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1-(2,3-二氯苯基)哌嗪盐酸盐的用途是什么?

发布时间:2026-01-05 17:40:43 编辑作者:活性达人

1-(2,3-二氯苯基)哌嗪盐酸盐(CAS号:119532-26-2)是一种重要的有机合成中间体,属于哌嗪类化合物家族。其化学结构以哌嗪环为核心,N-位取代一个2,3-二氯苯基基团,并以盐酸盐形式存在。这种盐形式增强了化合物的水溶性和稳定性,使其在实验室和工业合成中更易处理。分子式为C₁₀H₁₂Cl₃N₂·HCl,分子量约为285.59 g/mol,外观通常为白色至浅黄色结晶粉末。

从化学角度看,该化合物通过2,3-二氯苯胺与双氯乙胺的缩合反应合成,或经氯化取代进一步修饰。哌嗪环的氮原子提供良好的亲核性和配位能力,使其成为构建复杂分子骨架的理想片段。在制药化学中,这种结构常与中枢神经系统(CNS)靶点相关,因为二氯取代的苯环可增强脂溶性和受体亲和力。

主要用途:作为制药中间体

在制药领域,1-(2,3-二氯苯基)哌嗪盐酸盐的主要用途是作为关键中间体,用于合成多种活性药物成分(API),特别是那些针对精神疾病和神经退行性疾病的化合物。该化合物的哌嗪环可进一步功能化,例如通过酰化、烷基化或Suzuki偶联反应,与其他片段连接,形成多环结构或杂环体系。

具体而言,它常用于开发多巴胺D₂受体拮抗剂或部分激动剂。这些受体在调控情绪、运动和认知功能中起关键作用,因此该中间体在抗精神病药、抗抑郁药和抗焦虑药的研发中扮演重要角色。例如,在一些专利文献中,它被报道用于合成新型非典型抗精神病药物,如那些类似于阿立哌唑(aripiprazole)的衍生物。阿立哌唑的核心结构包含哌嗪环,而2,3-二氯取代可优化药代动力学特性,减少锚定效应并提高选择性。

此外,在血清素5-HT₁A受体调节剂的合成中,该化合物表现出潜力。研究显示,通过在哌嗪氮上引入氟化或烷氧基取代基,可以产生高亲和力的配体,用于治疗焦虑症或创伤后应激障碍(PTSD)。从合成路径来看,一个典型的应用是将其与苯并咪唑或噻吩基团偶联,形成具有双重作用机制的分子。这种多靶点策略是现代药物化学的趋势,能提高疗效并降低副作用。

研究与开发应用

在学术和工业研究中,1-(2,3-二氯苯基)哌嗪盐酸盐被广泛用于药物筛选和高通量合成(HTS)。其盐酸盐形式便于溶解在DMSO或水性缓冲液中,适合体外受体结合实验或细胞毒性测试。化学专业人士常利用其作为模板,探索结构-活性关系(SAR)。例如,通过NMR和X射线晶体学分析,该化合物的构象柔性允许哌嗪环采用椅式或舟式构象,这影响了与靶蛋白的结合模式。

在神经科学领域,该中间体有助于合成探针分子,用于影像学研究,如PET显像剂的前体。这些探针可标记多巴胺转运体(DAT)或血清素转运体(SERT),辅助诊断帕金森病或抑郁症。另一个新兴应用是其在抗癌药物开发中的作用:哌嗪衍生物可与DNA插嵌剂结合,形成新型化疗剂,针对耐药肿瘤细胞。

从绿色化学视角,该化合物的合成可优化为催化不对称反应,使用手性配体控制立体化学,提高产率和纯度。这在制药工业中至关重要,因为立体纯的中间体能减少临床试验中的变异性。

其他潜在用途与工业应用

除了制药,该化合物在材料科学和农药化学中也有辅助作用。在有机金属化学中,它可作为配体,与钯或铂络合,形成催化剂用于C-C键形成反应,如Heck或Sonogashira偶联。这扩展了其在精细化工合成中的用途,例如生产液晶材料或荧光染料,其中二氯苯基提供电子 withdrawing 效应,调谐光谱性质。

在农药领域,类似哌嗪结构常用于杀虫剂或除草剂的中间体,虽然直接证据有限,但其可被修饰为神经毒素模拟物,针对害虫的GABA受体。工业规模生产时,需注意其氯取代基可能导致环境持久性,因此合成过程应采用废物最小化策略。

安全考虑与处理指南

使用1-(2,3-二氯苯基)哌嗪盐酸盐时必须注意其潜在毒性。氯取代的芳香环可能引起皮肤刺激或呼吸道不适,盐酸盐形式增加腐蚀性。推荐在通风橱中操作,佩戴PPE(如手套和护目镜)。LD50数据表明其中等毒性(口服小鼠约500 mg/kg),但长期暴露可能影响肝肾功能。储存于凉爽、干燥处,避免光照和潮湿,以防分解。

在法规方面,该化合物受REACH和TSCA管制,作为受控中间体,需遵守GHS标签要求。制药企业应进行毒理学评估,确保下游产品符合ICH指南。

结论

1-(2,3-二氯苯基)哌嗪盐酸盐作为一种多功能中间体,其用途主要集中在制药创新和药物化学研究中,推动了CNS药物的发展。通过其独特的结构,该化合物桥接了基础合成与临床应用,体现了现代有机化学的精确性和多样性。未来,随着计算化学和AI辅助设计的进步,其在个性化医学中的作用将进一步扩展。化学从业者应持续关注其新应用,同时优先考虑可持续合成实践,以最大化其益处并最小化风险。


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