(S)-3-Aminobutaannitrilhydrochloride

(S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride (CAS 1073666-54-2), ook bekend als (3S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride of (S)-3-aminobutyronitrilhydrochloride, is een chirale β-aminonitrilverbinding met de molecuulformule C₄H₉ClN₂ en een molecuulgewicht van 120,58 g/mol. Het ziet er doorgaans uit als een wit tot gebroken wit kristallijn poeder met goede oplosbaarheid in verschillende organische oplosmiddelen zoals ethanol en aceton.  De hydrochloridezoutvorm zorgt voor verbeterde stabiliteit, wateroplosbaarheid en verbeterde hanteringseigenschappen in vergelijking met de vrije base, waardoor het een betrouwbaar reagens is voor gevoelige synthetische transformaties.

(S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride is een hoogwaardige chirale aminonitrilverbinding. Met een chiraal centrum met een specifieke (S)-configuratie dient (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride als een kritische chirale bouwsteen in de medicinale chemie, pesticidechemie en asymmetrische synthese.  De aanwezigheid van zowel functionele amino- als nitrilgroepen in de moleculaire structuur ervan zorgt voor een rijke chemische reactiviteit, waardoor de constructie van complexere chirale moleculaire raamwerken mogelijk wordt, in het bijzonder die welke structurele β-aminomotieven bevatten.

In farmaceutisch onderzoek heeft (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride aanzienlijke aandacht gekregen als een belangrijk tussenproduct bij de synthese van niet-peptide HIV-proteaseremmers, die een cruciale rol spelen bij antiretrovirale therapie door de activiteit van het HIV-protease-enzym, een essentiële component voor virale replicatie, te belemmeren. Naast de toepassing ervan in HIV-therapieën wordt (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride uitgebreid gebruikt als een chiraal farmaceutisch tussenproduct en bouwsteen voor asymmetrische synthese, vooral bij de bereiding van β-aminoalcoholverbindingen en andere chirale geneesmiddelen.  Het is ook geïdentificeerd als een gedocumenteerd chiraal tussenproduct voor de synthese van Orforglipron (een GLP-1-agonist), waarbij zijn (S)-enantiomeer een belangrijke actieve structurele eenheid van medicijnmoleculen is.  Bovendien is (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride een grondstof voor de bereiding van chirale pesticiden met hoge efficiëntie en lage toxiciteit, zoals fungiciden en insecticiden, en kan het worden gebruikt als chirale bouwsteen voor de synthese van verschillende fijne chemicaliën, waaronder chirale liganden en optisch actieve materialen.

Productparameters

Synthetische routes

De synthese van (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride is bereikt via verschillende enantioselectieve benaderingen:

Methode 1: Reactie met zoutzuur

De verbinding kan worden gesynthetiseerd door de directe reactie van (S)-3-aminobutaannitril met zoutzuur in een waterig medium, gevolgd door isolatie van het hydrochloridezout door kristallisatie. De reactie wordt doorgaans uitgevoerd onder gecontroleerde omstandigheden om zuiverheid en opbrengst te garanderen, waarbij het resulterende zout wordt geïsoleerd door kristallisatie uit een geschikt oplosmiddel.

Methode 2: Asymmetrische Hydrogenering (schaalbare route)

Een andere synthetische route omvat asymmetrische hydrogenering van geschikte voorlopers met behulp van chirale katalysatoren. Vooruitgang in de katalyse, vooral met chirale liganden, heeft een efficiënte en schaalbare productie van het (S)-enantiomeer met hoge optische zuiverheid mogelijk gemaakt.

Methode 3: Industriële synthese met hoge zuiverheid (cyanidevrij, gedocumenteerd)

Er is een synthetisch protocol op industriële schaal ontwikkeld en gevalideerd op proeffabriekniveau. Deze aanpak biedt hoge chemische en optische opbrengsten en maakt gebruik van een cyanidevrij synthetisch ontwerp, waardoor de impact op het milieu en de operationele veiligheidsrisico's aanzienlijk worden verminderd. Het proces wordt uitgevoerd zonder het gebruik van zeer giftige cyanidereagentia, waardoor het geschikt is voor milieuverantwoorde productie. Het product vertoont uitstekende stereochemische controle en consistente zuiverheid in alle productiebatches. Deze methode is met succes opgeschaald naar hoeveelheden van meerdere kilogrammen met reproduceerbare kwaliteit. [13†L6-L7]

Industriële productiemethoden

De industriële productie van (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride kan worden opgeschaald met behulp van continue stroomreactoren en geautomatiseerde systemen om de efficiëntie, opbrengst en veiligheid te verbeteren. Het proces omvat een zorgvuldige omgang met reagentia en optimalisatie van reactieparameters om een ​​hoge efficiëntie en kosteneffectiviteit te bereiken.

Toepassingsscenario's

1. Ontwikkeling van HIV-proteaseremmers voor antiretrovirale therapie

Een farmaceutisch onderzoeksteam ontwikkelt nieuwe niet-peptide HIV-proteaseremmers voor de behandeling van HIV/AIDS, met als doel de resistentie tegen geneesmiddelen te overwinnen en de therapietrouw van de patiënt te verbeteren. (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride dient als chiraal tussenproduct bij de synthese van deze remmers. De (S)-configuratie in het chirale centrum is van cruciaal belang voor het bereiken van een hoge bindingsaffiniteit voor de actieve plaats van HIV-protease, aangezien het doelenzym strikte chirale discriminatie vertoont. Het gebruik van (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride zorgt ervoor dat de uiteindelijke API de juiste driedimensionale geometrie heeft voor optimale doelbetrokkenheid. Het team synthetiseert een gerichte bibliotheek van derivaten via functionaliteit van de aminogroep, en de resulterende verbindingen worden gescreend op HIV-protease-remmende activiteit met behulp van fluorometrische of chromatografische testen om leads met verbeterde potentie en farmacokinetische profielen te identificeren.

2.GLP-1-agonistsynthese voor diabetes type II (Orforglipron)

Een farmaceutische fabrikant is bezig met het opschalen van de synthese van Orforglipron, een GLP-1-agonist die wordt gebruikt voor de behandeling van type II-diabetes. (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride dient als een gedocumenteerd chiraal tussenproduct, waarbij de (S)-enantiomeer een belangrijke actieve structurele eenheid van het medicijnmolecuul is. Het team gebruikt de verbinding in een uit meerdere stappen bestaande synthesesequentie: eerst wordt de aminogroep beschermd, vervolgens wordt het nitril gereduceerd tot het overeenkomstige amine, en ten slotte wordt het beschermde tussenproduct gekoppeld aan andere bouwstenen om het volledige medicijnscaffold te construeren. De hoge optische zuiverheid (≥99% ee) van (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride is essentieel voor het bereiken van de juiste stereochemie van de uiteindelijke API, die een directe invloed heeft op de bindingsaffiniteit voor de GLP-1-receptor, de therapeutische werkzaamheid en het veiligheidsprofiel.

3. Chirale geneesmiddelensynthese voor tuberculose en virale infecties

Een medisch chemieteam onderzoekt nieuwe chemische entiteiten voor de behandeling van resistente tuberculose en virale infecties. Het is bekend dat de (S)-geconfigureerde chirale aminostructuur een belangrijke actieve eenheid van medicijnmoleculen is voor deze therapeutische gebieden. Het team gebruikt (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride als een chirale kernbouwsteen om een ​​bibliotheek van derivaten te synthetiseren via amidekoppeling, reductieve aminering en nitrilreductie. De resulterende verbindingen worden gescreend op antituberculoseactiviteit tegen M. tuberculosis H37Rv en op antivirale activiteit tegen relevante virusstammen. Door nauwkeurige chirale constructie zorgt het team ervoor dat de gesynthetiseerde kandidaat-geneesmiddelen een specifieke binding aan hun doelwitten vertonen, waardoor de werkzaamheid wordt verbeterd en bijwerkingen buiten het doelwit worden verminderd.

4. Ontwikkeling van chirale pesticiden (fungiciden en insecticiden)

Een agrochemisch onderzoekscentrum ontwikkelt chirale pesticiden met een hoog rendement en een lage toxiciteit om tegemoet te komen aan de groeiende vraag naar milieuvriendelijke gewasbeschermingsmiddelen. (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride wordt gebruikt als chirale bouwsteen voor de synthese van nieuwe fungiciden en insecticiden. De reactiviteit van zijn amino- en cyanogroepen maakt het mogelijk deel te nemen aan heterocyclische constructie en functionele groepsmodificatiereacties, waardoor de biologische activiteit, doelgerichtheid en milieucompatibiliteit van de uiteindelijke pesticideproducten worden geoptimaliseerd. Het team synthetiseert een reeks chirale kandidaat-pesticiden en evalueert hun werkzaamheid tegen plantpathogene schimmels en landbouwplagen in kasproeven, waarbij loodverbindingen worden geïdentificeerd met superieure activiteit en een lagere impact op het milieu.

5. Chirale ligandsynthese voor asymmetrische katalyse

Een onderzoeksgroep op het gebied van asymmetrische katalyse heeft een bibliotheek van chirale liganden nodig voor enantioselectieve transformaties, zoals hydrogenering, kruiskoppeling en C-H-functionalisatie. (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride dient als een veelzijdige chirale bouwsteen voor de synthese van verschillende fijne chemicaliën, waaronder chirale liganden en optisch actieve materialen. Het team zet de verbinding om in fosfineliganden, oxazolineliganden of Schiffbaseliganden via functionaliteit van de aminogroep en verdere derivatisering van het nitril. De resulterende chirale liganden worden geëvalueerd op hun prestaties bij asymmetrische katalyse, met als doel kosteneffectieve en hoogwaardige katalysatoren voor industriële toepassingen te ontwikkelen.

6. Synthese van chirale intermediaire bibliotheek voor ontdekking van geneesmiddelen op het centrale zenuwstelsel

Een medicijnontdekkingsgroep die zich richt op stoornissen van het centrale zenuwstelsel (CZS) heeft een diverse bibliotheek van chirale tussenproducten nodig om nieuwe chemische ruimte te verkennen. (S)-3-Aminobutaannitrilhydrochloride wordt gebruikt als een kernbouwsteen voor het construeren van β-aminoalcoholderivaten (via nitrilreductie) en andere chirale motieven. Het team voert parallelle synthese uit om een ​​gerichte bibliotheek van verbindingen te genereren, die vervolgens worden gescreend op CZS-activiteit in celgebaseerde testen (bijvoorbeeld neuroprotectie, receptorbinding). De hoge stabiliteit en oplosbaarheid van de hydrochloridezoutvorm vergemakkelijken betrouwbare hantering en reproduceerbare reacties tijdens de bibliotheeksynthese.

Kwaliteitsborging bij Cosperpharm

Elke batch ondergaat:

● Gaschromatografie (GC) – zuiverheid ≥97,0%

● Niet-waterige titratie – zuiverheid ≥97,0%

● Brekingsindex – bevestigende analyse

● ¹H NMR – structurele verificatie

● Uiterlijk – kleurloze tot lichtgele tot lichtoranje heldere vloeistof

Elke zending wordt vergezeld van een uitgebreid COA, MSDS (met volledige GHS-informatie) en een certificaat van oorsprong.

Neem contact met ons op

Wij kijken ernaar uit om uw onderzoeks- en ontwikkelingsbehoeften te ondersteunen. Als u vragen heeft over (S)-3-aminobutaannitrilhydrochloride (CAS1073666-54-2) of een offerte wilt aanvragen, neem dan gerust contact met ons op. Onze verkoop- en technische ondersteuningsteams staan ​​klaar om u te helpen.