实验方案(Protocols)

1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯:操作与使用规程

1-Chloro-5-fluoro-2-methoxy-4-nitrobenzene 是一种多官能团取代的芳香族结构单元,广泛用作亲核芳香取代(SNAr)反应中的亲电中间体,以及合成具有药物相关性的杂环和碳环目标分子的关键前体。

化学名称
1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯
货号
C186861
分子式
C7H5ClFNO3
分子量
209.57 g/mol
关键官能团
苯环上的氯、氟、甲氧基和硝基取代基
主要应用
SNAr底物;医药和农用化学品中间体
储存建议
储存于阴凉、干燥、通风良好处,远离热源及不相容物质

适用范围与试剂概述

本操作规程涵盖1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯(Aladdin货号C186861)在实验室规模合成化学中的安全接收、储存、母液配制及使用全过程。该化合物是一种多取代苯衍生物,同时含有吸电子硝基、卤素基团和供电子甲氧基。这种电子不对称性使其成为药物化学和材料科学研究中亲核芳香取代(SNAr)、过渡金属催化偶联以及硝基还原序列反应的多功能亲电试剂。

硝基在邻/对位活化苯环使氯和氟位点易受亲核进攻,加之甲氧基的协同效应,可在温和至中等条件下实现选择性取代。研究人员在使用前应查阅适用的安全数据表(SDS),并遵守所在机构的化学品安全规程。

安全、储存与操作

个人防护装备(PPE):操作本品时须佩戴防化学品飞溅护目镜、实验服和丁腈手套。在通风良好的通风橱内操作,避免吸入粉尘或蒸气。硝基芳香化合物通常被视为潜在刺激物,在通过SDS确认完整毒理学数据之前,应按危险品处理。

储存:将试剂储存于密封容器中,置于阴凉(低于25°C)、干燥、通风良好的场所,远离热源、明火、强氧化剂和强碱。不使用时保持容器密闭,防止吸潮和降解。

废弃物处置:废液及受污染材料的处置应符合当地、国家和机构关于卤代及硝基芳香有机废物的法规要求,不得倒入下水道。

急救措施:皮肤接触后立即用肥皂和水冲洗至少15分钟;眼睛接触后用大量清水冲洗并就医;吸入后立即转移至新鲜空气处并咨询医生。

母液配制与溶解性

推荐溶剂:1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯预期可在常见极性非质子有机溶剂中良好溶解,如二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈和二氯甲烷(DCM),以及乙酸乙酯和四氢呋喃(THF)。由于亲脂性卤代芳香核心结构,预计水溶性较低。

母液配制步骤:

  1. 在通风橱内用分析天平将所需量的试剂称入预干燥的已知皮重玻璃小瓶中。
  2. 分批加入所选无水溶剂,轻轻旋转或使用超声浴直至完全溶解。
  3. 按适合后续反应的浓度配制母液(如合成应用推荐0.1–1.0 M)。
  4. 在小瓶上标注化合物名称、货号(C186861)、浓度、溶剂、配制日期及配制人员缩写。
  5. 若需长期储存,将母液置于2–8°C惰性气氛(N2或Ar)下保存;应在合理期限内使用,避免分解。

注意:本化合物的实际溶解度数据应通过实验验证。上述建议基于结构类似卤代硝基苯衍生物的一般物理化学原理。

典型合成应用

1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯可作为多类有机反应中的活性亲电试剂:

1. 亲核芳香取代(SNAr):4位(相对于氟)的吸电子硝基强烈活化C–F键,使其在温和碱性条件下(如DMF中K2CO3,60–100°C)易被氮、氧、硫亲核试剂取代。在更强烈条件下或使用较硬亲核试剂时,C–Cl键也可被选择性取代,从而实现顺序官能团化。

2. 过渡金属催化偶联:芳基氯官能团适用于使用适当配体体系的钯催化交叉偶联反应(Suzuki-Miyaura、Buchwald-Hartwig胺化)。甲氧基和硝基取代基为后续官能团转化提供了操作位点。

3. 硝基还原:化学选择性还原硝基(如使用Fe/AcOH、Zn/NH4Cl、Pd/C催化氢化或转移氢化条件)可得到相应苯胺衍生物,是进一步构建酰胺、脲或杂环的重要骨架。

研究人员应根据实验对反应条件进行优化。收率和选择性取决于亲核试剂种类、碱、溶剂、温度和反应时间。

质量控制与分析表征

收到货物后,在用于敏感应用前,使用以下一种或多种分析技术验证1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯(C186861)的身份和纯度:

  • TLC:在硅胶板上用适当溶剂体系(如正己烷/乙酸乙酯混合物)展开;在UV灯(254 nm)下和/或用KMnO4染色显色。单一斑点表明粗纯度合格。
  • 1H NMR和19F NMR:芳香质子图案和特征性19F共振提供明确的结构确证。甲氧基单峰(约3.9 ppm,3H)和两个芳香质子(由于1,2,4,5-四取代模式预期为单峰)是诊断性信号。
  • GC或HPLC:通过气相色谱或使用C18柱、254 nm UV检测的反相HPLC进行定量纯度评估。
  • 质谱:确认分子离子与MW 209.57(C7H5ClFNO3)一致;同位素模式确认氯元素的存在。

Aladdin Scientific随每批产品提供的分析证书(CoA)包含该批次的纯度规格和分析数据。收货后务必与CoA进行核对。

常见问题

在1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯中,C–F键和C–Cl键哪个对SNAr反应更活泼?

在亲核芳香取代反应中,当苯环被吸电子基团活化时,氟通常是优先离去基团,因为氟的高电负性能更好地稳定Meisenheimer络合物中间体,尽管在脂肪族体系中C–F键作为离去基团的热力学性能较弱。因此,5位C–F键在温和条件下对SNAr反应通常更活泼。C–Cl键需要更强烈的条件,或可通过过渡金属催化参与反应。

合成应用中溶解C186861推荐使用哪些溶剂?

推荐使用极性非质子溶剂如DMF、DMSO、乙腈和THF溶解1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯。二氯甲烷和乙酸乙酯也适用于后处理和色谱纯化。预计水溶性较低。对于对水分敏感的反应,请务必使用无水溶剂,并针对您的具体应用通过实验验证溶解度。

如何储存1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯以保持其稳定性?

将化合物储存于密封容器中,置于室温或室温以下(理想情况下低于25°C)阴凉、干燥、通风良好的场所,远离热源、光照及强氧化剂、强碱等不相容物质。母液长期储存时,应在2–8°C惰性气氛下保存。请务必参阅Aladdin Scientific的分析证书(CoA)和SDS以获取特定批次的储存建议。

该化合物中的硝基能否在不影响卤素取代基的情况下被选择性还原?

是的,使用温和条件通常可实现化学选择性硝基还原,如铁粉/乙酸(Fe/AcOH)、锌/氯化铵(Zn/NH4Cl)或催化转移氢化(如甲酸铵与Pd/C)。这些方法通常可保留芳基氯和芳基氟键完整。然而,经典催化氢化(加压H2/Pd/C)可能导致部分或完全脱卤,应谨慎使用。建议针对每种具体底物和反应规模进行实验优化。

参考文献

  1. March, J.; Smith, M. B. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 7th ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2013. (General SNAr reactivity of activated aryl halides.)
  2. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (Nucleophilic aromatic substitution mechanism and leaving group reactivity.)
  3. Aladdin Scientific. Certificate of Analysis, 1-Chloro-5-fluoro-2-methoxy-4-nitrobenzene, SKU C186861. (Lot-specific purity and analytical data; consult current CoA at aladdinsci.com.)

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

目录: 实验方案(Protocols)

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《1-氯-5-氟-2-甲氧基-4-硝基苯:操作与使用规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/1-chloro-5-fluoro-2-methoxy-4-nitrobenzene-handling-use-protocol.html
这篇文章对您有帮助吗? Yes No 有 1 人觉得有帮助