簡介

6-氨基吡啶甲酸甲酯作為配體以便于生物傳感器的識(shí)別，其具有高特異性、高親和力、靶分子廣、體外合成、易于修飾和穩(wěn)定性好、可反復(fù)變性、復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)[1]。來的幾年之內(nèi)，6-氨基吡啶甲酸甲酯將在核酸、蛋白質(zhì)、癌變基因、病毒等相關(guān)的化學(xué)、生物、食品、環(huán)境、醫(yī)學(xué)及病理學(xué)等領(lǐng)域里有廣闊的應(yīng)用前景[2]。其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

圖1 6-氨基吡啶甲酸甲酯的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 6-氨基吡啶甲酸甲酯的合成路線[3]。

在6-氨基吡啶-2-羧酸(10g)甲醇溶液(150ml)中滴加濃硫酸(20ml)?；旌衔锘亓?6小時(shí)。大部分甲醇是在真空中除去的。殘?jiān)坏谷氡?。?n氫氧化鈉溶液將混合物調(diào)整到pH 8-9，然后用乙酸乙酯提取。有機(jī)相用鹽水洗滌，在硫酸鈉上干燥，過濾。濾液被濃縮成標(biāo)題化合物6-氨基吡啶甲酸甲酯。產(chǎn)率7.5 g. 1H NMR (CDCl3): δ 3.91 (s, 3H)， 4.91 (br, 2H)， 6.65 (d, J= 8.0 Hz, 1H)，7.45 (d, J= 7.2 Hz, 1H)， 7.50 (t, J= 7.6 Hz, 1H)。合成路線如圖2所示。

圖3 6-氨基吡啶甲酸甲酯的合成路線[4]。

步驟1：化合物7b (0.18 g, 1.0 mmol)溶解在THF / DMF (3 ml / 2 ml)中，用冰鹽浴將溶液冷卻至-5℃至-10℃。在冷卻的溶液中加入氯甲酸乙酯(0.12 ml, 1.2 mmol)和n -甲基嗎啡啉(0.12 ml, 1.2 mmol)，攪拌15分鐘。在冷卻后的溶液中加入疊氮化鈉(0.10 g, 1.5 mmol)，用極少量的水溶解，攪拌30min。然后在真空中除去溶液中的四氫呋喃，然后將CH2Cl2添加到剩余的溶液中。有機(jī)物層用水洗滌兩次，以去除任何鹽和剩余的DMF。然后在真空中除去溶劑以產(chǎn)生黃色固體。將黃色固體溶解在5ml甲苯中，加入苯甲醇(0.11 ml, 1.1 mmol)。溶液在120°C加熱30小時(shí)。然后在真空中除去溶劑，粗產(chǎn)物溶解在CH2Cl2中，用水沖洗。除去溶劑得到粗產(chǎn)物，與甲醇重新結(jié)晶得到白色固體的純產(chǎn)物(收率:0.17 g, 65%)。1 h NMR (500 MHz, CDCl3):δ8.19 (q, 1 h, J = 6.9 Hz), 8.06(年代,1 h), 7.79 (m, 2 h), 7.30 - -7.35 (m, 5 h), 5.19 (s, 2小時(shí)),3.91(年代,3 h)。13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 165.06, 152.96, 151.47, 145.86, 139.19, 135.62, 128.49, 128.24, 127.89, 120.25, 116.12, 67.07, 50.95。HRMS-ESI:計(jì)算[M+Na]+ (C15H14N2O4 23Na): M /z 309.0846，發(fā)現(xiàn):M /z 309.0851。

步驟2：化合物8b (0.29 g, 1.0 mmol)以Pd/C (0.03 g, 10%)為催化劑，在THF (10 ml)中50℃催化加氫3小時(shí)。然后對(duì)反應(yīng)進(jìn)行過濾，在真空中除去溶劑，得到純白色固體產(chǎn)物6-氨基吡啶甲酸甲酯(收率:0.15 g, 98%)。1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 7.51 (t, 1H, J = 7.9 Hz)， 7.18 (d, 1H, J = 7.6 Hz)， 6.50 (d, 1H, J = 8.2 Hz)， 6.29 (s, 2H)， 3.79 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, DMSO-d6): δ 165.79, 159.70, 145.70, 137.69, 113.20, 112.24, 51.88。HRMS-EI:計(jì)算[M]+ (C7H8N2O2): M /z 152.0586，發(fā)現(xiàn):M /z 152.0583。合成路線如圖3所示。

圖4 6-氨基吡啶甲酸甲酯的合成路線[5]。

步驟1：將N-(6-甲基吡啶-2-基)-乙酰胺溶液(10 g, 0.067 mmol)在水中(100 mL)加熱至75℃，在75℃下按比例加入高錳酸鉀(37 g, 233 mmol)，在75℃下反應(yīng)4小時(shí)后冷卻至室溫，過濾固體。水層蒸發(fā)至原來體積的一半，用鹽酸(12 N)酸化至pH值4-5。沉淀被過濾和干燥。標(biāo)題化合物為白色固體(4.5 g, 37%)。[0607] MS ESI (m/z): 181.2 [(m +H)+]。1 H NMR (DMSO-D6, 400 MHz): (ppm) = 13.0(Hz,1H), 10.78(Hz,1H), 8.26 (d J = 8.28 Hz,1H), 7.92 (t, J = 7.8 Hz,1H), 7.72 (d J = 7.1 Hz,1H), 2.10(Hz,1H)。

步驟2：將6-乙酰氨基吡啶-2-羧酸(16 g, 0.088 mol)與鹽酸甲醇(4N, 50 mL)加熱回流18小時(shí)。反應(yīng)混合物冷卻到室溫并蒸發(fā)。將水加入殘?jiān)?，用固體NaHCO3堿化。水相用乙酸乙酯萃取，組合有機(jī)相在硫酸鈉上干燥，溶劑蒸發(fā)。標(biāo)題化合物是白色固體6-氨基吡啶甲酸甲酯(8克，59%)。MS ESI (m/z): 153.0 [(m +H)+]。1 H NMR (DMSO-D6, 400 MHz): (ppm) = 7.53 (t, J = 7.52 Hz,1H), 7.48 (d J = 7.28 Hz,1H), 6.66 (d J = 8.04 Hz,1H), 4.71 (s, 2H),3.94(Hz,1H)。合成路線如圖4所示。

應(yīng)用

6-氨基吡啶甲酸甲酯具有很好的電化學(xué)穩(wěn)定性和可逆性，可以將其固定在電極表面重復(fù)利用，能夠簡化儀器裝置，節(jié)約試劑和利于微型化[6]。因而6-氨基吡啶甲酸甲酯的固態(tài)ECL成為研究的重要內(nèi)容。同液相ECL反應(yīng)相比，固定之后不必連續(xù)向電極區(qū)供給試劑，從而可簡化設(shè)備并降低昂貴試劑的消耗，易實(shí)現(xiàn)ECL反應(yīng)的時(shí)間控制和空間控制。6-氨基吡啶甲酸甲酯修飾電極的制備方法主要有四種類型：即Langmuir-Blodgett（簡稱LB膜）技術(shù)、分子自組裝技術(shù)、聚合物膜技術(shù)和溶膠-凝膠技術(shù)等[7-9]。

參考文獻(xiàn)

[1] R. Bakker, A. Bairagi, G.L. Tripodi, A.Y. Pereverzev, J. Roithova, Hydrogen bonding effect on the oxygen binding and activation in cobalt(III)-peroxo complexes, ChemRxiv  (2022) 1-7.

[2] X. Chen, B. Chen, B. Lian, S.M. Sakya, C. Yu, Tyk2 inhibitor and use thereof, Shanghai Qilu Pharmaceutical Research and Development Centre Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 113pp.

[3] N. Kaila, I. Linney, S. Ward, G. Wishart, B. Whittaker, A. Cote, J.R. Greenwood, A. Leffler, Pyrrolo[3,4-c]pyridin-3-one compounds as HPK1 antagonists and their preparation, pharmaceutical compositions and use in the treatment of cancer and viral infection, Nimbus Saturn, Inc., USA . 2022, p. 184pp.

[4] N. Kaila, I. Linney, S. Ward, G. Wishart, B. Whittaker, W. Sinko, S. Watts, M.A. Ashwell, B.S. Delabarre, Synthesis of pyrrolopyridinone Hpk1 antagonists treating cancers, Nimbus Saturn, Inc., USA . 2022, p. 238pp.

[5] N. Kaila, I. Linney, S. Ward, G. Wishart, B. Whittaker, W. Sinko, S. Watts, M.A. Ashwell, B.S. Delabarre, 1,6-Naphthyridin-5(6H)-one compounds as HPK1 antagonists and their preparation, pharmaceutical compositions and use in the treatment of cancer, Nimbus Saturn, Inc., USA . 2022, p. 418pp.

[6] C.-F. Lo, T.-Y. Chiu, Y.-T. Liu, P.-Y. Pan, K.-L. Liu, C.-Y. Hsu, M.-Y. Fang, Y.-C. Huang, T.-K. Yeh, T.-A. Hsu, C.-T. Chen, L.-R. Huang, L.K. Tsou, Targeting the Phosphatidylserine-Immune Checkpoint with a Small-Molecule Maytansinoid Conjugate, J. Med. Chem. 65(19) (2022) 12802-12824.

[7] L. Luan, Y. Chen, C. Wang, Complement factor B inhibitor, pharmaceutical composition, preparation method, and use, Shanghai Meiyue Biotech Development Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 112pp.

[8] R. Paul, M. Lainchbury, M. Vass, A. Cronin, M. Rackham, Preparation of alkyne derivatives for use as c-ABL inhibitors, BenevolentAI Bio Limited, UK . 2022, p. 108pp.

[9] Y. Zhang, B. Liu, Y. Huang, Z. Chen, Y. Zhu, K. Gai, Preparation of thienopyrimidine derivatives useful as acetyl-CoA carboxylase inhibitors, Chia Tai Tianqing Pharmaceutical Group Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 66pp.