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Mar. 25 2025
1-Boc-4-metansolfonilossimetil-piperidina, CAS 161975-39-9, La formula molecolare C12H23NO5S è una sostanza chimica con una serie di proprietà fisiche specifiche. L'aspetto è una polvere o un cristallo da bianco a giallo chiaro che non è facilmente volatile a temperatura ambiente. Se esposto a una fiamma libera, potrebbe causare un'accensione improvvisa. Può avere una certa solubilità nei solventi organici. Inoltre, a causa dei suoi gruppi funzionali polari come i gruppi estere e solfonilico, la sua solubilità in acqua può essere relativamente scarsa. Contiene gruppi funzionali come estere (- COO -), solfonile (- SO2-) e anello piridinico, la struttura molecolare è complessa e contiene più gruppi funzionali. La presenza di gruppi estere e solfonile conferisce alla molecola una certa polarità e reattività. L'anello piridinico è una struttura ad anello stabile a sei membri che aumenta la stabilità della molecola. Appartenente a sostanze diamagnetiche o paramagnetiche. Il magnetismo specifico dipende da fattori quali la struttura molecolare e la disposizione elettronica. Tuttavia, poiché la sostanza appartiene principalmente alla categoria dei composti organici, il suo magnetismo può essere relativamente debole o non evidente. Con il rapido sviluppo della biotecnologia, si prevede che svolgerà un ruolo importante nel campo della biotecnologia. Applicandolo a campi quali i marcatori molecolari biologici e l'ingegneria genetica, è possibile sviluppare prodotti biotecnologici con sensibilità e specificità più elevate, contribuendo allo sviluppo della scienza biologica.
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Formula chimica |
C12H23NO5S |
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Messa esatta |
293.13 |
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Peso Molecolare |
293.38 |
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m/z |
293.13 (100.0%), 294.13 (13.0%), 295.13 (4.5%), 295.13 (1.0%) |
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Analisi elementare |
C, 49.13; H, 7.90; N, 4.77; O, 27.27; S, 10.93 |
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1-Boc-4-metansolfonilossimetil-piperidina, come intermedio organico sintetico, ha mostrato ampie prospettive di applicazione nel campo dei pesticidi grazie alla sua struttura chimica e attività biologica uniche.
Proprietà di base
È un derivato della piridina con una struttura chimica complessa. La sua molecola contiene gruppi funzionali come il gruppo protettivo BOC (tert butossicarbonile), il gruppo metilsulfonile e il gruppo ossimetile, che gli conferiscono proprietà chimiche speciali e attività biologica.
A temperatura e pressione ambiente, è solitamente un liquido trasparente incolore o leggermente giallo con una certa solubilità e stabilità. Nei solventi organici può dissolversi bene e subire reazioni chimiche, offrendo comodità per la sintesi e le applicazioni successive.
Applicazione nel campo dei pesticidi
Sintesi e applicazione di erbicidi
Gli erbicidi sono una componente importante nel campo dei pesticidi, utilizzati per controllare le erbe infestanti nei terreni agricoli. Può essere utilizzato come importante materia prima per la sintesi di nuovi erbicidi.
Ottimizzando e modificando la sua struttura, è possibile sintetizzare erbicidi ad alta efficienza, bassa tossicità e ampio spettro. Questi erbicidi possono controllare efficacemente la crescita delle erbe infestanti nei terreni agricoli, migliorare la resa e la qualità del raccolto.
Ad esempio, può essere fatto reagire con gruppi funzionali specifici come gruppi acilici e alogeni per sintetizzare composti con elevata attività erbicida. Quando questi composti vengono utilizzati nei terreni agricoli, possono essere rapidamente assorbiti dalle infestanti e trasmessi all'intera pianta, ottenendo così effetti di controllo delle infestanti.
Sintesi e applicazione degli insetticidi
Gli insetticidi sono un altro componente importante nel campo dei pesticidi, utilizzati per controllare i parassiti sulle colture. Può anche servire come importante materia prima per sintetizzare nuovi insetticidi.
Adattando e ottimizzando la sua struttura, è possibile sintetizzare insetticidi ad alta efficienza, bassa tossicità e selettività. Questi insetticidi possono controllare efficacemente il numero di parassiti sulle colture e ridurre il danno dei parassiti alle colture.
Ad esempio, può essere fatto reagire con gruppi funzionali specifici come gruppi amminici e alogeni per sintetizzare composti con elevata attività insetticida. Quando questi composti vengono utilizzati nei terreni agricoli, possono essere rapidamente assorbiti dai parassiti e alterare le loro funzioni fisiologiche, ottenendo così effetti insetticidi.
Sintesi e applicazione di fungicidi
I fungicidi sono pesticidi utilizzati per prevenire e controllare le malattie delle colture. Svolge anche un ruolo importante nella sintesi dei fungicidi.
Modificando e ottimizzando la sua struttura, è possibile sintetizzare fungicidi ad alta efficienza, ampio spettro e bassa tossicità. Questi fungicidi possono controllare efficacemente il numero di agenti patogeni sulle colture e ridurre il danno delle malattie alle colture.
Ad esempio, può essere fatto reagire con gruppi funzionali specifici come fenoli e acidi carbossilici per sintetizzare composti con elevata attività battericida. Quando questi composti vengono utilizzati nei terreni agricoli, possono essere rapidamente assorbiti dai batteri patogeni e distruggere la loro struttura cellulare, ottenendo così effetti battericidi.
Analisi di esempio specifica
Di seguito verrà discussa in dettaglio la sua applicazione nel campo dei pesticidi con esempi specifici.
Esempio 1: Sintesi di un nuovo erbicida
I ricercatori hanno sintetizzato un nuovo erbicida reagendo1-Boc-4-metansolfonilossimetil-piperidinacon specifici gruppi acilici. Se utilizzato nei terreni agricoli, questo erbicida presenta caratteristiche quali alta efficienza, bassa tossicità e ampio spettro.
I risultati degli esperimenti sul campo mostrano che l'erbicida può controllare efficacemente la crescita di varie erbe infestanti, comprese alcune erbe infestanti maligne difficili da controllare. Allo stesso tempo, l’erbicida ha un impatto relativamente piccolo sulla crescita delle colture e non causerà una significativa fitotossicità sulle colture.
Inoltre l’erbicida ha una lunga durata e può continuare ad esercitare la sua azione diserbo per un certo periodo di tempo. Ciò riduce la frequenza e la quantità di utilizzo di pesticidi, abbassa i costi di produzione agricola e migliora la resa e la qualità del raccolto.
Esempio 2: sintesi di insetticidi efficienti
I ricercatori hanno sintetizzato un insetticida altamente efficace facendolo reagire con specifici gruppi amminici. Se utilizzato in terreni agricoli, questo insetticida presenta caratteristiche quali alta efficienza, bassa tossicità e selettività.
I risultati delle prove sul campo mostrano che l’insetticida può controllare efficacemente il numero di vari parassiti, compresi alcuni parassiti resistenti che sono difficili da controllare. Allo stesso tempo, l’insetticida ha un impatto relativamente piccolo sulla crescita delle colture e non causerà danni significativi ai raccolti.
Inoltre, l'insetticida ha anche una buona permeabilità e conduttività, che possono essere rapidamente assorbite dai parassiti e disturbare le loro funzioni fisiologiche. Ciò migliora l’effetto insetticida, riduce la frequenza e la quantità di utilizzo di pesticidi e abbassa i costi di produzione agricola.
Esempio 3: sintesi di fungicidi ad ampio-spettro
I ricercatori hanno sintetizzato un fungicida ad ampio-spettro facendolo reagire con fenoli specifici. Se utilizzato in terreni agricoli, questo fungicida presenta caratteristiche quali alta efficienza, ampio spettro e bassa tossicità.
I risultati degli esperimenti sul campo mostrano che il fungicida può controllare efficacemente il numero di vari agenti patogeni, compresi alcuni agenti patogeni ostinati che sono difficili da controllare. Nel frattempo, il fungicida ha un impatto minimo sulla crescita delle colture e non causerà loro una significativa fitotossicità.
Inoltre, il fungicida ha anche una buona stabilità ed efficacia e può continuare ad esercitare il suo effetto battericida per un certo periodo di tempo. Ciò riduce la frequenza e la quantità di utilizzo di pesticidi, abbassa i costi di produzione agricola e migliora la resa e la qualità del raccolto.
Essendo un intermedio pesticida con ampie prospettive di applicazione, ha dimostrato un valore applicativo significativo nel campo dei pesticidi. Modificando e trasformando la sua struttura chimica è possibile sintetizzare una serie di composti pesticidi con diverse attività biologiche
1-Boc-4-metansolfonilossimetil-piperidinaè un importante intermedio farmaceutico con ampie prospettive applicative.
Struttura chimica e proprietà di base
La formula molecolare della 1-BOC-4-metilsulfonilossimemetilpiperidina è C12H23NO5S, con un peso molecolare di 293,38. La sua struttura contiene un anello piridinico, con un gruppo metilsulfonilossimetile (mesilato) attaccato alla quarta posizione dell'anello piridinico, e l'atomo di azoto è protetto da un gruppo terz-butossicarbonile (BOC). Questa caratteristica strutturale gli conferisce proprietà chimiche e attività biologica uniche.
In termini di proprietà fisiche, la densità è 1,175 g/cm3, il punto di fusione è 73-76 º C, il punto di ebollizione è 418,8 º C a 760 mmHg, il punto di infiammabilità è 207,1 º C, l'indice di rifrazione è 1,487 e la pressione di vapore è 3,2E-07 mmHg a 25 gradi C. Queste proprietà forniscono basi importanti per il loro funzionamento in processi di sintesi e separazione.
Attività biologica e meccanismo d'azione
Essendo un intermedio farmaceutico, la sua attività biologica si riflette principalmente nei seguenti aspetti:
Ha una certa attività inibitoria enzimatica. Può agire come un inibitore dell'anidrasi carbonica, regolando l'equilibrio acido-base all'interno e all'esterno della cellula inibendo l'attività dell'anidrasi carbonica. L'anidrasi carbonica è un enzima ampiamente presente negli organismi viventi, coinvolto nel trasporto dell'anidride carbonica e nella regolazione del pH. Legandosi al sito attivo dell'anidrasi carbonica, la sua attività catalitica viene ridotta, ottenendo così la regolazione dell'equilibrio acido-base cellulare. Questo effetto regolatore ha un potenziale valore applicativo nello sviluppo di farmaci e può essere utilizzato per trattare malattie legate ai disturbi dell'equilibrio acido-base.
Inoltre, può anche avere effetti inibitori su altri enzimi, come il citocromo b. Il citocromo B è un enzima chiave nei parassiti come quelli della malaria, coinvolto nella catena di trasporto degli elettroni e nei processi del metabolismo energetico. Inibendo l'attività del citocromo b, può interferire con il metabolismo energetico dei parassiti, raggiungendo così l'obiettivo del trattamento antiparassitario. Questo effetto inibitorio è di grande importanza nello sviluppo di farmaci antiparassitari.
Può anche essere utilizzato come antagonista dei recettori per esercitare effetti farmacologici bloccando il legame di recettori e ligandi. Ad esempio, può agire come antagonista del recettore muscarinico dell'acetilcolina M3. Il recettore muscarinico dell’acetilcolina è un recettore colinergico ampiamente distribuito nella muscolatura liscia, nel miocardio, nelle ghiandole e in altri tessuti, coinvolto nella regolazione di varie funzioni fisiologiche. Legandosi al recettore M3, l'attivazione del recettore M3 da parte dell'acetilcolina viene bloccata, inibendo così le risposte fisiologiche come la contrazione della muscolatura liscia e la secrezione ghiandolare. Questo effetto antagonista ha un potenziale valore applicativo nel trattamento delle malattie dell’apparato respiratorio e digestivo.
Oltre agli inibitori enzimatici e agli antagonisti recettoriali sopra menzionati, può avere anche altre attività biologiche. Ad esempio, può fungere da precursore per la sintesi di alcuni farmaci, generando composti con attività farmacologiche specifiche attraverso modificazioni e trasformazioni chimiche. Inoltre, potrebbe anche partecipare a processi biologici come la segnalazione cellulare e la regolazione dell’espressione genica, ma il suo meccanismo d’azione specifico necessita ancora di ulteriori ricerche.
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