1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯:性质与实验室应用
1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯:性质与实验室应用
1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯是一种对位取代芳基溴化物,具有乙氧基乙氧基醚侧链,是钯催化交叉偶联反应和药物中间体合成中的多用途亲电构建模块。
- IUPAC名称
- 1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯
- 分子式
- C10H13BrO2
- 分子量
- 245.11 g/mol
- 官能团类别
- 芳基溴化物;脂肪族醚
- 主要用途
- 钯和镍催化交叉偶联反应中的亲电偶联试剂
- 储存建议
- 于阴凉干燥避光处密封保存,远离潮湿环境
- CAS号
- 原始资料中未确认,需核实
化学结构与性质
1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯由一个苯环构成,1位连接溴原子,4位(对位)连接2-乙氧基乙氧基(–OCH2CH2OC2H5)取代基。分子式为C10H13BrO2,分子量约为245.11 g/mol。
乙氧基乙氧基侧链引入了柔性极性醚键,改善了化合物在四氢呋喃(THF)、二氯甲烷和二甲基甲酰胺(DMF)等常用有机溶剂中的溶解性。苯环上的C–Br键是主要反应位点,有助于低价过渡金属催化剂的氧化加成。
该化合物在室温下预计为无色至淡黄色液体或低熔点固体,与对位取代溴苯醚类化合物的典型状态一致。精确的物理常数(沸点、熔点、密度、折射率)应参照产品批次随附的质量证书进行核实。
合成与关键反应
1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯最常通过4-溴苯酚与2-氯乙基乙基醚(或等效亲电试剂)在碱性条件下进行O-烷基化反应制备,通常以碳酸钾为碱、丙酮或DMF等非质子溶剂为反应介质。对溴苯酚前体可商业购得,使该路线具有实际操作性和可放大性。
交叉偶联反应:芳基溴官能团使该化合物成为多种过渡金属催化转化中适用的亲电偶联试剂:
- Suzuki–Miyaura偶联:在钯催化剂和碱的存在下与芳基或乙烯基硼酸/硼酸酯反应,生成含2-乙氧基乙氧基取代基的联芳基或苯乙烯基产物。
- Buchwald–Hartwig胺化:与伯胺或仲胺进行钯催化偶联,得到二芳胺或芳基烷基胺产物。
- Negishi和Kumada偶联:与有机锌或有机镁试剂反应,扩展可获得的产物范围。
- Miyaura硼化:利用双(频哪醇合)二硼(B2pin2)转化为相应的芳基硼酸频哪醇酯,支持后续偶联反应。
醚侧链在标准交叉偶联条件下通常呈惰性,使该化合物成为化合物库合成和靶向合成中的高效构建模块。
在研究与药物发现中的应用
亲电芳基溴与亲水性乙氧基乙氧基醚附加基团的组合,使1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯在药物化学和材料科学领域具有重要价值。
药物化学:2-乙氧基乙氧基基团是一种生物电子等排体兼容片段,可模拟聚乙二醇(PEG)样基序,改善候选药物的水溶性和膜渗透性。此类构建模块常被纳入针对中枢神经系统、肿瘤学和传染病适应症的先导化合物优化项目,在调节亲脂性和代谢稳定性方面具有重要意义。
液晶与OLED材料:对位取代溴苯醚可作为液晶单体和空穴传输材料的前体。乙氧基乙氧基链作为柔性间隔基,可降低熔点并调节中间相行为。
高分子化学:含醚侧链的芳基溴化物是受控自由基聚合和逐步增长聚合中的单体或链端功能化试剂,包括以两亲性嵌段共聚物为目标的聚合反应。
农用化学品合成:该结构基序存在于多种农用化学品骨架中;该构建模块可作为除草剂或杀菌剂开发中的高级中间体。
操作、安全与储存
与所有有机溴化物一样,1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯在操作时应遵循标准实验室防护规程。使用前请查阅产品随附的安全数据表(SDS)。
个人防护装备(PPE):建议佩戴耐化学品手套(丁腈或氯丁橡胶)、安全眼镜或护目镜,并穿着实验室工作服。在通风良好的通风橱中操作,以减少蒸气吸入。
储存:将产品密封储存于阴凉(≤25 °C)、干燥、通风良好的区域,避免直射阳光、氧化剂和强碱。建议长期在惰性气氛(氮气或氩气)下储存,防止醚键缓慢水解或氧化。
废物处置:按照地方、国家及机构关于卤代有机废物的法规处理废弃物,不得倒入下水道。
稳定性:在推荐储存条件下,该化合物预计可长期保持稳定。在敏感合成应用中使用前,应通过GC或NMR确认纯度。请查阅质量证书获取批次特定纯度数据。
常见问题
1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯适用于哪些过渡金属催化反应?
该化合物可作为亲电偶联试剂,适用于Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig、Negishi和Kumada交叉偶联反应,以及Miyaura硼化反应。芳基C–Br键在标准条件下可顺利对Pd(0)和Ni(0)催化剂发生氧化加成。
2-乙氧基乙氧基取代基在药物化学应用中有何优势?
2-乙氧基乙氧基基团提供了一条短且柔性的类PEG醚链,可改善候选药物的水溶性并调节亲脂性(log P)。该取代基还可作为代谢位点和较长多醚链的生物电子等排替换基,在先导化合物优化流程中具有重要价值。
如何储存1-溴-4-(2-乙氧基乙氧基)苯以保持其纯度?
将该化合物密封储存于25 °C以下的阴凉干燥避光处,远离潮湿环境。长期储存时,建议在氮气或氩气惰性气氛下保存,防止氧化或水解。使用前应通过GC或NMR验证纯度。
乙氧基乙氧基醚基团是否会干扰交叉偶联反应条件?
在钯催化交叉偶联反应通常采用的温和至中等条件(水性碱、温度不超过约100 °C)下,脂肪族醚键通常稳定且不产生干扰。但应避免强Lewis酸性或质子性条件,以防醚键断裂。
参考文献
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Hartwig, J. F. Evolution of a Fourth Generation Catalyst for the Amination and Thioetherification of Aryl Halides. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1534–1544. doi:10.1021/ar800098p
- Ishiyama, T.; Murata, M.; Miyaura, N. Palladium(0)-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Alkoxydiboron with Haloarenes: A Direct Procedure for Arylboronic Esters. J. Org. Chem. 1995, 60, 7508–7510. doi:10.1021/jo00128a024
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