4- (trifluoromethyl) बेंजोइक एसिड(कैस 402-50-4) सूत्र c₈h₅f₃o₂ के साथ एक बहुमुखी सुगंधित यौगिक है। संरचनात्मक रूप से, इसमें 4- स्थिति और 1- स्थिति पर एक कार्बोक्जिलिक एसिड पर एक ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह के साथ प्रतिस्थापित एक बेंजीन रिंग की सुविधा है। Trifluoromethyl (-CF₃) मौएटिटी अद्वितीय भौतिक रासायनिक गुणों को प्रदान करता है, जिसमें उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी और चयापचय स्थिरता शामिल है, जो इसे औषधीय रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान में मूल्यवान बनाता है।
शारीरिक रूप से, यह यौगिक एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस के रूप में दिखाई देता है, जिसमें लगभग 130-132 डिग्री और सीमित पानी की घुलनशीलता पिघलने के बिंदु के साथ होती है। यह DMSO या इथेनॉल जैसे ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुल जाता है। सिंथेटिक रूप से, यह बेंजोइक एसिड अग्रदूतों के ट्राइफ्लोरोरोमेथिलेशन के माध्यम से तैयार किया जाता है या 4- (trifluoromethyl) बेंज़लडिहाइड के ऑक्सीकरण। कार्बोक्जिलिक एसिड समूह विविध प्रतिक्रियाओं को सक्षम करता है, जैसे कि एस्टेरिफिकेशन, एमिडेशन, या युग्मन प्रतिक्रियाएं, जबकि ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह लिपोफिलिसिटी और रासायनिक स्थिरता को बढ़ाता है।
अनुप्रयोग फार्मास्यूटिकल्स, एग्रोकेमिकल्स और उन्नत सामग्री का विस्तार करते हैं। दवा के विकास में, यह एंटिफंगल एजेंटों और किनसे इनहिबिटर के लिए एक मध्यवर्ती के रूप में कार्य करता है। इसकी कठोर संरचना और इलेक्ट्रॉन-ब्रीडिंग गुण भी इसे तरल क्रिस्टल और फ्लोरोसेंट जांच में उपयोगी बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, यौगिक के मजबूत रासायनिक ढांचे ने अनुरूप कार्यात्मकताओं के साथ जटिल अणुओं को संश्लेषित करने में एक प्रमुख बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में अपनी भूमिका का समर्थन किया।
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रासायनिक सूत्र |
C8H5F3O2 |
सटीक द्रव्यमान |
190.02 |
आणविक वजन |
190.12 |
m/z |
190.02 (100.0%), 191.03 (8.7%) |
मूल विश्लेषण |
C, 50.54; H, 2.65; F, 29.98; O, 16.83 |
दवा उद्योग
4- (trifluoromethyl) बेंजोइक एसिडविभिन्न दवा यौगिकों के संश्लेषण में एक बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका ट्राइफ्लोरोरोमेथाइल समूह अक्सर विशिष्ट जैविक गतिविधियों को प्रदान करता है, जैसे कि बेहतर चयापचय स्थिरता और प्रोटीन को लक्षित करने के लिए बाध्यकारी बाध्यकारी आत्मीयता।
- चयापचय में गिरावट का प्रतिरोध: Trifluoromethyl समूह एक दवा अणु के चयापचय स्थिरता को बढ़ा सकता है। मेटाबोलिक एंजाइम अक्सर गिरावट के लिए विशिष्ट कार्यात्मक समूहों को लक्षित करते हैं, लेकिन इलेक्ट्रॉन-ब्रीडिंग प्रकृति और ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह के स्टेरिक थोक इन एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं में बाधा डाल सकते हैं। यह शरीर में दवा के लंबे समय तक परिसंचरण समय में परिणाम करता है, जिससे बेहतर प्रभावकारिता और कम खुराक आवृत्ति की अनुमति मिलती है।
- परिवर्तित चयापचय मार्ग: Trifluoromethyl समूह एक दवा के चयापचय मार्गों को भी बदल सकता है, इसे तेजी से गिरावट मार्गों से दूर और अधिक स्थिर मेटाबोलाइट्स की ओर निर्देशित कर सकता है। यह एक अधिक पूर्वानुमानित फार्माकोकाइनेटिक प्रोफ़ाइल को जन्म दे सकता है और दवा-ड्रग इंटरैक्शन के लिए क्षमता को कम कर सकता है।
- आकृति और इलेक्ट्रॉनिक पूरकता: Trifluoromethyl समूह आकार और इलेक्ट्रॉनिक पूरकता प्रदान करके अपने लक्ष्य प्रोटीन के लिए एक दवा की बाध्यकारी आत्मीयता में सुधार कर सकता है। समूह के स्टेरिक बल्क और इलेक्ट्रॉन-विथ्रॉइंग गुण प्रोटीन के बाध्यकारी साइट के साथ अधिक अनुकूल बातचीत बना सकते हैं, जिससे मजबूत और अधिक विशिष्ट बाध्यकारी हो सकता है।
- हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन: Trifluoromethyl समूह हाइड्रोफोबिक है, जो लक्ष्य प्रोटीन के हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों के साथ बातचीत करने की दवा की क्षमता को बढ़ा सकता है। यह उन मामलों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है जहां बाध्यकारी साइट को प्रोटीन संरचना के भीतर दफन किया जाता है या इसमें हाइड्रोफोबिक पॉकेट्स होते हैं।
- संकेंद्रण स्थिरीकरण: Trifluoromethyl समूह भी दवा अणु के विरूपण को स्थिर कर सकता है, यह सुनिश्चित करता है कि यह लक्ष्य प्रोटीन के साथ बातचीत करते समय इष्टतम बाध्यकारी मुद्रा को अपनाता है। यह बाध्यकारी आत्मीयता और विशिष्टता को और बढ़ा सकता है।
- एंटीबायोटिक्स और एंटीफंगल: डेरिवेटिव का उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं और एंटीफंगल के विकास में किया गया है, जहां ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह बैक्टीरिया या फंगल सेल झिल्ली में प्रवेश करने की दवा की क्षमता को बढ़ा सकता है और एंजाइमों को लक्षित करने के लिए बांध सकता है।
- विरोधी भड़काऊ एजेंट: यौगिक को विरोधी भड़काऊ एजेंटों के संश्लेषण में भी नियोजित किया गया है, जहां ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह विशिष्ट भड़काऊ मार्गों के लिए दवा की चयनात्मकता और शक्ति में सुधार कर सकता है।
- केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) दवाएं: सीएनएस दवाओं के विकास में, ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार करने और मस्तिष्क में रिसेप्टर्स को लक्षित करने के लिए दवा की क्षमता को बढ़ा सकता है, जिससे न्यूरोलॉजिकल विकारों के इलाज में बेहतर प्रभावकारिता हो सकती है।
- लीड कंपाउंड मॉडिफिकेशन: यह ड्रग डिस्कवरी कार्यक्रमों में एक लीड कंपाउंड के रूप में काम कर सकता है, जहां ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह का उपयोग दवा के गुणों को संशोधित करने और इसकी प्रभावकारिता और सुरक्षा प्रोफ़ाइल को अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है।
- संयोजक रसायन विज्ञान: यौगिक की बहुमुखी प्रतिभा इसे कॉम्बिनेटरियल केमिस्ट्री लाइब्रेरी में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती है, जहां इसे अन्य बिल्डिंग ब्लॉकों के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग के लिए विभिन्न प्रकार के यौगिकों को उत्पन्न किया जा सके।
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ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह को अक्सर दवा के डिजाइन में अन्य कार्यात्मक समूहों, जैसे मिथाइल या हैलोजन समूहों जैसे अन्य कार्यात्मक समूहों के लिए बायोइसोस्टेर के रूप में उपयोग किया जाता है। यह प्रतिस्थापन समान जैविक गतिविधियों के साथ यौगिकों को जन्म दे सकता है लेकिन फार्माकोकाइनेटिक गुणों में सुधार कर सकता है।
- स्टेरिक थोक: Trifluoromethyl समूह में एक मिथाइल या हैलोजेन समूह के लिए एक समान स्टेरिक बल्क होता है, जिससे यह एक अणु में समान स्थानिक पदों पर कब्जा करने की अनुमति देता है, जो इसके समग्र आकार को काफी बदल देता है। यह अपने लक्ष्य प्रोटीन या रिसेप्टर को बांधने की यौगिक की क्षमता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
- इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव: Trifluoromethyl समूह फ्लोरीन की उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-ब्रीडिंग समूह है। यह हलोजन समूहों के इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों की नकल कर सकता है, जो इलेक्ट्रॉन-ब्रीडिंग भी हैं, या यहां तक कि उन्हें बढ़ाते हैं। इलेक्ट्रॉनिक गुणों में यह समानता यौगिक की जैविक गतिविधि को संरक्षित करने में मदद करती है।
- चयापचय स्थिरता: Trifluoromethyl समूह के सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक चयापचय स्थिरता को बढ़ाने की क्षमता है। ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह वाले यौगिक अक्सर यकृत और अन्य अंगों में एंजाइमों द्वारा चयापचय संबंधी गिरावट के लिए अधिक प्रतिरोधी होते हैं। यह शरीर में एक लंबा आधा जीवन की ओर जाता है, जिससे खुराक की आवृत्ति कम हो जाती है और प्रभावकारिता में सुधार होता है।
- lipophilicity: Trifluoromethyl समूह एक यौगिक की लिपोफिलिसिटी को बढ़ा सकता है, जो रक्त-मस्तिष्क अवरोध सहित कोशिका झिल्ली को पार करने की अपनी क्षमता में सुधार कर सकता है। यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) विकारों को लक्षित करने वाली दवाओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
- घुलनशीलता: लिपोफिलिसिटी बढ़ाने के दौरान, ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह को भी रणनीतिक रूप से घुलनशीलता गुणों को संतुलित करने के लिए रखा जा सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि दवा में पर्याप्त जैवउपलब्धता है और इसे प्रभावी खुराक रूपों में तैयार किया जा सकता है।
- बाध्यकारी स्थल पूरक: Trifluoromethyl समूह लक्ष्य प्रोटीन के साथ बातचीत के अतिरिक्त बिंदु प्रदान कर सकता है, जिससे बाध्यकारी बाध्यकारी आत्मीयता को बढ़ाया जा सकता है। यह उन मामलों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है जहां बाइंडिंग साइट में हाइड्रोफोबिक या इलेक्ट्रॉन की कमी वाले क्षेत्र हैं।
- चयनात्मकता: एक अणु के इलेक्ट्रॉनिक और स्टेरिक गुणों को बदलकर, ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह अपने लक्ष्य प्रोटीन की ओर एक दवा की चयनात्मकता को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है, जिससे ऑफ-टारगेट प्रभाव और संभावित दुष्प्रभाव कम हो सकते हैं।
- लीड ऑप्टिमाइज़ेशन: ड्रग डिस्कवरी कार्यक्रमों में, ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह का उपयोग अक्सर लीड यौगिकों को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है। एक मिथाइल या हैलोजेन समूह को ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह के साथ बदलकर, केमिस्ट पोटेंसी, चयनात्मकता और फार्माकोकाइनेटिक गुणों के वांछित संतुलन को प्राप्त करने के लिए यौगिक के गुणों को ठीक कर सकते हैं।
- प्रोड्रग डिजाइन: Trifluoromethyl समूह को Prodrug डिजाइनों में भी शामिल किया जा सकता है, जहां यह चयापचय की दर और साइट को प्रभावित कर सकता है, जिससे दवा वितरण और प्रभावकारिता में सुधार हो सकता है।
- एंटीबायोटिक्स और एंटीवायरल: कई एंटीबायोटिक दवाओं और एंटीवायरल में ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह होते हैं, जो बैक्टीरिया और वायरस के प्रतिरोधी उपभेदों के खिलाफ उनकी स्थिरता और प्रभावकारिता को बढ़ाते हैं।
- सीएनएस ड्रग्स: ट्राइफ्लोरोमेथाइल युक्त यौगिकों का उपयोग आमतौर पर सीएनएस दवाओं के विकास में किया जाता है, जहां रक्त-मस्तिष्क अवरोध को पार करने की उनकी क्षमता महत्वपूर्ण है।
- ऑन्कोलॉजी दवाएं: कैंसर थेरेपी में, ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह एंटीकैंसर एजेंटों की शक्ति और चयनात्मकता में सुधार कर सकते हैं, जिससे कम दुष्प्रभावों के साथ अधिक प्रभावी उपचार हो सकते हैं।
4- (trifluoromethyl) बेंजोइक एसिड, जिसे 4- के रूप में भी जाना जाता है, trifluoromethylbenzoic एसिड या 4- tfmba, कार्बनिक रसायन विज्ञान और जैव रासायनिक अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण यौगिक है। इसका अध्ययन और विकास इतिहास इसके बहुमुखी अनुप्रयोगों और विभिन्न वैज्ञानिक क्षेत्रों में बढ़ते महत्व को दर्शाता है।
यौगिक को पहले 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में संश्लेषित और चित्रित किया गया था, क्योंकि रसायनज्ञों ने ट्राइफ्लोरोमेथाइल-प्रतिस्थापित सुगंधित यौगिकों के गुणों की खोज शुरू की थी। Trifluoromethyl समूह (CF3) को अपने मजबूत इलेक्ट्रॉन-ब्रीडिंग गुणों के लिए जाना जाता है, जो अणुओं के रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता और भौतिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। यह अनूठी विशेषता यह शोधकर्ताओं के लिए विशेष रूप से दिलचस्प है।
मध्य -20 वीं शताब्दी में, कार्बनिक संश्लेषण तकनीकों के रूप में उन्नत, यह विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में एक मूल्यवान मध्यवर्ती के रूप में उभरा। इसका कार्बोक्जिलिक एसिड समूह रासायनिक परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुमति देता है, जिसमें एस्टेरिफिकेशन, एमिडेशन और एसिड एनहाइड्राइड्स का गठन शामिल है। इन प्रतिक्रियाओं का बड़े पैमाने पर फार्मास्यूटिकल्स, एग्रोकेमिकल्स, रंजक और उच्च-प्रदर्शन सामग्री के विकास में बड़े पैमाने पर अध्ययन और उपयोग किया गया है।
वर्षों से, शोधकर्ताओं ने विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रतिक्रियाशीलता और चयनात्मकता को समझने पर ध्यान केंद्रित किया है। उदाहरण के लिए, क्रॉस-युग्मन प्रतिक्रियाओं में इसका उपयोग, जैसे कि सुजुकी-मियारा और हेक प्रतिक्रियाओं, को विशिष्ट कार्यात्मक समूहों के साथ जटिल अणुओं को संश्लेषित करने के लिए पता लगाया गया है। इन अध्ययनों ने सिंथेटिक कार्यप्रणाली के विस्तार और चिकित्सा और सामग्री विज्ञान में संभावित अनुप्रयोगों के साथ नए यौगिकों की खोज में योगदान दिया है।
कार्बनिक संश्लेषण में अपनी भूमिका के अलावा, इसे जैव रासायनिक अनुसंधान में भी अनुप्रयोग मिले हैं। यह एक जैव रासायनिक अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है, जिसका उपयोग जीवन विज्ञान से संबंधित अध्ययनों में एक जैविक सामग्री या कार्बनिक यौगिक के रूप में किया जाता है। उदाहरण के लिए, यह फ्लोराइनेटेड एरोमैटिक कार्बोक्जिलिक एसिड के अल्ट्रा-ट्रेस विश्लेषण के लिए गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी/एमएस) विधियों में आंतरिक मानक के रूप में उपयोग किया गया है।
हाल के शोध ने संभावित जैव -सक्रियता और इसके डेरिवेटिव का भी पता लगाया है। अध्ययनों ने दूसरों के बीच उनके रोगाणुरोधी, विरोधी भड़काऊ और एंटीट्यूमोर गुणों की जांच की है। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि यौगिक और उसके एनालॉग्स में भविष्य में चिकित्सीय क्षमता हो सकती है।
जैसा कि अनुसंधान जारी है, अध्ययन रुचि का एक सक्रिय क्षेत्र बना हुआ है। इसके अद्वितीय रासायनिक गुण और बहुमुखी अनुप्रयोग इसे केमिस्ट और बायोकेमिस्ट के लिए एक मूल्यवान उपकरण बनाते हैं। सिंथेटिक रसायन विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी में चल रही प्रगति के साथ, भविष्य का4- (trifluoromethyl) बेंजोइक एसिडवैज्ञानिक अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों में आशाजनक दिखता है।
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