174-78-7 2-氧杂-6-氮杂-螺[3,3]庚烷 新品

1. CAS 号：174-78-7

2. 标准英文名：2-oxa-6-azaspiro[3.3]heptane

3. 别名：螺 [氧杂环丁烷 - 3,3'- 氮杂环丁烷]

4. 分子式：\(\boldsymbol{C_5H_9NO}\)

5. 分子量：99.13

6. SMILES（可直接导入 ChemDraw/KingDraw）

   C1C2(CN1)COC2

7. InChIKey：HPJALMWOZYIZGE-UHFFFAOYSA-N

二、分子结构解析

1. 双三元螺环骨架

   共用一个季碳中心，两个三元环：

• 一侧：氧杂环丁烷（四元含氧环，2 - 氧杂）

• 另一侧：氮杂环丁烷（四元含氮环，6 - 氮杂）

1. 活性位点

   氮杂环丁烷上的仲氨基 - NH-，是唯一反应位点，可发生烷基化、还原胺化、SN2 取代，接入各类手性羧酸、杂环母核；

2. 无手性碳，不存在立体异构体；刚性螺环结构，分子构象固定，是药物化学经典优势脂环砌块。

3. 核心官能团：氧杂环丁烷、氮杂环丁烷、仲胺、螺环季碳。

三、理化性质

1. 外观：常温无色透明液体；成草酸盐 / 盐酸盐为白色结晶固体

2. 溶解性能

• 易溶：二氯甲烷、THF、甲醇、乙醇、DMA、DMF；

• 微溶：水、正己烷、石油醚。

3. 物理常数

• 密度：1.12 g/cm³

• 沸点：165.7 ℃（760 mmHg）

4. 稳定性

• 游离胺易挥发、易被空气氧化，必须 2–8℃密封充氮保存；

• 遇强酸可成盐（草酸盐、盐酸盐更稳定，工业常用盐型投料）；

• 强碱、高温下螺环易开环降解。

四、核心医药用途（对应你上一条中间体）

1. 分子内仲胺与手性丙酸中间体的甲磺酸酯发生 SN2 取代；

2. 构建 API 骨架上的 2 - 氧杂 - 6 - 氮杂螺 [3.3] 庚烷药效片段；

3. 药物设计优势：

• 相比哌嗪、吡咯烷，三元螺环脂溶性适中，提升细胞透膜性；

• 代谢稳定性高，减少肝脏氧化清除，延长药物半衰期；

• 空间刚性强，精准匹配激酶蛋白结合口袋，提升靶点选择性。

4. 其他管线应用：抗结核新药 TBI-223、RAS/MAPK 抗肿瘤小分子、JAK 激酶抑制剂通用砌块。

五、简易工业化合成路线

1. 起始原料：3,3 - 双 (溴甲基) 氧杂环丁烷（BBMO）

2. 与氨水溶液环合关环，一步构建氧杂 - 氮杂双螺环骨架；

3. 减压蒸馏提纯游离胺，或与草酸成盐结晶得到稳定固体投料品。

六、质控指标（医药中间体级）

1. 含量：气相 GC ≥98.5%；草酸盐 HPLC≥99.0%

2. 关键杂质：开环二溴原料、单环副产物单杂≤0.10%，总杂≤0.8%

3. 结构确证：¹H-NMR、¹³C-NMR、GC-MS

4. 水分≤0.3%，重金属≤10 ppm

七、储存与操作安全

1. 储存：密封冷藏 2–8℃，氮气保护，隔绝空气、氧化剂、高温；长期保存优先做成草酸盐固体。

2. 操作防护：低沸点胺类，蒸气刺激呼吸道、皮肤、眼部；全程通风橱，佩戴丁腈手套、护目镜。

3. 废液：脂环胺有机废液单独分类收集，禁止直排。

上下游完整物料链路