[2,4-17O2]uracil | 66-22-8

• 物质功能分类: 医药中间体 - 杂环化合物 - 嘧啶类化合物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 二嗪类
• 英文名称: [2,4-17O2]uracil
• 英文别名: [2,4-17O]uracil；1H-pyrimidine-2,4-di(17O2)one
• CAS: 66-22-8
• 化学式: C₄H₄N₂O₂
• 分子量: 114.089
• InChiKey: ISAKRJDGNUQOIC-BFGUONQLSA-N

物化性质

• 熔点：
  >300 °C (lit.)
• 沸点：
  209.98°C (rough estimate)
• 密度：
  1.4421 (rough estimate)
• 溶解度：
  酸水溶液（微溶）、DMSO（微溶、加热、超声处理）、甲醇（微溶）
• LogP：
  -1.037 (est)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.1
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  58.2
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  2

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S22,S24/25
• WGK Germany：
  2
• 海关编码：
  2933990090
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• 危险类别：
  4.2
• RTECS号：
  YQ8650000
• 包装等级：
  I
• 危险性防范说明：
  P261,P280,P301+P312,P302+P352,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H302,H315,H319,H332,H335

制备方法与用途

有机碱：尿嘧啶

尿嘧啶是一种有机碱，是RNA中4种主要碱基之一，在核糖核酸（RNA）中作为重要成分存在。它也是构成各种尿苷酸的组成部分，通过与核糖通过核苷键连接生成尿苷。其三磷酸化合物为尿三磷，尿三磷在核糖核酸生物合成过程中充当尿嘧啶的前体，并且还参与某些糖类的生物合成。

尿嘧啶能阻断替加氟的降解作用，从而提高氟尿嘧啶（FU）的浓度并增强抗癌效果。该药物主要用于治疗消化系统癌、乳腺癌及甲状腺癌等疾病；当与丝裂霉素联合使用时，特别适合晚期胃癌患者的治疗。通过尿素与甲酰乙酸乙酯环合而得尿嘧啶，广泛应用于医药和生化研究。

互变异构现象

尿嘧啶具有酮式(2,4-2氧嘧啶)和烯醇式(2,4-2羟基嘧啶)两种形式，在生物细胞内主要以酮式存在。

自然分布与作用机制

自然界中的尿嘧啶存在于海洋生物、颗粒物及海水的溶解物中，被用作有机地球化学研究中的生源标示物。此外，尿嘧啶在DNA转录过程中取代胸腺嘧啶（T），与腺嘌呤配对。

嘧啶概述

嘧啶是一类苯环分子中1,3位含有两个氮杂原子的六元杂环化合物，其碱性比吡啶弱，亲电取代反应也较难进行。然而，嘧啶更易发生亲核取代反应，广泛存在于自然界中的多种生物体中。

氟尿嘧啶

氟尿嘧啶（FU）是一种常用抗癌药，具有较强的抗癌作用。它通过抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶（TS），导致细胞内胸腺嘧啶核苷酸缺乏，从而抑制DNA的合成并促进细胞死亡。同时，氟尿嘧啶还能作为RNA多聚酶的底物掺入到RNA中，影响其正常功能。

化学性质

氟尿嘧啶为白色结晶性粉末，熔点在282-283℃之间；微溶于水（12mg/ml, 25℃），几乎不溶于氯仿和乙醚。它在强碱中会发生水解，在生理盐水中则保持稳定。

生产方法

尿嘧啶通过苹果酸、硫酸及尿素反应制得，可用于医药合成过程中作为中间体。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  [2,4-17O2]uracil 在 盐酸 作用下， 反应 168.0h， 生成 [2-17O]uracil
  参考文献：
  名称：

  核酸碱基的固态 17O 核磁共振研究

  摘要：

  我们报告了游离核酸碱基的系统固态 (17)O NMR 研究：胸腺嘧啶 (T)、尿嘧啶 (U)、胞嘧啶 (C) 和鸟嘌呤 (G)。合成了位点特异性 (17)O 富集的样品：[2-(17)O] 胸腺嘧啶 (1)、[4-(17)O] 胸腺嘧啶 (2)、[2-(17)O] 尿嘧啶 (3) )、[4-(17)O] 尿嘧啶 (4)、[2-(17)O] 胞嘧啶 (5) 和 [6-(17)O] 鸟嘌呤一水合物 (6)。化合物 1-6 的魔角旋转 (MAS) 和静态 (17)O NMR 光谱在 11.75 T 下获得，从中获得了有关 (17)O 化学位移和电场梯度张量的信息。在 B3LYP/6-311++G(d,p) 理论水平对各种分子模型中的 (17)O NMR 特性进行了广泛的量子化学计算。计算出的 (17)O NMR 张量对目标氧原子上分子间氢键相互作用的描述高度敏感。只有在考虑完整氢键网络的分子簇模型中，实验固态

  DOI：

  10.1021/ja011625f
• 作为产物：
  描述：

  尿嘧啶 在 盐酸 、 氧-17原子 作用下， 反应 216.0h， 生成 [2,4-17O2]uracil
  参考文献：
  名称：

  核酸碱基的固态 17O 核磁共振研究

  摘要：

  我们报告了游离核酸碱基的系统固态 (17)O NMR 研究：胸腺嘧啶 (T)、尿嘧啶 (U)、胞嘧啶 (C) 和鸟嘌呤 (G)。合成了位点特异性 (17)O 富集的样品：[2-(17)O] 胸腺嘧啶 (1)、[4-(17)O] 胸腺嘧啶 (2)、[2-(17)O] 尿嘧啶 (3) )、[4-(17)O] 尿嘧啶 (4)、[2-(17)O] 胞嘧啶 (5) 和 [6-(17)O] 鸟嘌呤一水合物 (6)。化合物 1-6 的魔角旋转 (MAS) 和静态 (17)O NMR 光谱在 11.75 T 下获得，从中获得了有关 (17)O 化学位移和电场梯度张量的信息。在 B3LYP/6-311++G(d,p) 理论水平对各种分子模型中的 (17)O NMR 特性进行了广泛的量子化学计算。计算出的 (17)O NMR 张量对目标氧原子上分子间氢键相互作用的描述高度敏感。只有在考虑完整氢键网络的分子簇模型中，实验固态

  DOI：

  10.1021/ja011625f

文献信息

• Two-Dimensional ¹⁷O Multiple Quantum Magic-Angle Spinning NMR of Organic Solids
  作者：Gang Wu、Shuan Dong

  DOI：10.1021/ja0102181

  日期：2001.9.1

  We report two-dimensional (2D) O-17 multiple-quantum magic-angle spinning (MQMAS) NMR spectra for four O-17-labeled organic compounds: [O-17(2)]-D-alanine (1), potassium hydrogen [O-17(4)]dibenzoate (2), [O-17(4)]D,L-glutamic acid.HCl (3) and [2,4-O-17(2)]uracil (4). The high spectral resolution observed in-the 2D O-17 MQMAS NMR spectra allows extraction of precise O-17 NMR parameters for all crystallographically distinct oxygen sites. We demonstrate that rotor synchronization is important in obtaining high-quality O-17 MQMAS spectra for organic compounds. Several issues related to the potential of O-17 MQMAS NMR for large biomolecular, systems are also discussed.
• A Solid-State ¹⁷O Nuclear Magnetic Resonance Study of Nucleic Acid Bases
  作者：Gang Wu、Shuan Dong、Ramsey Ida、Nitin Reen

  DOI：10.1021/ja011625f

  日期：2002.2.1

  We report a systematic solid-state (17)O NMR study of free nucleic acid bases: thymine (T), uracil (U), cytosine (C), and guanine (G). Site-specifically (17)O-enriched samples were synthesized:[2-(17)O]thymine (1), [4-(17)O]thymine (2), [2-(17)O]uracil (3), [4-(17)O]uracil (4), [2-(17)O]cytosine (5), and [6-(17)O]guanine monohydrate (6). Magic-angle-spinning (MAS) and static (17)O NMR spectra were

  我们报告了游离核酸碱基的系统固态 (17)O NMR 研究：胸腺嘧啶 (T)、尿嘧啶 (U)、胞嘧啶 (C) 和鸟嘌呤 (G)。合成了位点特异性 (17)O 富集的样品：[2-(17)O] 胸腺嘧啶 (1)、[4-(17)O] 胸腺嘧啶 (2)、[2-(17)O] 尿嘧啶 (3) )、[4-(17)O] 尿嘧啶 (4)、[2-(17)O] 胞嘧啶 (5) 和 [6-(17)O] 鸟嘌呤一水合物 (6)。化合物 1-6 的魔角旋转 (MAS) 和静态 (17)O NMR 光谱在 11.75 T 下获得，从中获得了有关 (17)O 化学位移和电场梯度张量的信息。在 B3LYP/6-311++G(d,p) 理论水平对各种分子模型中的 (17)O NMR 特性进行了广泛的量子化学计算。计算出的 (17)O NMR 张量对目标氧原子上分子间氢键相互作用的描述高度敏感。只有在考虑完整氢键网络的分子簇模型中，实验固态