摘要:3,4,5-三甲氧基苯胺(3,4,5-Trimethoxyaniline,CAS:24313-88-0)是一种重要的三取代苯胺类有机合成中间体,分子式C₉H₁₃NO₃,分子量183.20。该化合物在医药合成、染料颜料、聚合物化学及电子材料等领域具有广泛的应用价值,尤其是作为抗癌药物、抗菌药物及心血管药物的关键合成砌块,其3,4,5-三甲氧基结构赋予目标分子独特的药效团相互作用能力。本文系统梳理其理化特性、安全信息、多领域应用及常见技术问答,供科研与工业参考。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 中文名称 | 3,4,5-三甲氧基苯胺 |
| 英文名称 | 3,4,5-Trimethoxyaniline |
| 英文别名 | 3,4,5-Trimethoxybenzenamine; 3,4,5-Trimethoxyphenylamine; NSC 37006 |
| CAS号 | 24313-88-0 |
| EINECS号 | 246-154-4 |
| 分子式 | C₉H₁₃NO₃ |
| 分子量 | 183.20 g/mol |
| 外观 | 淡黄色至类白色结晶粉末 |
| 熔点 | 110–113 °C |
| 沸点 | 300.4 °C(760 mmHg) |
| 闪点 | 147.2 °C |
| 密度 | 1.118 g/cm³ |
| 蒸气压 | 0.00112 mmHg(25 °C) |
| 折射率 | 1.529 |
| SMILES | COC1=CC(=CC(=C1OC)OC)N |
| InChIKey | XEFRNCLPPFDWAC-UHFFFAOYSA-N |
| 海关编码 | 29222900 |
| 危险品运输编号 | UN 2811 |
| 储存条件 | 阴凉干燥处,密封避光,惰性气氛,室温(<30 °C) |
3,4,5-三甲氧基苯胺为三取代苯胺衍生物,苯环的3、4、5位各连接一个甲氧基(-OCH₃),1位为氨基(-NH₂)。该结构中的富电子甲氧基通过供电子效应增强苯环的亲核性,使氨基的重氮化、酰化及缩合反应活性较高;同时三个甲氧基赋予分子较强的亲脂性(LogP ≈ 1.88),有利于其在生物膜中的渗透与药效团匹配。
溶解性:易溶于乙醇、乙醚、氯仿等常见有机溶剂,在水中溶解性较差。酸度系数pKa约为4.35(预测值)。
| 安全项目 | 内容 |
|---|---|
| GHS危险性分类 | 急性毒性(经口/经皮/吸入),皮肤刺激,眼刺激 |
| GHS危险声明 | H302(吞咽有害)、H312(皮肤接触有害)、H315(造成皮肤刺激)、H319(造成严重眼刺激)、H331(吸入有毒) |
| 警示词 | 警告 |
| 危险品标志 | Xi(刺激性) |
| 危险类别码 | R36/37/38(刺激眼睛、呼吸系统和皮肤) |
| 安全说明 | S22(切勿吸入粉尘)、S26(不慎入眼立即冲洗并就医)、S37/39(戴适当手套和护目镜) |
| 储存类别 | 6.1(有毒物质) |
| WGK Germany | 3(严重水危害) |
操作防护要点:操作时应佩戴防护手套、护目镜和面罩,在通风橱中进行;避免吸入粉尘或蒸气,避免与皮肤和眼睛直接接触。该化合物对水环境具有轻微危害性,未经政府许可不得排入周围环境。
3,4,5-三甲氧基苯胺的应用价值集中于其作为多功能有机合成砌块的角色。其分子结构中的氨基可参与重氮化、酰化、缩合及偶联等多种反应,而3,4,5-三甲氧基苯基片段则是众多药理活性分子的关键药效团。以下按应用领域分述。
(1)抗癌药物
3,4,5-三甲氧基苯胺是多种微管蛋白聚合抑制剂的关键前体。以其为原料合成的Combretastatin A-4类似物——如1,2,3-三甲氧基-5-(4-甲氧基苯磺酰)苯——表现出显著的抗肿瘤活性。以该中间体构建的微管蛋白聚合抑制剂对MCF-7乳腺癌细胞的IC₅₀可达0.067 μM,且对正常细胞的选择性超过349倍,显示出优异的安全窗口。此外,通过3,4,5-三甲氧基苯胺合成的EGFR激酶活性抑制剂5-(3‘,4’,5-三甲氧基苯胺)-4-羟基-8-硝基喹唑啉,在抑制肿瘤细胞增殖方面效果突出,尤其能有效将肿瘤细胞阻滞于有丝分裂中期。
(2)抗菌药物
以其为原料合成的三甲氧苄氨嘧啶(TMP,甲氧苄啶) 是磺胺类抗菌药物的核心增效剂。TMP通过选择性抑制细菌二氢叶酸还原酶,阻断四氢叶酸合成,从而干扰细菌核酸代谢。临床上TMP可单独用于呼吸道感染、泌尿道感染及肠道感染,与磺胺药物联用还可用于治疗对氯喹耐药的疟疾。
(3)其他药物
3,4,5-三甲氧基苯胺还可用于合成治疗由血小板致活因子(PAF) 引起的炎症、哮喘及溃疡等疾病的药物,以及合成黄酮类化合物如汉黄芩素、木蝴蝶素A和黄芩甙元等天然产物类似物。在心血管保护及抗菌消炎药物的研发中,该中间体可通过引入不同官能团进行结构修饰,构建具有特定药理活性的药物分子。近年研究还表明,基于该中间体可开发双T型/N型钙通道阻断剂(IC₅₀分别为1.9 μM和4.3 μM),在体内表现出镇痛疗效,为神经病理性疼痛治疗提供了新方向。
3,4,5-三甲氧基苯胺是合成偶氮染料、颜料及功能性着色剂的重要中间体。通过重氮化反应,其氨基可与多种偶联组分反应,制备具有特定颜色、染色性能和牢度的染料,用于纺织印染、油墨及印刷行业。苯环上三个甲氧基的存在可调节染料的色光与耐光性,在精细染料化学中具有独特地位。
该化合物可用于特种聚合物的合成与改性。作为含氨基的单体或掺杂剂,3,4,5-三甲氧基苯胺参与构建聚苯胺类导电高分子及n型共轭聚合物,有助于改善材料的耐久性和环境抗性。在n型聚合物掺杂领域,引入3,4,5-三甲氧基苯基可形成新型n型掺杂剂,优化聚合物的导电率与塞贝克系数之间的关系。此类材料在汽车、建筑等对耐久性要求较高的行业中具有潜在应用价值。
在电子领域,3,4,5-三甲氧基苯胺用于导电材料和有机电子器件的制造,包括智能手机、计算机等现代电子设备中的功能性材料。其作为有机合成砌块可用于构建光电材料和半导体用功能分子,是精细电子化学品供应链中的一环。
作为通用的有机合成中间体,3,4,5-三甲氧基苯胺广泛用于复杂分子的全合成及药物化学探索中的骨架构建。其官能团多样性允许进行亲核取代、缩合、偶联等多种转化,为学术研究和工业研发提供了灵活的结构修饰平台。
Q1:3,4,5-三甲氧基苯胺的主要用途是什么?
A:主要用作医药中间体,是合成抗癌药物、抗菌药物(如甲氧苄啶TMP)及心血管药物的关键砌块;同时用于染料颜料、聚合物材料及电子化学品的合成。
Q2:该化合物应如何储存?
A:应储存于阴凉、干燥、避光的环境中,容器保持密封,推荐惰性气氛(氮气或氩气)下室温保存(<30 °C),远离氧化剂和酸类物质。
Q3:操作时需采取哪些防护措施?
A:必须佩戴防护手套、护目镜/面罩及实验服,在通风橱中操作。避免吸入粉尘,避免皮肤和眼睛接触。接触后立即用大量清水冲洗并就医。
Q4:3,4,5-三甲氧基苯胺是否属于危险化学品?
A:是。该化合物具有急性毒性(经口/经皮/吸入)和刺激性,GHS危险声明包括H302、H312、H315、H319及H331,运输时归为UN 2811(6.1类毒性物质)。
Q5:该化合物在水中的溶解性如何?
A:在水中溶解性较差,在乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂中溶解性良好。
Q6:3,4,5-三甲氧基苯胺与甲氧苄啶(TMP)是什么关系?
A:3,4,5-三甲氧基苯胺是合成甲氧苄啶(TMP) 的关键中间体。TMP的化学名称为5-[(3,4,5-三甲氧基苯基)甲基]-2,4-嘧啶二胺,其分子中的3,4,5-三甲氧基苯基片段即来源于该中间体。
Q7:该化合物的纯度通常如何?
A:市售产品纯度通常在97%–99% 之间,常见检测方法为GC或HPLC。
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