1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯:性质与用途
1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯:性质与用途
1,3,5-Tris(chloromethyl)-2,4,6-trimethylbenzene 是一种三官能团芳香族试剂,其对称取代的均三甲苯骨架上含有三个活性苄氯基团,使其成为交联、聚合物合成及高级有机转化中的重要构建模块。
- 化学名称
- 1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯
- 产品编号
- T697176
- 分子式
- C12H15Cl3
- 分子量
- 309.66 g/mol
- 官能团
- 苯环上三个苄氯(–CH2Cl)官能团,苯环为六取代结构
- 核心结构
- 对称取代的均三甲苯(1,3,5-三甲基苯)衍生物
化学结构与物理性质
1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯(产品编号:T697176)由均三甲苯(1,3,5-三甲基苯)经对全部三个甲基取代基进行苄位氯化反应制得。所得化合物具有高度对称的C3v对称芳香核,苯环上氯甲基(–CH2Cl)与甲基交替排列。
分子式为C12H15Cl3,分子量约为309.66 g/mol。三个苄位C–Cl键因邻近芳香环而被活化,使其对亲核取代反应(SN2和SN1途径)的反应活性显著高于典型烷基氯化物。该化合物在室温下通常为白色至类白色晶状固体。
注意:具体熔点、溶解度及密度数值应以Aladdin Scientific当前批次检验报告(Certificate of Analysis)为准。
合成与反应活性
该化合物通常由均三甲苯在紫外光照射下,使用氯化试剂(如氯磺酰,SO2Cl2,或分子氯,Cl2)经自由基或酸催化苄位氯化反应制备。控制反应的化学计量比和反应条件对于实现完全三氯化而非部分氯化至关重要。
三个–CH2Cl基团具有高度亲电性,可参与以下反应:
- 亲核取代:与胺、硫醇、醇、羧酸盐及其他亲核试剂反应,引入多种官能团。
- 傅克烷基化:在路易斯酸催化剂存在下,苄氯基团可对富电子芳香体系进行烷基化反应。
- 聚合物交联:三官能团特性使其能够同时与三个亲核位点反应,从而形成网状聚合物和交联材料。
由于其对称的三官能团特性,该试剂在构建三臂星形分子、大环化合物、笼状结构及多孔有机框架方面具有特殊价值。
在研究与材料科学中的应用
1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯作为具有C3对称性的多功能平台,在多个研究领域发挥重要作用:
- 超分子化学:用作三脚架骨架,通过多组分缩合反应合成大环化合物、穴醚及分子笼。
- 多孔有机聚合物(POPs):在傅克反应或亲核缩聚中作为三官能团节点单体,制备具有高比表面积的超交联聚合物和共价有机网络。
- 树枝状大分子与星形聚合物合成:三个活性位点可作为分支点,用于构建树枝状或星形高分子结构。
- 功能化材料:以该试剂为模型,将–CH2Cl基团引入聚合物主链或表面,便于后续与多种亲核试剂进行修饰改性。
- 配位化学:作为三膦、三胺和三硫醇配体的前体,用于金属配合物的合成。
均三甲苯核的高度对称性和刚性有助于赋予产物明确的几何构型,这在晶体工程和自组装研究中具有重要价值。
安全、储存与操作注意事项
作为多官能团苄氯化合物,操作1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯时应采取适当防护措施:
- 刺激性/催泪性:苄氯类化合物具有已知的催泪性,对皮肤和黏膜具有刺激作用。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(手套、护目镜、实验服)。
- 湿敏性:–CH2Cl基团在长期暴露于潮湿环境中可能发生缓慢水解。应在干燥条件下储存,最好置于含干燥剂的密封容器中。
- 储存温度:按照产品标签规定,在室温或指定温度下储存,远离不相容的亲核试剂、碱类和氧化剂。
- 废弃处理:按照当地含卤有机废弃物处置法规处理。
重要提示:使用前请务必查阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS,产品编号T697176)。具体危害分类、GHS图示及急救措施详见SDS。
常见问题
哪些亲核试剂能与1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯发生良好反应?
伯胺、仲胺、硫醇、叠氮化物、羧酸盐、膦及醇盐均可通过Sₙ2取代反应有效置换苄氯基团。苄位大大增强了反应活性,与简单烷基氯相比,许多情况下可在温和条件下进行反应。
如何储存该化合物以保持其反应活性?
将该化合物储存于密封容器中,保持干燥条件,远离潮湿和亲核性污染物。建议在储存环境中使用分子筛或硅胶等干燥剂。请参阅Aladdin Scientific产品标签及SDS获取批次特定的储存指导。
该试剂能否用于制备多孔有机聚合物?
可以。C₃对称三官能团结构使其成为制备超交联聚合物(HCP)和多孔芳香框架的优良节点单体,可通过傅克自缩合或与芳香共聚单体的共缩合反应实现。所得网络材料通常具有较高的BET比表面积。
1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯与均三甲苯三氯化物是否为同一化合物?
是的,该化合物非正式地称为均三甲苯三氯化物或α,α',α''-三氯均三甲苯,反映了均三甲苯三个甲基均经苄位氯化的特征。其IUPAC名称为1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 1992. (General benzylic halogenation and nucleophilic substitution chemistry.)
- Davankov, V. A.; Tsyurupa, M. P. Hypercrosslinked Polymeric Networks and Adsorbing Materials; Elsevier: Amsterdam, 2011. (Trifunctional chloromethyl monomers in hypercrosslinked polymer synthesis.)
- Aladdin Scientific. Product Data Sheet: 1,3,5-Tris(chloromethyl)-2,4,6-trimethylbenzene, SKU T697176. (Lot-specific purity, melting point, and storage conditions.)
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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