常用名 3-叠氮基丙酸
英文名 3-Azidopropanoic acid
CAS号 18523-47-2
分子量 115.091
分子式 C3H5N3O2
反应活性与化学改性
3-叠氮丙酸具有两个关键官能团,使其可以用于多种有机合成与生物偶联策略:
1. 点击化学中的应用
叠氮基团可与炔类(如炔基染料、炔基高分子)在铜(I)催化下进行Huisgen 1,3-偶极环加成反应(CuAAC),高效生成1,2,3-三唑结构。
点击反应具有高选择性、收率高、反应条件温和等优点,广泛应用于:
荧光探针合成;
生物大分子标记(如蛋白质、寡核苷酸);
药物-载体共轭系统的构建。
2. 羧基的修饰
羧基可以通过活化(如与NHS、EDC反应)形成活性酯,用于与胺类化合物反应形成稳定的酰胺键;
可与聚合物、蛋白质、表面功能基团反应,用于共价连接或表面修饰。
五、应用领域
1. 生物标记与探针设计
3-叠氮丙酸可用作桥接分子,将生物活性分子(如小分子药物、寡核苷酸、抗体)与荧光染料、磁性粒子、量子点等通过点击化学连接。因其分子量小,对目标生物分子结构影响较小,适合用作生物标记的中间体。
2. 药物传递系统
通过与聚乙二醇(PEG)、脂质、聚乳酸、聚酰胺类材料反应,3-叠氮丙酸可以引入点击位点或提供与药物、靶向分子的连接点,用于制备靶向性药物递送系统、智能响应性纳米载体等。
3. 高分子材料改性
将3-叠氮丙酸接枝或共价连接至聚合物侧链,可引入进一步修饰位点,用于材料功能化。例如在水凝胶、聚酯、聚氨酯、表面涂层等材料中加入反应位点,实现荧光标记、靶向性增强、抗菌涂层构建等功能。
4. 生物正交反应构建
其叠氮基可以用于体内或细胞内进行的生物正交反应(bioorthogonal chemistry),实现对天然分子进行选择性修饰,在活细胞中标记代谢物、糖类、脂质等。
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