Asid 3-aminopyrazine-2-carboxyligyn gyfansoddyn solet, yn gyffredin ar ffurf powdr crisialog melyn di -liw i olau. Mae ganddo hydoddedd da mewn dŵr. Ar dymheredd yr ystafell, mae'n hydawdd mewn dŵr ac yn ffurfio toddiant di -liw. Mae'n gyfansoddyn asidig gyda gwerth PKA o oddeutu 3.8. Mae uchafbwynt amsugno o fewn yr ystod uwchfioled weladwy. Mae'n arddangos uchafbwynt amsugno mewn golau uwchfioled gydag ystod tonfedd o 200-400 nm, gyda'r tonfedd amsugno uchaf yn nodweddiadol rhwng 230-240 nm. Mae'r sbectrwm is -goch yn arddangos cyfres o amleddau dirgrynol a gwybodaeth bondiau. Mae copaon amsugno is -goch nodweddiadol yn cynnwys dirgryniadau ymestyn carbonyl (c=o), dirgryniadau ymestyn amino (NH), a dirgryniadau ymestyn CH ar gylchoedd aromatig. Yn gymharol ansefydlog ar dymheredd uchel a gallant ddadelfennu a diraddio. Felly, mae angen osgoi tymereddau gormodol wrth eu storio a'u trin. Mae'n gyfansoddyn organig a allai losgi o dan amodau priodol. Fodd bynnag, o dan amodau cyffredinol, nid yw'n hawdd ei losgi. Mae ganddo ystod eang o gymwysiadau mewn cemeg cydgysylltu, gan gynnwys paratoi cyfadeiladau metel, adweithiau catalytig, stilwyr fflwroleuol, biosynhwyryddion, gwrthfacter/ffwngladdiadau, canfod tocsin, a deunyddiau optoelectroneg. Mae ganddo gymwysiadau pwysig ym maes ymchwil cyffuriau. Gellir ei ddefnyddio fel fframwaith strwythurol ar gyfer moleciwlau cyffuriau a gellir ei addasu a'i swyddogaetholi i baratoi cyfansoddion â gweithgareddau ffarmacolegol penodol. Defnyddiwyd y cyfansoddyn hwn yn helaeth wrth ymchwilio i gyffuriau gwrth-tiwmor, cyffuriau gwrth-heintus, cyffuriau gwrthfacterol, a meysydd eraill.
|
Fformiwla gemegol |
C5H5N3O2 |
|
Offeren union |
139 |
|
Pwysau moleciwlaidd |
139 |
|
m/z |
139 (100.0%), 140 (5.4%), 140 (1.1%) |
|
Dadansoddiad Elfenol |
C, 43.17; H, 3.62; N, 30.21; O, 23.00 |
 |
|
Asid 3-aminopyrazine-2-carboxyligMae (APCA) yn foleciwl organig gyda sawl safle cydgysylltu o atomau nitrogen ac ocsigen, sy'n golygu ei fod yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn cemeg cydgysylltu.
Cymhwyso ym maes plaladdwyr
Mae asid 3-aminopyrazine-2-carboxylig a'i ddeilliadau wedi dangos potensial mawr ym maes ffwngladdiadau oherwydd eu gweithgaredd gwrthfacterol rhagorol. Mae ymchwil wedi dangos y gall cyfansoddion sy'n cynnwys strwythurau cylch pyrazine yn aml ymyrryd â synthesis wal gell bacteriol, atal synthesis protein bacteriol, neu ddifrod DNA bacteriol, a thrwy hynny gael effeithiau bactericidal. Fel deilliad pwysig o gylch pyrazine, mae hefyd yn meddu ar y mecanweithiau bactericidal posibl hyn. Trwy gyflwyno gwahanol eilyddion, gellir syntheseiddio deilliadau asid 3-aminopyrazine-2-carboxylig â gweithgaredd bactericidal sbectrwm eang. Gall y deilliadau hyn atal twf ac atgynhyrchu pathogenau planhigion amrywiol, megis afiechydon bacteriol, afiechydon ffwngaidd, ac ati. O'i gymharu â ffwngladdiadau traddodiadol, gall y cyfansoddion newydd hyn fod â gwenwyndra is, gwell cydnawsedd amgylcheddol, ac oes silff hirach. Yn ogystal â ffwngladdiadau sbectrwm eang, gellir syntheseiddio cyfansoddion â gweithgaredd bactericidal penodol trwy optimeiddio strwythurol. Gall y cyfansoddion hyn gael effeithiau bactericidal yn erbyn pathogenau planhigion penodol wrth fod yn ddiniwed i organebau eraill nad ydynt yn darged. Gall datblygiad y ffwngladdiad penodol hwn helpu i leihau'r defnydd o blaladdwyr, is -risgiau llygredd amgylcheddol, a gwella cynnyrch ac ansawdd cnydau.
Datblygu a chymhwyso ffwngladdiadau
Mae datblygu ffwngladdiadau yn seiliedig ar asid 3-aminopyrazine-2-carboxylig wedi dod yn un o'r mannau problemus ym maes plaladdwyr. Ar hyn o bryd, adroddwyd am ffwngladdiadau lluosog yn seiliedig ar y cyfansoddyn hwn ac maent wedi dangos effeithiau bactericidal da a rhagolygon cymwysiadau. Mae rhai deilliadau o asid 3-aminopyrazine-2-carboxylig yn cael effeithiau ataliol da ar bathogenau planhigion fel ffwng chwyth reis a fusarium graminearum gwenith. Mae'r cyfansoddion hyn yn atal twf ac atgynhyrchu bacteria pathogenig trwy ymyrryd â'u prosesau metabolaidd cellog, a thrwy hynny gyflawni'r nod o atal a rheoli afiechydon. Mewn cymwysiadau ymarferol, gellir defnyddio'r ffwngladdiadau hyn trwy chwistrellu foliar, trin pridd a dulliau eraill i reoli digwyddiadau a lledaeniad afiechydon planhigion yn effeithiol.
Mae presenoldeb strwythur cylch pyrazine yn awgrymu y gallai fod gan y cyfansoddyn hwn y gallu i ymyrryd â mecanweithiau rheoleiddio twf planhigion, a thrwy hynny gael effeithiau chwynladdol. Mae ymchwil wedi dangos y gall rhai cyfansoddion sy'n cynnwys strwythurau cylch pyrazine ymyrryd â synthesis auxin planhigion, cludiant neu brosesau signalau, gan arwain at dwf planhigion annormal a hyd yn oed marwolaeth . 3- aminopyrazine-2-carboxylic asid, fel y mae deilliad pwysig o dreif pyrazine hefyd. Trwy addasu strwythurol, gellir syntheseiddio deilliadau asid 3-aminopyrazine-2-carboxylig gyda gweithgaredd chwynladdol dethol. Gall y deilliadau hyn gael effeithiau chwynnu ar rywogaethau chwyn penodol heb niweidio cnydau. Gall datblygiad y chwynladdwr dethol hwn helpu i leihau'r defnydd o blaladdwyr, llygredd amgylcheddol is, a gwella cynnyrch ac ansawdd cnydau.
Rhagolygon datblygu a chymhwyso chwynladdwyr
Er mwyn syntheseiddio deilliadau asid 3-aminopyrazine-2-carboxylig gyda gweithgaredd chwynladdol, mae angen mabwysiadu strategaeth synthesis rhesymol. Mae hyn yn cynnwys dewis deunyddiau crai priodol, amodau adweithio, a chatalyddion i wneud y gorau o strwythur a phriodweddau'r cynnyrch. Ar yr un pryd, mae angen ystyried ffactorau fel sefydlogrwydd cynnyrch, hydoddedd a bioargaeledd i sicrhau ei effeithiolrwydd mewn cymwysiadau ymarferol. Gyda datblygiad parhaus cynhyrchu amaethyddol a'r galw cynyddol am ddiogelu'r amgylchedd, mae galw cynyddol am chwynladdwyr effeithlon, gwenwyndra isel, a chyfeillgar i'r amgylchedd . 3- asid aminopyrazine-2-carboxylig ac mae gan ei ddeilliadau botensial cymhwyso eang yn y maes hwn oherwydd eu strwythur cemegol unigryw a'u gweithgaredd potensial. Yn y dyfodol, gyda dyfnhau ymchwil a datblygiadau mewn technoleg, disgwylir i'r cyfansoddion hyn ddod yn ffynonellau pwysig o chwynladdwyr newydd.
Mae'r canlynol yn gamau byr a'r hafaliadau cemegol cyfatebol ar gyfer syntheseiddioAsid 3-aminopyrazine-2-carboxyligo fethyl cyanoacetate fel y deunydd cychwyn:
1. Synthesis 3-aminopyrazine-2-One:
Yn gyntaf, mae methyl cyanoacetate yn cael ei ymateb ag amoniwm cyanid i gynhyrchu 3-aminopyrazine-2-nitrile. Yna, mae 3-aminopyrazine-2-nitrile yn cael ei drawsnewid yn 3-aminopyrazine-2-un trwy adwaith hydroxylamine.
Hafaliad Cemegol:
C4H5Na2+Ch2N2 → C5H4N4
C5H4N4+H3Na → 3-aminopyrazin-2-un
2. Gostyngiad o 3-aminopyrazine-2-One:
Trwy leihau 3-aminopyrazine-2-un gyda catalydd (fel powdr haearn neu halen fferrus), mae'r grŵp ceton yn cael ei leihau i grŵp alcohol i gael 3-aminopyrazine-2-ol.
Hafaliad Cemegol:
3-aminopyrazine-2-un+catalydd+h2→ 3-aminopyrazine-2-ol
3. Asidedig 3-aminopyrazine-2-ol:
Asidify 3-aminopyrazine-2-OL gydag asid sylffwrig crynodedig i gael APCA.
Hafaliad Cemegol:
3-aminopyrazine-2-ol+h2O4S → C5H5N3O2
Cam byr ac hafaliad cemegol cyfatebol ar gyfer dull synthesis cemegol cyffredin o APCA:
1. Synthesis 3-aminopyrazine:
Yn y dull synthesis hwn, mae pyrazine yn cael ei ymateb yn gyntaf gyda diethyl malonate i gynhyrchu asetylen 3-aminopyrazine. Nesaf, mae grwpiau asetyl yn cael eu tynnu trwy adwaith hydrolysis cataleiddio alcalïaidd i gael 3-aminopyrazine.
Hafaliad Cemegol:
C4H4N2+C7H12O4→ Asetylated 3-aminopyrazine
Asetylen 3-aminopyrazine+NaOH/h2O → 3-aminopyrazine
2. Hydroxylated 3-aminopyrazine:
React 3-aminopyrazine gyda gormod o hydrogen perocsid (h2O2) o dan amodau priodol ar gyfer hydroxylation i gael 3-aminopyrazine-2-un.
Hafaliad Cemegol:
3-aminopyrazine+h2O2→ 3-aminopyrazine 2-un
3. Gostyngiad o 3-aminopyrazine-2-un:
Perfformio adwaith lleihau rhwng 3-aminopyrazine-2-un a catalydd (fel halen fferrus) i leihau'r grŵp ceton i grŵp alcohol, gan arwain at 3-aminopyrazine-2-ol.
Hafaliad Cemegol:
3-aminopyrazine-2-un+catalydd+h2→ 3-aminopyrazine-2-ol
4. Asidedig 3-aminopyrazine-2-ol:
Asideiddio 3-aminopyrazine-2-ol gydag asid sylffwrig crynodedig i gaelAsid 3-aminopyrazine-2-carboxylig.
Hafaliad Cemegol:
3-aminopyrazine-2-ol+asid sylffwrig crynodedig → c5H5N3O2
Mecanwaith Rhyngweithio rhwng Canolfannau Lliw 3-APCA a NV
Gellir cyflawni'r cyplu rhwng canolfannau lliw 3-APCA a NV trwy amrywiol fecanweithiau:
Cyplu Magnetig
If the 3-APCA molecule has unpaired electron spin, its magnetic dipole dipole interaction with the NV color center electron spin can be expressed as H_dip=μ 0/(4 π r3) [N_NV · S-APCA-3 (S-NV · r) (S-APCA · r)/r2], where r is the distance between the two and μ 0 is the athreiddedd gwactod. Gall y rhyngweithio hwn achosi sifftiau bach yn lefelau egni troelli canolfannau lliw NV (ar raddfa Hz KHz), y gellir eu canfod gan sbectrosgopeg microdon neu fflwroleuedd.
Cyplu dipole trydan
Gall y foment deupol moleciwlaidd o 3-APCA (a gynhyrchir trwy ddosbarthiad gwefr grwpiau amino a charboxyl) ryngweithio â chwmwl electron canolfannau lliw NV, gan arwain at symud yn llwyr. Ei Hamiltonian yw h_stark =- d · e, lle d yw'r foment deupol moleciwlaidd ac E yw'r maes trydan yng nghanolfan lliw NV. Gellir defnyddio'r effaith hon i reoleiddio priodweddau optegol neu lefelau egni troelli canolfannau lliw NV.
Rhyngweithio a achosir gan lun
Trwy gyffroi laser o 3-APCA, gall y fflwroleuedd neu drosglwyddo egni nad yw'n pelydrol a gynhyrchir gan ei drawsnewidiadau electronig effeithio ar ddeinameg cyflwr cynhyrfus canolfannau lliw NV, a thrwy hynny newid y signal darllen fflwroleuedd.
Dylunio ac optimeiddio cynllun cyplu
Gosodiad arbrofol a pharatoi sampl
Er mwyn cyflawni cyplu rhwng canolfannau lliw 3-APCA a NV, mae angen gosod moleciwlau 3-apca ger yr wyneb diemwnt (pellter<10 nm). The specific steps are as follows:
Triniaeth arwyneb diemwnt
Defnyddir glanhau plasma ocsigen neu driniaeth asid i gael gwared ar lygryddion arwyneb, ac yna terfynu hydrogen neu addasiad amination yr wyneb i wella arsugniad cemegol 3-APCA.
Hunan-ymgynnull 3-Apca
Trochwch y sampl diemwnt mewn toddiant 3-apca (fel ethanol neu doddiant dŵr, crynodiad 1-10 mm), a chyflawni hunan-ymgynnull moleciwlaidd trwy rymoedd electrostatig neu fondiau cofalent (megis adweithio rhwng grwpiau amino a grwpiau carboxyl ar yr wyneb diemwnt).
Nodweddu a gwirio
Defnyddio microsgopeg grym atomig (AFM) neu sbectrosgopeg ffotodrydanol pelydr-X (XPS) i gadarnhau sylw a chyfeiriadedd 3-APCA ar yr wyneb diemwnt; Canfod a yw priodweddau optegol canolfannau lliw NV wedi newid trwy sbectrosgopeg fflwroleuedd.
Strategaeth optimeiddio ar gyfer effeithlonrwydd cyplu
Mae'r effeithlonrwydd cyplu yn cael ei ddylanwadu gan amrywiol ffactorau, gan gynnwys bylchau moleciwlaidd, cyfeiriadedd, tymheredd amgylchynol a chaeau allanol. Mae'r strategaeth optimeiddio fel a ganlyn:
Rheoli Pell
Trwy addasu crynodiad hydoddiant 3-APCA neu addasu'r arwyneb diemwnt i fyrhau'r pellter rhwng moleciwlau a chanolfannau lliw NV. Er enghraifft, gall cyflwyno moleciwlau cysylltu (fel cadwyni alcyl) gynyddu garwedd arwyneb a hyrwyddo 3-APCA i fynd at ganolfan lliw NV.
Rheoliad Cyfeiriadedd
Dylunio addasiadau cemegol o 3-apca (megis disodli grwpiau amino â grwpiau cyfeiriadedd) neu gymhwyso maes trydan allanol i alinio'r foment deupol moleciwlaidd neu echel troelli ag echel cymesuredd canolfan lliw NV, gan wneud y mwyaf o gryfder cyplu.
Rheoleiddio Tymheredd a Maes
Gall gostwng y tymheredd leihau sŵn thermol ac ymestyn amser cydlyniant troelli canolfannau lliw NV; Gall defnyddio maes magnetig allanol addasu lefel egni troelli canolfannau lliw NV a gwneud y gorau o'r amodau cyseiniant gyda 3-APCA.
Tagiau poblogaidd: 3-aminopyrazine-2-carboxylic asid CAS 5424-01-1, Cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth