(S)-3-氨基丁醇是一种含氮手性有机化合物,分子式为C₄H₁₁NO,分子量为89.14 g/mol。该化合物分子中含有一个氨基和一个丁基基团,具有手性中心,因此存在两种对映异构体,其中(S)-构型是其中一种。(S)-3-氨基丁醇的英文名为(S)-3-Aminobutan-1-ol或(3S)-3-aminobutan-1-ol,CAS号为61477-39-2,MDL编号为MFCD08275763。根据产品技术资料,(S)-3-氨基丁醇通常呈现为无色油状液体,具有一定的挥发性,产品储存条件为2-8°C,密封保存,避免光照。
根据公开数据,(S)-3-氨基丁醇的主要物理化学性质包括:沸点168°C(760 mmHg)、密度0.927 g/cm³、闪点56°C、旋光度[α]D²⁰ +11.65°(C=1.22g/100mL in EtOH)、LogP -0.284或0.416、TPSA 46.25、H-受体数2、H-供体数2。市售(S)-3-氨基丁醇97%纯度产品(AR分析纯级)的常见规格中,纯度要求为≥97%,光学纯度ee值≥95%(对映体过量),储存类别为可燃固体。该化合物属于刺激物,操作时需遵循以下警示:GHS危险类别为GHS05,危险申明包括H314(造成严重皮肤灼伤和眼睛损伤)、H318(造成严重眼损伤),警告申明包括P261(避免吸入粉尘/烟/气体/烟雾/蒸汽/喷雾)、P264(操作后彻底清洗皮肤)、P270(使用本产品时不要进食、饮水或吸烟)。
根据相关文献报道,(S)-3-氨基丁醇的合成主要有以下路线:路线一为通过氨基酸衍生物还原,以(R)-3-氨基丁酸甲酯或(R)-3-氨基丁酸乙酯为原料,通过还原反应得到(S)-3-氨基丁醇,该方法收率约14%,反应条件温和;路线二为通过酶催化合成,利用胺脱氢酶(Ammonia Dehydrogenase)催化合成(R)-3-氨基丁醇,研究表明酶催化合成具有高光学纯度和高转化率的优点,但需要优化反应条件以获得最佳催化效果;路线三为通过手性拆分法,使用手性拆分剂(如D-(-)酒石酸、S-苯乙胺、S-萘乙胺或L-麻黄碱)对外消旋体进行拆分,获得高光学纯度的(S)-3-氨基丁醇,该方法产率较高,适合工业化生产。
根据酶催化合成相关研究,优化后的工艺条件包括:反应温度25-40°C、反应pH 7.0-9.0、辅因子体系为异丙醇-NADH辅因子循环体系、转化效率≥99%、ee值≥90%。进行(S)-3-氨基丁醇的合成实验时,应注意以下事项:安全防护方面需佩戴适当的防护手套、护目镜和防护服,防止接触皮肤、眼睛或吸入;通风条件方面操作应在通风良好的区域进行,避免吸入蒸气;储存条件方面储存于密封容器中,置于2-8°C环境下;应急处理方面若接触该化合物,应立即用大量清水冲洗受影响区域。
(S)-3-氨基丁醇在医药合成中具有重要应用,尤其作为抗HIV药物多拉替韦(Dolutegravir)的关键中间体。多拉替韦是一种抗逆转录病毒药物,用于治疗HIV感染,其作用机制为HIV整合酶抑制剂(INSTI),商品名包括Tivicay和多替拉韦,由葛兰素史克与盐野义制药合作开发。虽然文献中更多报道(R)-3-氨基丁醇作为多拉替韦的关键中间体,但(S)-3-氨基丁醇在药物合成中同样具有重要价值,可用于合成手性杂质标准品(如杂质A、杂质B、杂质C)、药物质量控制与分析方法开发以及立体化学研究及手性药物构效关系探讨。
(S)-3-氨基丁醇可作为手性合成中的立体化学构建块,在不对称合成中发挥重要作用,可用于合成亚胺、噁唑啉及其衍生多齿配体,作为手性催化剂或手性助剂的前体,以及用于硼烷还原手性肟醚、亚胺、芳香酮等。
在其他潜在应用方面,(S)-3-氨基丁醇可能具有神经保护作用,能调节神经递质系统(如GABA系统),对焦虑症和癫痫有潜在治疗价值;该化合物表现出一定的抗菌活性,可抑制某些细菌生长;此外,在某些有机催化反应中也可作为配体或助剂使用。
(S)-3-氨基丁醇(97% AR级)是一种重要的手性有机化合物,具有明确的分子结构(C₄H₁₁NO)、稳定的理化性质和广泛的应用前景。作为抗HIV药物多拉替韦的关键中间体,该化合物在医药合成领域具有重要地位。实验测试应参照相关标准方法进行,确保产品质量与光学纯度稳定。
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