4-nitrobentseenitioli

4-nitrobentseenitioli (CAS 1849-36-1) on keltainen kiteinen kiinteä aine, joka kuuluu nitrosubstituoitujen aromaattisten tiolien perheeseen. Molekyylikaava on C6H5NO2S, jonka molekyylipaino on 155,17 g/mol. Yhdiste toimitetaan 96 % - 98 % puhtausasteina keltaisena kiteisenä jauheena ja/tai paloina.

4-nitrobentseenitioli on tärkeä raaka-aine ja välituote, jota käytetään orgaanisessa synteesissä, lääkkeissä, maatalouskemikaaleissa ja väriaineissa. Yhdiste on läheistä sukua tiofenolille, mutta huomattavasti happamampi johtuen paranitroryhmän voimakkaasta elektroneja vetävästä vaikutuksesta, joka stabiloi tiolaattianionin. Tämä lisääntynyt happamuus (pKa ≈ 4,68) tekee 4-nitrobentseenitiolista reaktiivisemman nukleofiilin monissa muunnoksissa verrattuna substituoimattomaan tiofenoliin.

Lääkekemiassa 4-nitrobentseenitiolia on käytetty HIV-1 Vif -estäjien synteesissä. Tutkijat ovat kehittäneet uuden luokan Vif-estäjiä, joissa on 2-amino-N-(5-hydroksi-2-metoksifenyyli)-6-((4-nitrofenyyli)tio)bentsamidirakenne, jotka osoittavat ilmeistä aktiivisuutta HIV-1-infektoituneissa soluissa ja ovat tehokkaita lääkeresistenttejä kantoja vastaan. Lisäksi 4-nitrobentseenitioli on keskeinen välituote erilaisten orgaanisten yhdisteiden synteesissä ja toimii monipuolisena rakennuspalikkana useiden molekyylien luomisessa.

Materiaalitieteessä ja analyyttisessä kemiassa 4-nitrobentseenitiolia on käytetty kaksiemissiofluoresoivien koettimien synteesissä glutationin (GSH) ja kysteiinin/homokysteiinin (Cys/Hcy) differentiaalisen havaitsemiseen, jotka ovat välttämättömiä erilaisille biologisille prosesseille ja voivat olla tiettyjen sairauksien indikaattoreita. Sitä voidaan käyttää myös nitriitti-ionien havaitsemiseen liuoksessa, jonka avulla voidaan tunnistaa nitriittiriippuvaiset bakteerit, kuten Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus ja Salmonella enterica.

Orgaanisessa synteesissä 4-nitrobentseenitioli on keskeinen välituote erilaisten orgaanisten yhdisteiden synteesissä. Sen kemialliset ominaisuudet tekevät siitä monipuolisen rakennuspalikan useiden molekyylien luomiseen erilaisissa sovelluksissa. Yhdistettä voidaan käyttää diaryylitioeettereiden syntetisoimiseen kuparin katalysoimien C-S-kytkentäreaktioiden kautta, ja se reagoi kloorin kanssa muodostaen 4-nitrofenyylisulfenyylikloridia, joka on käyttökelpoinen reagenssi 4-nitrofenyylisulfenyylisuojaryhmän lisäämiseksi peptidisynteesissä. Lisäksi 4-nitrobentseenitiolia voidaan käyttää valmistettaessa tiosulfonaattijohdannaisia, jotka ovat osoittaneet laajakirjoista antifungaalista aktiivisuutta erilaisia kasvipatogeenisiä sieniä vastaan, mukaan lukien Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Alternaria solani, Alternaria brassicicola, Valsa mali, R., Phomopsiconia, Phomopsicht solani.

Tuoteparametrit

Synteettiset reitit

4-nitrobentseenitioli valmistettiin ensin sulfidoimalla 4-nitroklooribentseeniä käyttämällä alkalimetallisulfideja tai polysulfideja. Klassinen synteesireitti sisältää 4-nitroklooribentseenin nukleofiilisen aromaattisen substituution (SNAr) reaktion natriumhydrosulfidin (NaSH) tai natriumpolysulfidin (Na2S3) kanssa sopivassa liuottimessa, kuten vedessä, metanolissa tai etanolissa.

Menetelmä 1: Natriumhydrosulfidireitti (klassinen teollisuusmenetelmä)

Klassinen synteesi etenee seuraavien vaiheiden kautta:

● Reaktio: 4-nitroklooribentseeni saatetaan reagoimaan natriumhydrosulfidin (NaSH) kanssa polaarisessa proottisessa liuottimessa (vesi, metanoli tai etanoli) palautusjäähdytysolosuhteissa.

● Mekanismi: Voimakkaasti elektroneja vetävä paranitroryhmä aktivoi aromaattisen renkaan kohti nukleofiilistä aromaattista substituutiota, jolloin hydrosulfidianioni (HS⁻) voi syrjäyttää klooriatomin.

● Muokkaus: Valmistumisen jälkeen reaktioseos neutraloidaan hapolla tiolaattianionin protonoimiseksi ja vapaan tiolin vapauttamiseksi.

● Eristäminen: Tuote eristetään suodattamalla, pestään ja kuivataan, jolloin saadaan 4-nitrobentseenitioli keltaisena kiinteänä aineena.

● Saanto: Tyypillisesti 60–80 % reaktio-olosuhteista riippuen.

Menetelmä 2: Polysulfidireitti (parannettu menetelmä)

Parannettu synteesireitti sisältää polysulfidivälituotteen tarkoituksellisen luomisen:

Vaihe 1: 4-nitroklooribentseeni saatetaan reagoimaan ylimäärän natriumpolysulfidia (Na2Sₓ) kanssa vesi- tai alkoholipitoisessa väliaineessa.

Vaihe 2: Aluksi muodostunut polysulfidivälituote pelkistetään in situ polysulfidiylimäärällä tai pelkistimellä tiolaattianionin muodostamiseksi.

Vaihe 3: Happamoittaminen tuottaa 4-nitrobentseenitiolia suuremmilla saannoilla (jopa 85–90 %) ja vähemmän sivutuotteita kuin suoralla NaSH-reitillä.

Menetelmä 3: Vaihtoehtoinen nukleofiilinen aromaattinen substituutio

Yhdiste voidaan myös syntetisoida 4-nitrofluoribentseenistä tai 4-nitrojodibentseenistä, jotka ovat reaktiivisempia nukleofiilisten aromaattisten substituutioiden suhteen kuin 4-nitroklooribentseeni, koska fluoridilla tai jodidilla on parempi poistua ryhmästä. Nämä lähtöaineet ovat kuitenkin kalliimpia, mikä tekee klooribentseenireitistä kustannustehokkaamman teollisessa tuotannossa.

Teollisen tuotannon laajennus

Teollisuustuotanto noudattaa tyypillisesti polysulfidireittiä suuremman tuoton ja puhtaamman tuoteprofiilin ansiosta. Reaktiota skaalataan suurissa reaktoreissa tarkalla lämpötilan säädöllä ja tehokkaalla sekoituksella. Tuote puhdistetaan uudelleenkiteyttämällä sopivasta liuottimesta (esim. etanolista tai vesi/etanoliseoksesta), jotta saavutetaan 96–98 % puhtaus. Seoksen voimakkaan epämiellyttävän hajun vuoksi valmistuksen ja pakkaamisen aikana vaaditaan erityisiä tuuletus- ja hajuntorjuntatoimenpiteitä.

Sovellusskenaariot

1. HIV-1 Vif -estäjien synteesi viruslääkkeiden kehittämiseen

Farmaseuttinen tutkimusryhmä kehittää uusia lääkkeitä HIV-1:n, erityisesti lääkeresistenttien kantojen, torjumiseksi kohdistamalla virustartuntatekijän (Vif), proteiinin, joka neutraloi isännän restriktiotekijän A3G. 4-nitrobentseenitiolia käytetään keskeisenä rakennuspalikkana uuden luokan Vif-estäjien syntetisoimiseksi 2-amino-N-(5-hydroksi-2-metoksifenyyli)-6-((4-nitrofenyyli)tio)bentsamidirungolla. Ryhmä antaa 4-nitrobentseenitiolin reagoida sopivan 2-aminohalogeenibentsamidijohdannaisen kanssa kuparikatalysoiduissa C-S-kytkentäolosuhteissa ydintelineen rakentamiseksi. Tuloksena olevista yhdisteistä arvioidaan antiviraalinen aktiivisuus HIV-1-infektoituneissa soluissa ja niiden kyky estää Vif-A3G-vuorovaikutuksia. RN-18, tunnettu Vif-antagonisti, kuuluu yhdisteisiin, jotka sisältävät 4-nitrofenyylitio-motiivin ja toimii vertailustandardina.

2. Dual Emission Fluorescent Probe Development biotiolin havaitsemiseen

Analyyttisen kemian tutkimusryhmä kehittää uusia fluoresoivia koettimia biotiolien (GSH, Cys, Hcy) selektiiviseen ja herkkään havaitsemiseen biologisista näytteistä, koska näiden pienimolekyylisten tiolien epänormaalit tasot liittyvät erilaisiin sairauksiin. 4-nitrobentseenitiolia käytetään lähtöaineena kaksiemissiofluoresoivan anturin syntetisoinnissa. Anturi on suunniteltu käymään läpi tiolin laukaiseman reaktion, joka johtaa ratiometriseen fluoresenssivasteeseen, mikä mahdollistaa GSH:n ja Cys/Hcy:n differentiaalisen havaitsemisen. Koettimelle on tunnusomaista UV-Vis- ja fluoresenssispektroskopia, ja sitä käytetään biotiolien havaitsemiseen ihmisen plasmasta tai solulysaateista, mikä tarjoaa nopean ja herkän menetelmän sairauksien diagnosointiin.

3. Tiosulfonaattisienilääkkeiden synteesi kasvien suojeluun

Agrokemian tutkimuskeskus kehittää uusia, ympäristöystävällisiä sienitautien torjunta-aineita tuhoisia satohäviöitä aiheuttavien kasvien patogeenisten sienten torjuntaan. 4-nitrobentseenitiolia käytetään useiden tiosulfonaattijohdannaisten syntetisoimiseen sopivilla sulfonyyliklorideilla hapettamalla. Tuloksena saadut tiosulfonaatit seulotaan in vitro sientenvastaisen aktiivisuuden suhteen kasvipatogeenisten sienten paneelia vastaan, mukaan lukien Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Alternaria solani, Alternaria brassicicola, Valsa mali, Phomopsis sp., Phytophthora capsica ja Rhizoctonia solani. Tiosulfonaattijohdannaisilla on laajakirjoinen antifungaalinen vaikutus, ja lyijyyhdisteiden fytotoksisuus ja kenttätehokkuus arvioidaan kasvihuonekokeissa.

4. 4-nitrofenyylisulfenyylikloridivalmiste peptidisynteesiä varten

Peptidisynteesilaboratorio vaatii suojaryhmän tioli- ja amiinifunktionaalisten ryhmien selektiiviseen suojaamiseen kiinteän faasin peptidisynteesin aikana. 4-nitrobentseenitiolia käsitellään kloorikaasulla inertissä liuottimessa (esim. dikloorimetaanissa) alhaisessa lämpötilassa 4-nitrofenyylisulfenyylikloridin (Nps-Cl) valmistamiseksi. Tätä reagenssia käytetään lisäämään Nps-suojaryhmä, joka on stabiili happamissa olosuhteissa, mutta joka voidaan poistaa selektiivisesti miedoissa pelkistävissä olosuhteissa. Reagenssi mahdollistaa kysteiinitiolien tai lysiiniamiinien ortogonaalisen suojan monimutkaisten peptidien ja peptidikonjugaattien synteesissä.

5. Kuparikatalysoitu C-S-liitäntä diaryylitioeetterisynteesiä varten

Lääkekemian tiimi tarvitsee diaryylitioeetterijohdannaisten kirjaston rakenne-aktiivisuussuhteen (SAR) tutkimuksiin, jotka kohdistuvat uuteen entsyymiin. Käyttäen 4-nitrobentseenitiolia tiolikytkentäpartnerina, tiimi suorittaa kuparikatalysoimia C-S-ristikytkentäreaktioita useiden aryylijodidien tai -bromidien kanssa miedoissa olosuhteissa. Tuloksena olevat 4-nitrofenyyliaryylitioeetterit funktionalisoidaan edelleen nitroryhmässä (pelkistys aniliiniksi, jota seuraa amidointi) tai aryylirenkaassa ylimääräisten ristikytkentäreaktioiden kautta. Kirjaston aktiivisuus kohdeentsyymiä vastaan ​​seulotaan, ja rakenteen ja aktiivisuuden välinen suhdeanalyysi tunnistaa keskeiset substituentit, jotka ovat vastuussa tehokkuudesta ja selektiivisyydestä.

6. Nitriitti-ionien tunnistus elintarviketurvallisuuden valvontaa varten

Elintarviketurvallisuuslaboratorio tarvitsee nopean ja kustannustehokkaan menetelmän havaita elintarvikkeista nitriittiä tuottavat bakteerit, erityisesti Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus ja Salmonella enterica, jotka voivat aiheuttaa vakavia ruokaperäisiä sairauksia. 4-nitrobentseenitiolia käytetään kolorimetrisenä tai fluorometrisenä anturina nitriitti-ionien havaitsemiseen. Tioli reagoi nitriitin kanssa happamissa olosuhteissa muodostaen nitrosotiolia tai muuta kromogeenistä tuotetta, joka voidaan havaita UV-Vis-spektroskopialla tietyllä aallonpituudella. Määritys on optimoitu herkkyyden ja selektiivisyyden suhteen, ja sitä sovelletaan elintarvikenäytteiden seulomiseen nitriittikontaminaation ja bakteerikontaminaation varalta.

7. Plasmonin aiheuttaman reaktion tutkimus pintakatalyysitutkimukselle

Materiaalitieteen tutkimusryhmä tutkii plasmonin aiheuttamien pintakatalysoitujen reaktioiden mekanismia sovelluksissa fotokatalyysissä ja aurinkoenergian muuntamisessa. 4-nitrobentseenitiolia käytetään koetinmolekyylinä pintatehostetussa Raman-sironta (SERS) -kokeissa plasmonisilla metallinanohiukkasilla (esim. hopealla tai kullalla). Molekyyli adsorboituu metallipinnalle tioliryhmän kautta, ja 4-nitrobentseenitiolin katalyyttistä konversiota 4,4'-dimerkaptoatsobentseeniksi tai muiksi tuotteiksi valvotaan in situ SERS:llä laservalaistuksessa. Reaktion kinetiikkaa ja mekanismia selvitetään, mikä antaa käsityksen kuumien elektronien ja plasmonisten vaikutusten roolista pintakatalyysissä.

Laadunvarmistus Cosperpharmilla

Jokainen erä käy läpi:

● Kaasukromatografia (GC) – puhtaus ≥97,0 %

● Ei-vesipitoinen titraus – puhtaus ≥97,0 %

● Taitekerroin – vahvistava analyysi

● ¹H NMR – rakenteellinen varmistus

● Ulkonäkö – väritön tai vaaleankeltainen tai vaalean oranssi kirkas neste

Jokaisen lähetyksen mukana tulee kattava aitoustodistus, käyttöturvallisuustiedote (jolla on täydelliset GHS-tiedot) ja alkuperätodistus.

Ota yhteyttä

Autamme mielellämme tutkimus- ja tuotantotarpeitasi. Jos sinulla on kysyttävää 4-nitrobentseenitiolista (CAS1849-36-1) tai haluat pyytää tarjouksen, älä epäröi ottaa yhteyttä. Myynti- ja teknisen tuen tiimimme ovat valmiita auttamaan sinua.