1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯:性质与应用
1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯:性质与应用
1-Bromo-2-methyl-3,4-dinitrobenzene is a polyfunctionalised aromatic building block bearing a bromo, a methyl, and two ortho-nitro substituents that make it a versatile electrophilic intermediate for advanced organic synthesis.
- CAS号
- 3433-93-0
- 分子式
- C₇H₅BrN₂O₄
- 分子量
- 261.03 g/mol
- 官能团
- 芳基溴、两个硝基、甲基取代基
- 货号
- B728600
- 外观
- 淡黄色至黄色固体(多硝基芳烃的典型外观)
- 储存条件
- 储存于阴凉干燥处,远离热源和点火源
化学结构与理化性质
1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯(CAS 3433-93-0)是一种取代苯环化合物,在1位连接溴原子,2位连接甲基,3位和4位分别连接硝基。分子式为C₇H₅BrN₂O₄,分子量约为261.03 g/mol。
该化合物在室温下通常呈淡黄色至黄色晶体固体,与芳香族硝基的发色团特性相符。3位和4位的吸电子硝基使苯环对亲电芳香取代反应强烈钝化,同时通过稳定迈森海默络合物中间体,使连接溴原子的碳原子对亲核芳香取代(SNAr)反应活化。
邻位甲基的引入产生空间效应,影响进一步官能化反应的反应活性和区域选择性。这些综合的电子效应和空间效应使该化合物与简单溴硝基苯相比具有更显著的合成子差异化特性。
合成应用与反应活性
1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯是药物化学、农用化学品研究和材料科学领域的多功能构建单元。其主要合成应用包括:
- 交叉偶联反应:芳基C–Br键可参与钯催化交叉偶联反应,如Suzuki–Miyaura偶联、Buchwald–Hartwig胺化及Sonogashira偶联,在保留硝基官能团的同时引入芳基、氨基或炔基。
- 亲核芳香取代(SNAr):相邻硝基的活化作用使溴原子在温和条件下易被胺、烷氧负离子和硫醇负离子取代,为含二硝基甲苯骨架的二芳基醚、苯胺和硫醚的合成提供路径。
- 硝基还原:利用催化加氢或化学还原剂(如铁/乙酸、SnCl₂)对硝基进行选择性或完全还原,可得到邻二氨基甲苯衍生物,该衍生物可用于杂环合成,尤其是苯并咪唑和喹喔啉的合成。
- 定向金属化:甲基可在苄位被氧化或卤化,以引入更多结构多样性。
单一分子中同时含有离去基团(Br)和可还原基团(NO₂×2),允许进行顺序正交转化,使该化合物在化合物库合成和先导化合物优化项目中尤为具有吸引力。
安全操作、储存与处置
与大多数多硝基芳香族化合物一样,操作1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯时须采取适当的防护措施:
个人防护装备(PPE):至少佩戴丁腈手套、实验室防护服和安全护目镜。称量和操作时应在通风橱中进行,以避免吸入细粉尘或蒸气。
储存:将化合物储存于密封容器中,置于阴凉(低于25°C)、干燥、通风良好的位置,远离明火、氧化剂和还原剂。多硝基芳烃在特定条件下可能对热和冲击敏感,应避免研磨或暴露于高温环境。
稳定性:在推荐储存条件下,该化合物预期稳定,但长时间接触水分或强碱可能促进硝基的水解或还原降解。
废物处置:按照当地、地区和国家关于卤代和硝基芳香族化学废物的相关法规处理废弃物,切勿倒入下水道。
注意:使用前请务必查阅阿拉丁科学提供的最新安全数据表(SDS)。以上信息仅供一般性指导参考。
试剂规格与质量
阿拉丁科学以货号B728600供应1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯。研究人员和采购团队在将其用于关键合成步骤之前,应索取最新的分析证书(CoA),以确认批次特定的纯度、外观和分析数据。
研究级芳香卤化物的典型质量属性包括:
- 通过GC或HPLC评估纯度
- 通过¹H NMR或红外光谱确认化合物结构
- 外观和颜色符合规格要求
- 熔点作为额外的结构确认手段
对于高通量筛选或对微量金属含量要求严格的药物中间体应用,建议索取ICP-MS金属检测报告,并询问是否提供更高纯度规格。
常见问题
1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯在有机合成中有哪些用途?
该化合物主要用作芳香族构建单元。芳基溴使其能够参与钯催化交叉偶联反应(如Suzuki偶联、Buchwald–Hartwig胺化反应),而两个硝基则活化苯环以发生亲核芳香取代反应,且可被选择性还原为胺基,用于苯并咪唑和喹喔啉等杂环化合物的合成。
应如何储存1-溴-2-甲基-3,4-二硝基苯以保持其稳定性?
将该化合物储存于密封容器中,置于阴凉(低于25°C)、干燥、通风良好的区域,远离热源、明火、氧化剂和还原剂。避免研磨或机械冲击,因为多硝基芳香族化合物在受压条件下可能较为敏感。请务必查阅最新安全数据表(SDS)以获取完整的储存指南。
该化合物中的溴原子和硝基是否可以独立进行官能化?
可以。芳基C–Br键可在温和条件下选择性参与过渡金属催化交叉偶联反应,而硝基在典型钯催化条件下保持稳定。反之,在精确控制条件下,可对硝基进行催化加氢或化学还原,同时保留芳基溴,从而实现正交序列转化。
阿拉丁科学为货号B728600提供哪些纯度和分析数据?
阿拉丁科学为B728600的每个批次提供分析证书(CoA),通常包括纯度数据(GC或HPLC)、结构确认(NMR或IR)及外观描述。请联系阿拉丁科学的技术支持或您的客户经理,以获取您所在批次的CoA。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 1992. (General reference for SNAr and cross-coupling reactivity of halonitrobenzenes.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (Textbook reference for nucleophilic aromatic substitution and Meisenheimer complexes.)
- Negishi, E. (Ed.) Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis; Wiley-Interscience: New York, 2002. (Reference for palladium-catalysed cross-coupling of aryl bromides.)
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