6-氯-3-甲基尿嘧啶
[CAS 4318-56-3]

基本信息

• 产品分类: 医药中间体 >> 杂环化合物中间体 >> 嘧啶类化合物 >> 尿（脲）嘧啶
• 产品名称: 6-氯-3-甲基尿嘧啶
• 英文名: 6-Chloro-3-methyluracil
• 别名: 3-Methyl-6-chlorouracil
• 分子式: C₅H₅ClN₂O₂
• 分子量: 160.55
• CAS 登录号: 4318-56-3
• EC 号码: 610-113-2
• 分子行输入简码SMILES: CN1C(=O)C=C(NC1=O)Cl

物理化学性质

• 密度: 1.5±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: 278 - 280 (分解) °C (实验值)
• 折射率: 1.581 (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
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
眼刺激	Eye Irrit.	2A	H319
皮肤致敏	Skin Sens.	1	H317

发现和应用

6-氯-3-甲基尿嘧啶是尿嘧啶（一种天然存在的嘧啶核碱基）的卤代及烷基化衍生物。它属于取代嘧啶-2,4-二酮类化合物，含有一个由两个环内氮原子和两个羰基组成的六元芳香杂环。该化合物在结构上与核酸碱基相关，但经过了氯取代和N-甲基化的化学修饰。

其核心结构是尿嘧啶环系统，这是一个平面的共轭嘧啶杂环，在1位和3位含有氮原子，在2位和4位含有羰基。这种排列形成了一个强极化体系，其中羰基氧原子充当氢键受体，而环内氮原子在特定条件下可参与互变异构平衡。

在6-氯-3-甲基尿嘧啶中，一个氯原子连接在嘧啶环的6位上。氯原子通过诱导效应发挥吸电子作用，从而影响杂环的电子密度分布。这种取代还提高了C6位对亲核取代反应的化学活性，这是合成化学中卤代嘧啶的常见特征。

第二处修饰是尿嘧啶环N3位的甲基化。N-甲基取代了该位置原有的氢原子，形成了N–CH3键。这种取代降低了该氮原子的氢键给体能力，并改变了尿嘧啶体系的互变异构行为。与未取代的尿嘧啶相比，N-甲基化还增强了分子的疏水性。

尿嘧啶环系统保持了芳香性（即具有共轭平面π电子网络），并通过羰基与环内氮原子之间的共振作用得以稳定。2位和4位的羰基高度极化，氧原子上具有显著的电子密度，使其成为氢键结合和偶极相互作用的关键位点。

从结构角度看，由于嘧啶环内的共轭作用以及C–N键的部分双键性质，该分子在很大程度上呈平面构型。这种平面性对于其与生物体系（特别是与核酸相关的环境）的潜在相互作用至关重要，尽管特定的取代基团显著改变了其天然的碱基配对行为。从理化性质来看，6-氯-3-甲基尿嘧啶表现出中等极性。分子中的羰基和环氮原子赋予了亲水性和形成氢键的能力，而甲基和氯取代基则引入了疏水和亲脂特性。这种综合效应导致其水溶性低于未取代的尿嘧啶。

在化学性质方面，活性最高的位点通常是带有氯取代基的6位碳原子。卤代嘧啶类化合物已知可发生亲核取代反应（特别是在强亲核试剂存在下），其中氯原子可作为离去基团。羰基相对稳定，但参与互变异构平衡及氢键相互作用。

N3位的甲基取代稳定了该氮位点，抑制了互变异构，并降低了其作为氢键供体参与氢键形成的能力；这些变化会影响其化学反应活性及生物识别特性。

总体而言，6-氯-3-甲基尿嘧啶是一种基于尿嘧啶骨架的取代嘧啶衍生物，其特征是在6位连有氯原子，并在N3位连有甲基。这些修饰改变了分子的电子性质、氢键行为及化学反应活性，同时保留了嘧啶类碱基特有的平面型杂芳香环结构。

参考文献

2024. Synthesis, design, biological evaluation, and computational analysis of some novel uracil-azole derivatives as cytotoxic agents. BMC Chemistry.
DOI: 10.1186/s13065-023-01106-x

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DOI: 10.1007/s11030-023-10623-9

2023. Multimodal action of KRP203 on phosphoinositide kinases in vitro and in cells. Biochemical and Biophysical Research Communications.
DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.08.050