4-哒嗪羧酸
[CAS 50681-25-9]

基本信息

• 产品分类: 医药中间体 >> 杂环化合物中间体 >> 哒嗪类化合物
• 产品名称: 4-哒嗪羧酸
• 英文名: 4-Pyridazinecarboxylic acid
• 别名: pyridazine-4-carboxylic acid
• 分子式: C₅H₄N₂O₂
• 分子量: 124.10
• CAS 登录号: 50681-25-9
• EC 号码: 610-561-9
• 分子行输入简码SMILES: C1=CN=NC=C1C(=O)O

物理化学性质

• 密度: 1.4±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: 244.2 °C (分解) (实验值)
• 沸点: 404.2±18.0 °C 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 198.3±21.2 °C (计算值)^*
• 折射率: 1.579 (计算值)^*

^* 使用计算机软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software.

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P271-P280-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P319-P321-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
眼刺激	Eye Irrit.	2A	H319
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
急性毒性	Acute Tox.	4	H302

chemBlink 化学品故事

4-哒嗪羧酸（CAS 50681-25-9）是一种含氮芳香羧酸，主要作为有机合成和药物化学中的结构单元使用。其分子式为 C₅H₄N₂O₂，分子量为 124.10。它由一个哒嗪环和连接在 4 位的羧基组成。这个结构虽然很小，却把两种很有价值的化学特点结合在一起：哒嗪环提供具有明确电子性质的含氮芳香骨架，而羧基则提供一个非常方便的分子连接位置。

哒嗪是一个六元芳香杂环，环中有两个彼此相邻的氮原子。它与嘧啶、吡嗪同属于二氮杂苯类化合物，只是两个氮原子所在的位置不同。氮原子位置的改变，会影响整个芳香环的电子分布、偶极性质、碱性以及取代反应行为。

由于两个相邻氮原子的存在，哒嗪环比普通苯环更加缺电子。这种电子特点会影响它与其他分子之间的相互作用，也会影响进一步化学反应的位置和难易程度。

在药物化学中，哒嗪环受到重视的一个原因，是它可以在较小体积中提供两个含氮受氢键位置，同时保持芳香环的刚性。与大小相近的苯环相比，它具有更高的极性和不同的电子分布，因此可以用来改变候选分子的空间和理化性质。

对于 4-哒嗪羧酸来说，羧基是最主要的合成反应位置。羧酸可以转化成酯、酰胺、酰氯以及其他活化衍生物，因此很容易把哒嗪环连接到另一个含氮或者含氧的分子片段上。

其中最常见的反应之一就是形成酰胺键。化学家先把羧酸活化，再与胺反应，形成新的碳氮键。这样，可以让哒嗪环保持不变，只改变与羰基相连的另一部分结构，从而快速得到一系列结构相关的化合物。

公开的药物专利提供了一个很具体的实例。在一项研究吡咯并嘧啶类化合物的项目中，研究人员使用 4-哒嗪羧酸与一个已经具有复杂含氮双环结构的中间体发生偶联，形成酰胺。反应以后，哒嗪环通过羰基与更大的杂环骨架连接在一起。

这个例子很好地说明了小型杂芳香羧酸为什么具有较高的合成价值。它本身不需要具备最终候选药物的全部复杂性，只需要提供一个预先确定好的芳香杂环，以及一个容易与其他分子形成化学键的接口。

在这种反应中，羧基本身会发生变化，但是哒嗪环通常会完整保留下来。因此，它与保护基或者临时反应试剂不同。哒嗪环不是为了帮助完成某个步骤以后再离开，而是作为最终分子结构的一部分继续存在。

另一项公开专利展示了 4-哒嗪羧酸不同的用途。研究人员以它作为起始原料之一，制备含有三氟甲基和芳香片段的哒嗪衍生物。在这些多步反应中，羧基参与后续官能团转化，而哒嗪骨架则逐渐成为更加复杂分子的一部分。

这两类反应说明了 4-哒嗪羧酸的两种典型用途。第一种是直接把羧酸变成酰胺，使它像一个分子连接器一样把哒嗪环接到其他结构上；第二种则是让羧基进入更长的合成路线，最终构建更加复杂的取代哒嗪。

这个化合物还很好地说明了位置异构在杂环化学中的重要性。哒嗪羧酸可以把羧基放在环上的不同位置，而这些位置异构体不能简单互换。羧基从一个碳原子移动到另一个碳原子，会改变整个分子的形状，也会改变新形成的酰胺或酯在三维空间中伸展的方向。

这种差别对于药物化学尤其重要。同一个取代基如果连接在杂环的不同位置，可能朝向完全不同的空间方向。一个位置上的酰胺可能正好伸进蛋白质的结合空腔，而另一个位置异构体则可能偏离目标区域。

因此，在药物设计中，所谓“只移动一个位置”并不是无关紧要的小变化。对于一个只有五个碳和两个氮原子的简单杂环，位置改变同样可以导致明显不同的分子识别结果。

哒嗪环本身也经常出现在药物研究中。相邻的两个氮原子提供了特殊的极性和受氢键能力，同时又保持相对刚性的平面结构。用哒嗪替代普通苯环，有时可以改变溶解性、电子性质以及与蛋白质的结合方式。

当然，这些效果都取决于整个分子的结构，不能认为只要含有哒嗪环就一定具有某种优势。4-哒嗪羧酸本身也不是一种最终药物，它主要是一种帮助研究人员构建和比较不同分子结构的合成原料。

从这个角度看，4-哒嗪羧酸可以被看成一个小型的“分子接口”。哒嗪环负责提供确定的形状和电子性质，羧基则负责与其他结构连接。

这种分工正是许多小型杂芳香羧酸在药物研究中具有价值的原因。研究人员可以把“分子识别部分”和“连接部分”分别处理：保留可能影响生物作用的杂环，再利用羧基把它接到越来越复杂的分子骨架上。

4-哒嗪羧酸的结构非常简单，却能够进入不同类型的药物合成路线。它的重要性并不来自某一个特别著名的最终产品，而来自一种更普遍的能力：当化学家需要在目标分子的某个位置加入一个哒嗪环时，这个小分子提供了一个方便而明确的起点。

References

1. PubChem. Pyridazine-4-carboxylic Acid. CAS 50681-25-9.

2. Sigma-Aldrich. 4-Pyridazinecarboxylic acid, CAS 50681-25-9.

3. WO 2018/066718 A1. Therapeutic Compounds.

4. WO 2009/040288 A1. 1,1,1-Trifluoro-2-hydroxy-3-phenylpropane derivatives.

5. Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry.