实验方案(Protocols)

2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑:合成与操作规程

2-Bromo-1-(tetrahydro-2H-pyran-2-yl)-1H-imidazole is a versatile, N1-THP-protected 2-bromoimidazole building block widely employed in medicinal and heterocyclic chemistry for halogen-metal exchange, cross-coupling reactions, and the construction of complex nitrogen-containing scaffolds.(2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑是一种通用型N1-THP保护的2-溴咪唑构建模块,广泛应用于药物化学和杂环化学中的卤素-金属交换、交叉偶联反应及含氮复杂骨架的构建。)

化学名称
2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑
货号
B732538
核心官能团
N1-THP保护的2-溴咪唑;C–Br键可用于锂化或交叉偶联
保护基
四氢吡喃-2-基(THP)保护N1位;可在温和酸性水溶液条件下脱除
主要应用
卤素-金属交换、钯催化交叉偶联(Suzuki、Negishi)、亲核取代
储存建议
在惰性气氛(N₂或Ar)下于2–8 °C避光防潮保存

化合物概述与理化性质

2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑(阿拉丁货号B732538)是一种N1保护的2-溴咪唑,其中四氢吡喃-2-基(THP)作为标准酸不稳定保护基连接于咪唑氮原子上。该分子兼具C2-溴取代基的亲电特性和THP保护所赋予的稳定性,是多步杂环合成中可靠的中间体。

THP保护基通过咪唑与3,4-二氢-2H-吡喃(DHP)在酸催化下反应引入,所得N-THP咪唑随后在C2位发生溴化。C2–Br键对定向金属化(如低温下n-BuLi处理)和钯催化交叉偶联均具有良好活性。N-THP保护溴咪唑的典型物理外观为淡黄色至类白色固体或油状物;具体批次B732538的熔点、纯度及光谱数据请参阅产品分析证书(CoA)。

材料与安全注意事项

所需材料:2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑(B732538)、无水溶剂(根据应用选择THF、乙醚或DMF)、惰性气体(N₂或Ar)、适用于Schlenk操作或手套箱技术的标准玻璃器具,以及下游反应所需的亲核试剂或偶联伙伴。

安全:有机溴杂环化合物应按照标准实验室预防措施操作。使用时须佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、实验服和安全护目镜,并在通风良好的通风橱中操作。使用前请查阅B732538的安全数据表(SDS),其中详细列出了GHS危害分类、急救措施和废物处置说明。由于该化合物对湿气敏感,称量和转移过程中应尽量减少与空气的接触。

废物处置:含卤素有机废物应按照当地机构和监管部门对卤代溶剂及试剂的相关要求进行处置。

卤素-金属交换与官能团化分步操作规程

以下通用操作流程概述了以B732538为前体进行定向锂化后与亲电试剂淬灭的方法。请根据具体目标分子调整化学计量比和反应条件。

  1. 惰性气氛设置:将所有玻璃器具用火焰干燥,并用N₂或Ar吹扫。所有对湿气敏感的试剂均通过注射器或套管转移。
  2. 溶解:在惰性气氛保护下,于−78 °C将2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑(1.0当量,B732538)溶于无水THF(通常浓度为0.1–0.5 M)中。
  3. 金属化:在−78 °C下通过注射器逐滴加入正丁基锂(1.05–1.1当量,己烷中2.5 M溶液),搅拌30–60分钟以确保C2位卤素-锂完全交换。
  4. 亲电试剂加入:在−78 °C下逐滴加入所需亲电试剂(如醛、酮、DMF或碘)。根据亲电试剂的反应活性,将反应体系逐渐升温至完全转化所需温度(通常为−78 °C至0 °C或室温)。
  5. 后处理:用饱和NH₄Cl水溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(3次),合并有机层,用Na₂SO₄或MgSO₄干燥,过滤,减压浓缩。
  6. THP脱保护(如需):将粗产品溶于THF/水(1:1)中,加入稀盐酸水溶液(如1 N,5当量),室温搅拌1–4小时。通过TLC或LC-MS监测反应进程,中和后萃取纯化。
  7. 纯化:采用适当溶剂梯度通过硅胶柱色谱纯化产物,并以¹H NMR、¹³C NMR和HRMS确认产物结构和纯度。

注:反应时间和温度仅为一般性指导,需针对每种特定底物和亲电试剂进行优化。所有具体收率和条件应在实验室内经验证后使用。

储存、稳定性与质量控制

储存:B732538应在惰性气氛(N₂或Ar)保护下于2–8 °C保存,容器须密封,并避光防潮。储存不当可能导致THP保护基水解或C–Br键分解。

稳定性:THP基团在中性和碱性条件下稳定,但在温和酸性水溶液条件下可被切除,这一性质被用于脱保护操作。C2–Br键在储存条件下稳定,但在适当反应条件下对强亲核试剂、有机锂试剂和过渡金属催化剂具有较高反应活性。

质量控制:阿拉丁科学为每批次B732538提供分析证书(CoA),确认产品的结构(NMR、MS)、纯度(HPLC或GC)及外观。请在订购时索取CoA,或从产品页面下载。如需在使用前获取分析数据(例如用于准GMP工作流程),请联系阿拉丁技术支持团队。

常见问题

该化合物中THP保护基的作用是什么?

四氢吡喃-2-基(THP)保护基保护咪唑环的N1位,防止在合成转化过程中发生不希望的N-烷基化或N-金属化。在关键成键步骤完成后,可在温和酸性水溶液条件下(如稀盐酸或对甲苯磺酸在含水THF中)选择性脱除该保护基,从而得到游离NH咪唑。

2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑能否直接用于钯催化交叉偶联反应?

可以。该化合物的C2–Br键适用于钯催化交叉偶联反应,如Suzuki–Miyaura偶联(与芳基硼酸)和Negishi偶联(与有机锌试剂)。THP保护基在标准钯催化偶联条件下保持稳定,允许依次进行官能团化后再脱保护。最佳配体、碱和溶剂的选择应针对每种偶联伙伴通过实验优化确定。

若THP保护基意外水解,应如何处理该化合物?

若THP保护基意外脱除,产物将为2-溴-1H-咪唑,其C2–Br键得以保留,仍可用于后续反应,但后续步骤中的N位选择性可能降低。为防止意外水解,操作B732538时应始终保持无水条件,避免接触酸性介质。若怀疑产品已降解,使用前应通过NMR或LC-MS确认化合物的结构。

溶解B732538推荐使用哪些溶剂?

无水THF、乙醚和DMF是N-THP保护溴咪唑常用的溶剂。溶剂选择取决于下游反应:有机锂化学优选THF和乙醚,交叉偶联反应可使用DMF或DMA。应避免使用质子性溶剂(水、醇类),因其可能促进THP水解。

参考文献

  1. Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 4th ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2007. (General reference for THP protecting group chemistry.)
  2. Clayden, J. Organolithiums: Selectivity for Synthesis; Elsevier: Oxford, 2002. (Reference for halogen–metal exchange and directed lithiation methodology.)
  3. Schnürch, M.; Flasik, R.; Khan, A. F.; Spina, M.; Mihovilovic, M. D.; Stanetty, P. Cross coupling reactions on azole ring systems. Eur. J. Org. Chem. 2006, 3283–3307. (Review of cross-coupling on imidazole and related heterocycles.) doi:10.1002/ejoc.200600093

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.《2-溴-1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-咪唑:合成与操作规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月27日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/2-bromo-1-tetrahydropyran-2-yl-1h-imidazole-protocol.html
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