2-溴-3-羟基苯腈:操作与合成使用规程
2-溴-3-羟基苯腈:操作与合成使用规程
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile是一种多功能卤代芳香砌块,具有芳基溴、酚羟基和腈基三个正交反应位点,可在多步合成流程中实现选择性衍生化。
- CAS号
- 待确认(来源资料未提供CAS号,需审核)
- 分子式
- C7H4BrNO
- 分子量
- 198.02 g/mol
- 货号
- B194615
- 官能团
- 芳基溴、酚羟基(–OH)、腈基(–CN)
- 推荐储存条件
- 阴凉、干燥、避光条件下储存;开封后建议在惰性气氛下保存(需审核:请参照SDS确认具体储存温度)
安全与操作前注意事项
使用2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile之前,请查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS,货号B194615)。主要注意事项包括:
- 个人防护装备(PPE):全程佩戴耐化学品手套(推荐丁腈手套)、实验服和安全护目镜。
- 通风:在通风良好的通风橱中操作。腈基具有吸入危害性,避免产生粉尘或气溶胶。
- 皮肤与眼睛接触:若发生接触,立即用大量清水冲洗至少15分钟,并寻求医疗建议。
- 废物处置:按照当地法规中卤代有机化合物的相关规定处置所有废物。
审核标记:具体GHS危害分类及H/P声明,请在使用前从Aladdin官方SDS(B194615)中确认。
所需材料与设备
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile合成应用通常需要以下材料:
- 2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile(Aladdin Scientific,货号B194615)
- 适当的钯催化剂(如Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂),用于交叉偶联反应
- 合适的碱(如K₂CO₃、Cs₂CO₃或Et₃N,视反应类型而定)
- 无水溶剂(如DMF、THF、二氧六环或甲苯),保存于分子筛上
- 施伦克管线或手套箱,用于对空气敏感的操作
- 分析天平(精度±0.1 mg)
- 磁力搅拌器及加热板
- 薄层色谱(TLC)板和紫外灯,用于反应监控
- 柱色谱材料(硅胶、适当洗脱剂)
- 惰性气体供应(N₂或Ar)
分步实验方案:铃木–宫浦交叉偶联反应
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile可作为钯催化铃木–宫浦交叉偶联反应中的芳基溴亲电试剂。游离酚羟基可根据反应条件进行保护或直接使用。以下为与芳基硼酸偶联的代表性操作步骤:
- 称量试剂:在惰性气氛下,将2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile(1.0当量)和芳基硼酸偶联试剂(1.2–1.5当量)准确称量至干燥的施伦克瓶中。
- 加入催化剂和碱:向瓶中加入Pd(PPh₃)₄(2–5 mol%)和K₂CO₃(2.0–3.0当量)。
- 加入溶剂:加入脱气的水/DMF混合液(4:1 v/v)或二氧六环/水混合液。密封烧瓶,用N₂或Ar吹扫10分钟。
- 加热搅拌:在80–100 °C下搅拌反应12–18小时,或至TLC显示原料完全消耗。
- 后处理:冷却至室温。用乙酸乙酯(EtOAc)稀释,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水Na₂SO₄干燥,过滤,减压浓缩。
- 纯化:用硅胶柱色谱以适当的正己烷/EtOAc梯度对粗产物进行纯化。
- 表征:通过¹H NMR、¹³C NMR和HRMS确认产物的结构和纯度。
审核标记:具体温度、溶剂比例、催化剂用量和反应时间应针对每对底物进行实验优化。所给数值为文献中的典型范围,不保证适用于所有底物组合。
酚羟基保护与选择性官能团化
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile的正交反应性使其在多步合成中具有特别重要的价值。三种官能团可按顺序逐步处理:
- 酚羟基保护:–OH基团可在金属催化偶联步骤前保护为甲基醚(DMF中使用MeI/K₂CO₃)、TBS硅基醚(TBSCl、咪唑、DCM)或苄基醚(BnBr、K₂CO₃),以避免催化剂中毒或副反应。
- 腈基转化:–CN基团可水解为羧酸(水性NaOH或H₂SO₄,回流)、还原为胺(LiAlH₄或BH₃·THF),或通过与叠氮源的[3+2]环加成转化为四唑。
- C–Br键官能团化:除铃木偶联外,芳基溴还可进行Buchwald–Hartwig胺化、Heck反应、Negishi偶联,以及卤素–金属交换(n-BuLi,–78 °C)生成芳基锂物种,进一步与亲电试剂反应。
审核标记:每种转化的具体试剂用量、溶剂和条件须参考一级文献或在使用前经内部验证。此处不声明任何具体收率或选择性数据。
常见问题
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile(B194615)的推荐储存条件是什么?
请将2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile储存在阴凉、干燥、避光的环境中,远离强碱和氧化剂等不相容物质。开封后,在惰性气氛(N₂或Ar)下密封保存,以防止吸湿和氧化。具体储存温度和有效期请以Aladdin官方SDS为准。
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile的游离酚羟基是否会干扰钯催化偶联反应?
在某些条件下,游离酚羟基可能与钯配位或作为亲核试剂,导致催化剂效率降低或产生副产物。在许多铃木–宫浦偶联方案中,使用温和碱时酚羟基通常可被耐受;但对于敏感反应,建议在进行交叉偶联步骤前对羟基进行保护(如保护为甲基醚或硅基醚)。
哪些分析方法适合确认2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile的纯度?
纯度可通过HPLC(反相C18柱,254 nm紫外检测)、GC(检测挥发性杂质)以及与文献值比较熔点来评估。结构鉴定可通过¹H NMR和¹³C NMR波谱确认,HRMS可提供精确质量确认。请参阅Aladdin Scientific货号B194615的检验合格证书(CoA)以获取报告的纯度规格。
2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile是否适合进行O-烷基化反应?
是的,2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile的酚羟基可在标准条件下(如在DMF或丙酮中使用卤代烷和K₂CO₃)进行选择性O-烷基化反应。需注意确保芳基溴和腈基保持完整,特别要避免强还原性或强亲核条件。审核标记:具体选择性数据请参考一级文献确认。
参考文献
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chemical Reviews, 1995, 95(7), 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Hartwig, J. F. Transition Metal Catalyzed Synthesis of Arylamines and Aryl Ethers from Aryl Halides and Triflates: Scope and Mechanism. Angewandte Chemie International Edition, 1998, 37(15), 2046–2067. doi:10.1002/(SICI)1521-3773(19980817)37:15<2046::AID-ANIE2046>3.0.CO;2-L
- Aladdin Scientific. Safety Data Sheet: 2-Bromo-3-hydroxybenzonitrile, SKU B194615. Aladdin Scientific Corp.
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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