύνθεση αντιψυχωσικών φαρμάκων
Αλοπεριδόλη: Ως τυπικό αντιψυχωσικό φάρμακο, στη σύνθεση της αλοπεριδόλης, η 4-χλωροφαινυλπιπεραζίνη θερμαίνεται υπό κάθετο ψυκτήρα σε διάλυμα ακετονιτριλίου υπό την κατάλυση ιωδιούχου νατρίου (NaI) και διττανθρακικού νατρίου (NaHCO3) για 22 ώρες για τη δημιουργία του προϊόντος στόχου.

Αυτή η οδός κατασκευάζει αποτελεσματικά τον σκελετό της βουτυροφαινόνης στο μόριο του φαρμάκου μέσω της αντίδρασης συμπύκνωσης καρβονυλίου και αμίνης, με συνολική απόδοση 65%-70%.
Lumateperone: Ένας νέος τύπος αντιψυχωσικού φαρμάκου, στη σύνθεσή του, αυτή η ουσία χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη και το άτομο χλωρίου στην αλκυλική αλυσίδα υφίσταται μια πυρηνόφιλη αντίδραση υποκατάστασης για να εισαγάγει τη δομή του δακτυλίου πιπεραζίνης και τελικά κατασκευάζει ένα μόριο φαρμάκου με πολλαπλές-επιδράσεις στόχων.

2. Ανάπτυξη ηρεμιστικών υπνωτικών φαρμάκων
Δροπεριδόλη: Χρησιμοποιείται για προ{0}}αναισθητική καταστολή και μετεγχειρητική θεραπεία ναυτίας και εμέτου, οι καρβονυλικές και αμινο ομάδες της συμπυκνώνονται στη σύνθεσή της για να σχηματίσουν ένα ενδιάμεσο ιμίνης, το οποίο μειώνεται περαιτέρω για να ληφθεί το προϊόν-στόχος. Αυτή η οδός αποφεύγει τη χρήση εξαιρετικά τοξικού φωσγενίου σε παραδοσιακές μεθόδους και βελτιώνει σημαντικά την ασφάλεια της διαδικασίας.
3. Έρευνα για τα αντικαταθλιπτικά φάρμακα
Ciproxifan: Ένας ανταγωνιστής υποδοχέα ισταμίνης Η3. Κατά τη σύνθεσή της, η ουσία εισάγει μια δομή κυκλοπροπυλομεθανόλης μέσω μιας αντίδρασης πυρηνόφιλης υποκατάστασης και τελικά αποκτά ένα υποψήφιο φάρμακο με αντικαταθλιπτική δράση. Η ένωση έδειξε καλές φαρμακοκινητικές ιδιότητες σε προκλινικές μελέτες.

Είναι ένας πυρήνας πρόδρομος για τη σύνθεση παραγώγων φθοροφαινυλοβουτυρικού οξέος. Τα άτομα χλωρίου και οι ομάδες καρβονυλίου στη δομή του μπορούν να εισαχθούν σε μια ποικιλία λειτουργικών ομάδων μέσω πυρηνόφιλης υποκατάστασης, συμπύκνωσης, αναγωγής και άλλων αντιδράσεων για την κατασκευή μιας βιβλιοθήκης σύνθετων ενώσεων.
1. Αντίδραση πυρηνόφιλης υποκατάστασης
Τροποποίηση αλκυλικής αλυσίδας: Τα άτομα χλωρίου μπορούν να αντικατασταθούν από πυρηνόφιλα αντιδραστήρια όπως αλκοολικό νάτριο και αμίνες για τη δημιουργία αιθέρα ή παραγώγων αμίνης. Για παράδειγμα, αντιδρά με μεθοξείδιο του νατρίου για να δημιουργήσει 4-μεθοξυ-4'-φθοροφαινυλβουτυρικό οξύ με απόδοση 85%. αντιδρά με ανιλίνη για να δημιουργήσει Ν-φαινυλ-4'-φθοροφαινυλβουτυραμίδιο με απόδοση 78%.

Λειτουργικοποίηση αρωματικών δακτυλίων: Μέσω της αντίδρασης Friedel-Crafts, οι δακτύλιοι φθοροβενζολίου μπορούν να υποστούν αλκυλίωση ή ακυλίωση υπό κατάλυση οξέος Lewis. Για παράδειγμα, αντιδρά με το βενζόλιο υπό την κατάλυση ανύδρου χλωριούχου αργιλίου για να δημιουργήσει 1,1-διφαινυλ-4-φθορο-1-βουτανόνη με απόδοση 62%.

2. Αντίδραση συμπύκνωσης
Σύνθεση ένωσης ιμίνης: Οι καρβονυλικές ομάδες συμπυκνώνονται με ένωση αμίνης για να δημιουργήσουν ιμίνες, οι οποίες μπορούν να αναχθούν περαιτέρω για να ληφθούν δευτεροταγείς ή τριτοταγείς αμίνες. Για παράδειγμα,4-Χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνηαντιδρά με ν-βουτυλαμίνη για να δημιουργήσει Ν-n-βουτυλ-4'-φθοροβενζολοιμίνη με απόδοση 90%. αυτό το ενδιάμεσο μπορεί να αναχθεί σε Ν-n-βουτυλ-4'-φθοροβενζολοιμίνη με καταλυτική υδρογόνωση και χρησιμοποιείται για τη σύνθεση αντιισταμινικών φαρμάκων.

Κατασκευή -κετοεστέρων: Υποβάλλεται σε συμπύκνωση Claisen με μηλονικό διαιθυλεστέρα υπό βασική κατάλυση για τη δημιουργία 4-φθορο- -κετοπεντανοϊκού διαιθυλεστέρα με απόδοση 75%. Αυτή η ένωση είναι ένα βασικό ενδιάμεσο για τη σύνθεση παραγώγων βιταμίνης Ε.

3. Αναγωγική αντίδραση
Παρασκευή ένωσης αλκοόλης: Η καρβονυλική ομάδα ανάγεται σε δευτεροταγή αλκοόλη με βοροϋδρίδιο του νατρίου (NaBH4) για να παραχθεί 4-χλωρο-4'-φθορο-1-φαινυλ-1-βουτανόλη με απόδοση 88%. Η ένωση αλκοόλης μπορεί περαιτέρω να παραγωγοποιηθεί με αντίδραση εστεροποίησης ή αιθεροποίησης.

Σύνθεση ένωσης αμίνης: Η καρβονυλική ομάδα μετατρέπεται σε δομή μεθυλαμίνης με αντίδραση Leuckart ή μεθυλίωση Eschweiler-Clarke για να παραχθεί Ν-μεθυλ-4-χλωρο-4'-φθοροβενζβουτυλαμίνη με απόδοση 65%. Αυτή η ένωση είναι πρόδρομος για τη σύνθεση συμπαθομιμητικών φαρμάκων.

Οι ενεργές λειτουργικές του ομάδες το καθιστούν ιδανικό εργαλείο για την τροποποίηση της επιφάνειας του υλικού, εισάγοντας λειτουργικά μόρια στην επιφάνεια πολυμερών, νανοϋλικών ή βιομακρομορίων μέσω ομοιοπολικών δεσμών, δίνοντας στο υλικό νέες φυσικές και χημικές ιδιότητες.

1. Λειτουργικοποίηση πολυμερούς
Τροποποίηση βιοσυμβατότητας: Στην επιφάνεια του πολυγαλακτικού οξέος-συν-γλυκολικού οξέος (PLGA), η καρβοξυλική ομάδα ενεργοποιείται με CDI και στη συνέχεια αντιδρά με 4-χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνη για να εισαγάγει άτομα φθορίου ή χλωρίου, γεγονός που προάγει σημαντικά την ανοσογονικότητα του υλικού και μειώνει την ανοσογονικότητα του υλικού. Για παράδειγμα, το τροποποιημένο ικρίωμα PLGA δείχνει εξαιρετική κυτταρική συμβατότητα στη μηχανική νευρικών ιστών.

Τροποποίηση αγώγιμου πολυμερούς: Στην επιφάνεια της πολυπυρρόλης (PPy), 4-χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνη συζευγνύεται με τον σκελετό του πολυμερούς μέσω CDI για να κατασκευαστεί ένα αγώγιμο υλικό με φθορισμό.

Όταν αυτό το υλικό χρησιμοποιείται σε έναν αισθητήρα γλυκόζης, το όριο ανίχνευσης είναι τόσο χαμηλό όσο 0,1μM και έχει καλή ικανότητα κατά-παρεμβολών.
2. Μηχανική επιφανειών νανοϋλικών
Τροποποίηση κβαντικής κουκκίδας: Οι καρβοξυλιωμένες κβαντικές κουκκίδες CdSe συζεύγνυνται με 4-χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνιο μέσω CDI και στη συνέχεια συνδυάζονται με αμινο-αντισώματα για την κατασκευή ενός φθορίζοντος ανοσοανιχνευτή. Για παράδειγμα, για την ανίχνευση του καρκινικού δείκτη CA125, η ευαισθησία είναι 0,1 ng/mL, η οποία είναι 10 φορές υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών μεθόδων.

Λειτουργικοποίηση μαγνητικών νανοσωματιδίων: Στην επιφάνεια Fe3O4, 4-χλωρο-4'-φθοροφαινυλβουτυρικό οξύ συνδέεται με το άκρο της αλυσίδας πολυαιθυλενογλυκόλης (PEG) μέσω CDI για να επιτευχθεί ειδική αναγνώριση των κυττάρων όγκου από το στοχευμένο σύστημα χορήγησης φαρμάκου. Η φόρτωση φαρμάκου των τροποποιημένων νανοσωματιδίων αυξάνεται στο 25% και ο χρόνος κυκλοφορίας στο αίμα επεκτείνεται σε 24 ώρες.

Λόγω της καθαρής δομής και της υψηλής αντιδραστικότητάς του, χρησιμοποιείται ευρέως στην έρευνα μεθοδολογίας οργανικής σύνθεσης και γίνεται πρότυπο υπόστρωμα για την εξερεύνηση νέων αντιδράσεων και νέων καταλυτών.
1. Έρευνα ασύμμετρης κατάλυσης
Σύνθεση χειραλικής αμίνης: Χρησιμοποιώντας αυτή την ουσία ως πρώτη ύλη, η ασύμμετρη αντίδραση αναγωγής καταλύεται από έναν χειρόμορφο καταλύτη (όπως το BINOL-φωσφορικό οξύ) για τη δημιουργία ένωσης χειρόμορφης αλκοόλης.

Για παράδειγμα, στους -20 βαθμούς, χρησιμοποιώντας 10 mol% καταλύτη και αντιδρώντας για 24 ώρες, λαμβάνεται ένα χειρόμορφο προϊόν με τιμή ee > 95%, το οποίο παρέχει μια αποτελεσματική μέθοδο για τη σύνθεση χειρόμορφων φαρμάκων.
Κατασκευή χειρόμορφης ιμίνης: τα ενδιάμεσα χειρόμορφης ιμίνης παράγονται με την κατάλυση αντιδράσεων ασύμμετρης συμπύκνωσης με χειρόμορφους υποκαταστάτες (όπως η πυριδίνη βισοξαζολίνη). Τα ενδιάμεσα μπορούν περαιτέρω να μετατραπούν σε χειρόμορφες αμίνες ή χειρόμορφες αλκοόλες για τη σύνθεση φυσικών προϊόντων ή μορίων φαρμάκου.

3. Συνδυασμός τεχνολογίας ενός-μορίου
Απεικόνιση φθορισμού ενός μορίου: Οι φθορίζουσες βαφές (όπως το Cy3) τροποποιημένες με 4-χλωρο-4'-φθοροφαινυλβουτυρικό οξύ συνδέονται με μόρια πρωτεΐνης μέσω CDI για να επιτευχθεί δυναμική παρακολούθηση σε επίπεδο ενός μορίου. Για παράδειγμα, κατά τη μελέτη της αναδίπλωσης πρωτεΐνης, αυτή η τεχνική μπορεί να συλλάβει δεδομένα χρονικής ανάλυσης σε επίπεδο χιλιοστού του δευτερολέπτου.
Φασματοσκοπία δυνάμεων μονού-μορίου:4-χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνηεισάγεται στο άκρο της αλυσίδας της πολυαιθυλενογλυκόλης μέσω του CDI για να κατασκευαστεί ένας ανιχνευτής φασματοσκοπίας δυνάμεων ενός μορίου. Αυτός ο ανιχνευτής μπορεί να μετρήσει τη δύναμη διαμοριακής αλληλεπίδρασης και χρησιμοποιείται για τη μελέτη των μηχανισμών δέσμευσης πρωτεΐνης DNA- ή κυτταρικής προσκόλλησης.

2. Ανάπτυξη φωτογραφικών-/υλικών που ανταποκρίνονται στην ηλεκτρική ενέργεια
Φωτοχρωμικά υλικά: Με την εισαγωγή τους στη δομή σπειροπυράνης, επιτυγχάνεται η μετατροπή του αναστρέψιμου δακτυλίου-ανοίγματος-δακτυλίου-κλεισίματος μέσω ακτινοβολίας υπεριώδους φωτός για την κατασκευή φωτοχρωμικών μορίων. Αυτό το υλικό έχει πιθανές εφαρμογές στους τομείς της οπτικής αποθήκευσης και της οπτικής μεταγωγής.
Ηλεκτροχρωμικά υλικά: Το 4-χλωρο-4'-φθοροφαινυλβουτυρικό οξύ συζεύγνυται με παράγωγα βιολακεΐνης μέσω CDI για την κατασκευή ηλεκτροχρωμικών μορίων. Αυτό το υλικό μπορεί να αλλάξει χρώμα υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου και χρησιμοποιείται σε έξυπνα παράθυρα ή συσκευές οθόνης.

Αυτή η πολικότητα θα προωθήσει τις διπολικές-διπολικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων, επηρεάζοντας έτσι τη διάταξη πλήρωσης των μορίων. Συγκεκριμένα, τα μόρια μπορεί να τείνουν να διατάσσονται με κεφαλή-ουρά ή κεφαλή-για να μεγιστοποιήσουν την ενέργεια αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων και να σχηματίσουν μια πιο σταθερή κρυσταλλική δομή.

Η μοριακή διαμόρφωση της 4-Χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνης, ιδιαίτερα ο σχετικός προσανατολισμός του δακτυλίου βενζολίου και της ομάδας βουτυρολακτόνης, έχει σημαντικό αντίκτυπο στη συσκευασία στερεάς κατάστασης. Εάν η μοριακή διαμόρφωση είναι σχετικά επίπεδη, οι διαμοριακές αλληλεπιδράσεις στοίβαξης π-π μπορεί να ενισχύσουν τη σταθερότητα της συσκευασίας. Ωστόσο, λόγω της παρουσίας της ομάδας βουτυρολακτόνης, τα μόρια μπορεί να έχουν μια ορισμένη στερεοκεντρική διαμόρφωση, η οποία θα επηρεάσει τη στενή συσσώρευση μεταξύ των μορίων. Σε αυτή την περίπτωση, τα μόρια μπορούν να προσαρμόσουν τη διαμόρφωσή τους, όπως περιστροφή ή παραμόρφωση, για να βελτιστοποιήσουν την περιοχή επαφής και τη δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων, επιτυγχάνοντας έτσι πιο αποτελεσματική συσκευασία.

Η κρυσταλλική δομή αντανακλά άμεσα τον τρόπο μοριακής πλήρωσης και παίζει καθοριστικό ρόλο στις ιδιότητες στερεάς-κατάστασης της 4-Χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνης. Διαφορετικές κρυσταλλικές δομές μπορούν να οδηγήσουν σε διαφορετικές πυκνότητες συσκευασίας, πορώδες και φυσικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, ορισμένες κρυσταλλικές δομές μπορεί να έχουν υψηλότερη πυκνότητα συσκευασίας, με αποτέλεσμα υψηλότερο σημείο τήξης και θερμική σταθερότητα. ενώ άλλα μπορεί να έχουν μεγαλύτερο πορώδες, το οποίο είναι ευεργετικό για προσρόφηση ή καταλυτικές εφαρμογές. Με την προσαρμογή των συνθηκών κρυστάλλωσης, όπως η θερμοκρασία, ο διαλύτης και η συγκέντρωση, μπορεί να επηρεαστεί ο σχηματισμός κρυσταλλικών δομών, βελτιστοποιώντας έτσι το δυναμικό συσκευασίας στη στερεά κατάσταση.

4-Χλώριο-4'-Το συσσωρευμένο δυναμικό της φθοροβουτυροφαινόνης στη στερεά κατάσταση είναι πολύ σημαντικό για τις εφαρμογές της στους τομείς της φαρμακευτικής χημείας και της επιστήμης των υλικών. Στη φαρμακευτική χημεία, οι ιδιότητες στερεάς κατάστασης{10}όπως η διαλυτότητα, η σταθερότητα και η βιοδιαθεσιμότητα επηρεάζουν άμεσα την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια των φαρμάκων. Με τη βελτιστοποίηση της διάταξης μοριακής συσκευασίας, αυτές οι ιδιότητες μπορούν να βελτιωθούν, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα των φαρμάκων. Στην επιστήμη των υλικών, το συσσωρευμένο δυναμικό στερεάς κατάστασης της 4-χλωρο-4'-φθοροβουτυροφαινόνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό υλικών με συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως προσροφητές, καταλύτες ή οπτικά υλικά κ.λπ.