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2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮:操作与使用指南

2-bromo-1-(3,3-dinitroazetidin-1-yl)ethan-1-one 是一种专用合成中间体,将活泼的溴乙酰亲电基团与偕二硝基氮杂环丁烷环相结合,使其成为含能材料研究和药物化学领域的重要构建模块。

化学名称
2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮
货号
B178252
分子式
C5H6BrN3O5
关键官能团
α-溴酮、偕二硝基、氮杂环丁烷环
主要应用
含能材料与杂环化学合成中间体
储存条件
储存于阴凉、干燥、通风良好处,远离热源和点火源

化学性质与结构特征

2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮(Aladdin货号B178252)是一种双功能有机化合物,分子式为C5H6BrN3O5。其结构整合了两种不同的活性基团:α-溴酮部分(作为强亲电烷基化试剂)和3,3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)环(在3位含有两个偕硝基的四元含氮杂环)。

氮杂环丁烷环上的偕二硝基排列赋予了显著的吸电子特性,并引入了与多硝基化合物相关的潜在含能性质。受张力的四元环进一步影响了分子的反应活性。这些特性共同使该化合物成为下游合成转化的重要多功能基元,包括α碳处的亲核取代和N-酰化反应。

该化合物属于偕二硝基烷烃衍生物的大类,由于其高氮氧含量和良好的氧平衡特性,在含能材料科学中持续受到关注。

实验室操作与安全注意事项

由于同时含有偕二硝基和α-溴酮基团,操作本化合物时必须格外谨慎。应始终遵守以下预防措施:

  • 个人防护装备(PPE):佩戴防化学品飞溅护目镜、实验室外套,以及适当的耐化学品手套(如丁腈橡胶或氯丁橡胶手套)。大量操作时应考虑佩戴面罩。
  • 通风:所有操作均应在运行良好的通风橱中进行,以防止吸入蒸气或细微颗粒物。
  • 静电危险:偕二硝基化合物可能对静电放电、摩擦或冲击敏感。对所有设备接地;避免研磨或机械冲击。
  • 火灾和爆炸风险:远离明火、火花及其他点火源。含能硝基基团可能使材料在较高温度下对热分解敏感。
  • 皮肤和眼睛接触:α-溴酮部分是已知的催泪性和起疱性亲电试剂。若接触,立即用大量水冲洗,并寻求医疗建议。
  • 不相容性:避免与强还原剂、碱和亲核试剂接触,以防引发不受控的烷基化或分解反应。

首次使用前请查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS)。应审查应急程序、急救措施和处置法规,并向所有实验室人员传达。

储存与稳定性指南

妥善储存对于维护2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮的完整性和安全性至关重要。建议遵循以下指南:

  • 温度:储存于阴凉环境中,通常在室温或室温以下(≤25°C),除非SDS规定需冷藏条件。避免长时间暴露于高温。
  • 湿度和水分:在干燥条件下密封保存于紧闭容器中。水分会促进α-溴酮水解,影响化合物纯度。
  • 光敏感性:避免直接阳光和紫外线照射,因为α-溴酮和硝基官能团均可能发生光解降解。
  • 容器类型:使用棕色玻璃瓶或适当的惰性容器。避免使用可能与该化合物不相容的活性塑料。
  • 隔离存放:根据当地化学品储存法规,与易燃品、氧化剂、还原剂和活性化学品分开存放。
  • 库存管理:在容器上清晰标注化合物名称、CAS号、接收日期和开封日期。定期进行库存检查,并按照机构和法规要求处置过期或降解的材料。

合成应用与研究用途

2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮在多种研究场景中可作为多功能双活性构建模块:

含能材料合成:3,3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)核心是设计钝感高能量密度材料(HEDM)中的成熟基团。如本化合物所体现的,对DNAZ氮进行酰化是调节感度和性能特性的常用策略。研究人员可利用活泼的溴乙酰基团,通过亲核取代将DNAZ药效团引入更复杂的含能框架。

药物和农业化学:α-溴酮是经典的亲电弹头,用于与多种亲核试剂形成C–S、C–N、C–O和C–C键。将这种反应活性与缺电子DNAZ环相结合,为合成新型生物活性杂环骨架开辟了途径。二硝基氮杂环丁烷环本身也在某些研究项目中被探索作为生物等排体和药效团。

杂环化学:受张力的四元环与偕二硝基取代创造了独特的电子环境,可研究包括开环、缩合和环加成在内的反应,以生成新型环系。

一般烷基化反应:α-溴酮可在温和条件下与硫醚、胺、叠氮化物及其他亲核试剂反应,实现化合物库的模块化构建,用于构效关系(SAR)研究。

研究人员应通过实验优化反应条件,因为该化合物的双重反应活性可能需要仔细控制化学计量比、温度、溶剂和pH值,以实现选择性转化。

订购、规格与质量

Aladdin Scientific以货号B178252供应2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮。下单或评估产品时,请考虑以下事项:

  • 纯度与级别:在当前产品页面或分析证书(CoA)上确认纯度规格。对于敏感合成应用,请索取CoA以核实化合物身份(NMR、MS)和纯度(HPLC或GC)。
  • 可用包装规格:联系Aladdin Scientific或查阅产品列表了解可用规格。对于较大规模的研究项目,可按需提供定制规格。
  • 货期与运输:作为专用试剂,在确定实验时间表前,请确认库存情况和预期货期。该化合物的运输须符合含能和卤代材料的相关法规。
  • 法规合规:含能硝基化合物的进出口可能受国内外法规管控。确保您的机构持有相应许可证,且采购符合所有适用法规。
  • 技术支持:Aladdin Scientific技术团队可协助解答产品问题、提供替代试剂建议及应用指导。请通过网站或电子邮件联系我们以获得及时帮助。

常见问题

2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮在研究中的主要用途是什么?

该化合物主要用作双功能合成中间体。α-溴酮基团可实现亲核取代和C-杂原子键形成,而3,3-二硝基氮杂环丁烷环则提供含能的吸电子骨架。它用于高能量密度材料的合成以及新型杂环药效团的探索。

如何储存2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮以保持其稳定性?

将化合物储存于密封良好的棕色玻璃容器中,置于阴凉(≤25°C)、干燥、通风良好的环境中,远离光源、热源、点火源、氧化剂和还原剂。使用前务必查阅最新SDS以了解具体储存要求。

使用该化合物时有哪些必要的安全注意事项?

始终在通风橱中操作,佩戴适当的个人防护装备,包括护目镜、实验室外套和耐化学品手套。由于含有含能偕二硝基基团,应避免摩擦、冲击和静电放电。α-溴酮是活泼的催泪性亲电试剂;防止皮肤或眼睛接触,若发生暴露,立即按SDS急救说明处理。

该化合物可用于与胺或硫醇的偶联反应吗?

是的。α-溴酮非常适合在温和条件下与硫醇进行S-烷基化,以及与仲胺进行N-烷基化,通常在含适当碱的极性非质子或质子溶剂中进行。鉴于该化合物的双重反应活性,应通过实验优化反应选择性和产率。

如何获取货号B178252的分析证书(CoA)?

Aladdin Scientific产品的分析证书可通过Aladdin Scientific网站上的产品页面,使用印在产品标签上的批次号进行申请。如需协助查找您的特定CoA,请联系Aladdin Scientific客服。

参考文献

  1. Aladdin Scientific product page for 2-bromo-1-(3,3-dinitroazetidin-1-yl)ethan-1-one, SKU B178252.
  2. General reference: March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 7th ed. — α-haloketone reactivity and nucleophilic substitution.
  3. General reference: Politzer, P.; Murray, J. S. (Eds.) Energetic Materials: Part 1. Decomposition, Crystal and Molecular Properties. Elsevier, 2003. — gem-dinitro compound properties.

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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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.《2-溴-1-(3,3-二硝基氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-酮:操作与使用指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月5日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/2-bromo-1-3-3-dinitroazetidin-1-yl-ethan-1-one-handling-use-guide.html
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