1-溴-4-氯-2-吗啉基苯:性质与用途
1-溴-4-氯-2-吗啉基苯:性质与用途
1-溴-4-氯-2-吗啉苯是一种多功能芳基卤化物合成砌块,同时含有溴和氯两个离去基团以及吗啉环,使其成为钯催化交叉偶联反应和药物化学应用中的通用中间体。
- IUPAC名称
- 4-(2-溴-5-氯苯基)吗啉
- 货号
- B180738
- 分子式
- C10H11BrClNO
- 分子量
- 276.56 g/mol
- 关键官能团
- 芳基溴、芳基氯、吗啉(叔胺+醚)
- 主要应用
- 用于交叉偶联和药物化学的合成砌块
化学结构与基本信息
1-溴-4-氯-2-吗啉苯(货号B180738)是一种芳香族化合物,其吗啉环连接在苯环的2位,苯环1位带有溴取代基,4位带有氯取代基。这种取代模式使吗啉氮与芳基溴处于邻位,对后续反应具有重要的空间位阻和电子效应。
吗啉基团同时贡献了叔胺和醚氧,赋予分子适度的碱性、氢键受体能力,以及相较纯碳环类似物更好的水溶性。同一苯环上两个不同卤素离去基团(C–Br和C–Cl)的组合,使化学家能够利用钯或镍催化下芳基溴与芳基氯之间公认的反应活性差异。
理化性质
1-溴-4-氯-2-吗啉苯的分子式为C10H11BrClNO,对应分子量约为276.56 g/mol。吸电子卤素基团与给电子吗啉基团的共存,在芳环上形成了推拉电子环境,影响1H NMR的化学位移规律及其对亲核或亲电过程的反应活性。
与简单二卤苯相比,吗啉取代基提高了沸点并降低了挥发性,醚氧可参与与催化循环相关的配位相互作用。研究人员应查阅产品规格书以获取经确认的熔点、纯度和储存条件,因为这些参数因批次而异。
合成应用与反应活性
1-溴-4-氯-2-吗啉苯的主要用途在于其作为双官能芳基卤化物合成砌块的作用。在钯催化交叉偶联化学中——包括Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig和Negishi偶联——在标准条件下,芳基C–Br键通常比芳基C–Cl键更具反应活性,从而实现溴位点的选择性单官能化。随后可在更剧烈条件或专用催化剂体系下活化芳基氯,实现两种不同取代基的顺序引入。
吗啉环本身是药物化学中的优势骨架,常被引入候选药物以调节溶解性、代谢稳定性和膜渗透性等药代动力学性质。因此,该化合物非常适合作为制备含吗啉生物活性分子的原料,特别是激酶抑制剂和CNS靶向药物——吗啉是其中常见的药效团元素。
吗啉与溴之间的邻位关系可能引入空间位阻,影响偶联效率;在将该底物用于位阻较大的交叉偶联场景时,建议优化配体选择和反应温度。
操作、安全与储存
与所有有机卤化物化合物一样,1-溴-4-氯-2-吗啉苯应在通风良好的通风橱中操作,并佩戴适当的个人防护装备,包括耐化学品手套、安全眼镜和实验室大褂。用户在使用前应查阅阿拉丁科学提供的安全数据表(SDS),了解具体的危险分类、急救措施和处置指南。
该化合物应储存在远离强氧化剂和不相容碱类的阴凉干燥处。容器应保持密封,以防潮气进入并尽量减少与大气条件的接触。建议对照当前产品标签和SDS核实具体推荐的储存温度和保质期数据,因为这些内容可能会更新修订。
常见问题
1-溴-4-氯-2-吗啉苯中溴和氯基团的反应活性有何差异?
在标准钯催化交叉偶联条件下,由于C–Br键解离能较低,且更有利于向钯(0)的氧化加成,芳基C–Br键的反应活性明显高于芳基C–Cl键。这种选择性使化学家能够先官能化溴位点,再在更剧烈条件下或使用专为芳基氯活化设计的专用膦配体来活化氯位点。
吗啉取代基在药物中间体合成中为何具有重要价值?
吗啉是药物化学中广泛使用的药效团,因为它同时提供氢键受体(氮和醚氧均可),改善水溶性,且与简单脂肪胺相比,往往赋予更好的代谢稳定性。将其引入候选药物通常可改善药代动力学特征,这也是含吗啉合成砌块(如1-溴-4-氯-2-吗啉苯)在药物发现项目中广受欢迎的原因。
应如何储存1-溴-4-氯-2-吗啉苯(B180738)以保持其稳定性?
该化合物应储存在密封容器中,置于阴凉干燥的环境中,远离潮湿、强氧化剂和不相容化学品。用户应参阅阿拉丁科学当前的产品标签和安全数据表,以获取经确认的储存温度建议和保质期信息,因为批次特定数据可能有所不同。
1-溴-4-氯-2-吗啉苯能否用于Buchwald–Hartwig胺化反应?
可以,芳基溴官能团使该化合物成为Buchwald–Hartwig C–N交叉偶联反应中可行的亲电偶联伙伴。邻位吗啉基团可能引入空间位阻,减缓氧化加成或还原消除步骤,因此建议仔细选择钯催化剂和辅助配体——如大体积联芳基膦配体——以获得良好收率。
参考文献
- Negishi, E. (Ed.). Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis. Wiley-Interscience, 2002. (General reference for palladium-catalyzed cross-coupling reactions involving aryl halides.)
- Roughley, S. D.; Jordan, A. M. The Medicinal Chemist's Toolbox: An Analysis of Reactions Used in the Pursuit of Drug Candidates. J. Med. Chem. 2011, 54, 3451–3479. (Documents morpholine as a key pharmacophore and the prevalence of cross-coupling in drug synthesis.) doi:10.1021/jm200187y
- Aladdin Scientific. Product Specification Sheet: 1-Bromo-4-chloro-2-morpholinobenzene, SKU B180738. (Primary source for purity, physical data, and storage conditions.)
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