2-溴-5-硝基噻唑:性质、操作及实验室使用指南
2-溴-5-硝基噻唑:性质、操作及实验室使用指南
2-Bromo-5-nitrothiazole is a halogenated nitroheterocyclic building block widely employed in medicinal chemistry and synthetic organic chemistry for the preparation of pharmacologically active thiazole derivatives.
- 化学名称
- 2-溴-5-硝基噻唑
- 分子式
- C₃HBrN₂O₂S
- 分子量
- 209.02 g/mol
- CAS号
- 3034-48-8
- 外观
- 淡黄色至黄色结晶固体
- 关键官能团
- 噻唑环2位的C–Br键;5位的硝基(–NO₂)
- 主要应用
- 亲电与亲核取代反应;交叉偶联化学;医药中间体合成
- 储存条件
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处,避光防潮,保持容器密封
化学性质与结构
2-溴-5-硝基噻唑(CAS 3034-48-8,分子式C₃HBrN₂O₂S,分子量209.02 g/mol)是一种含有硫原子和氮原子的五元杂环化合物。2位的溴取代基和5位的吸电子硝基共同构成高度缺电子的环体系。这种电子构型使该化合物对C-2位的亲核芳香取代反应(SNAr)具有极高活性,溴作为离去基团受相邻氮原子及5位硝基协同吸电子效应的活化。
该化合物还可作为钯催化交叉偶联反应(包括Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig和Sonogashira偶联)的优良亲电伙伴,实现高效的C–C键和C–杂原子键的构建。硝基本身亦可通过还原转化为氨基,进一步拓展了合成多样性。
合成应用与使用场景
2-溴-5-硝基噻唑是一种用途广泛的杂环砌块,被广泛应用于药物化学中生物活性分子的合成。主要合成应用包括:
- 亲核芳香取代:在温和条件下,C-2位溴可被胺、硫醇、醇盐及其他亲核试剂取代,生成在药物发现中具有重要价值的2-取代-5-硝基噻唑衍生物。
- 钯催化交叉偶联:在标准交叉偶联条件下(如Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂、碱、溶剂),C–Br键可参与Suzuki、Sonogashira和Negishi偶联,在C-2位引入芳基、炔基或烷基。
- 硝基还原:C-5位硝基可被选择性还原为氨基(例如使用Fe/AcOH、Zn/NH₄Cl或催化氢化),从而获得2-溴-5-氨基噻唑或完全官能化的2,5-双取代噻唑药效团。
- 医药中间体:含有C-5硝基或氨基的噻唑骨架广泛存在于多类药理活性药物中,包括抗菌、抗寄生虫及激酶抑制剂先导化合物。
研究人员应根据经验优化反应条件(温度、溶剂、碱、催化剂用量),因为硝基的强吸电子性可能影响反应速率和选择性。
安全操作与储存指南
安全负责地操作2-溴-5-硝基噻唑需遵守卤代硝基杂环化合物的标准实验室安全规范。研究人员和实验室管理人员应注意以下事项:
- 个人防护装备(PPE):佩戴适当的耐化学品手套(如丁腈手套)、安全护目镜和实验服。在通风良好的通风橱内操作,以尽量减少粉尘或蒸气的吸入。
- 储存:将化合物储存于密封容器中,置于阴凉(通常为2–8 °C或按检验证书规定的室温)、干燥、通风良好的场所,避免阳光直射、热源、氧化剂以及强碱或强酸。
- 稳定性:与大多数芳香族硝基化合物一样,避免与还原剂接触,大量使用时避免加热、撞击或摩擦,远离可燃材料。
- 废物处置:按照地方、国家及机构关于卤代有机废物的法规进行废物处置,切勿直接排入下水道。
- 泄漏处理:发生泄漏时,用惰性吸附材料收集,装入标记好的废物容器,并充分通风处理现场。
使用前请务必查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS)。SDS包含该产品(SKU B124453)的权威危害分类、急救措施及处置信息。
质量、纯度与分析验证
在催化交叉偶联、生物测定或构效关系(SAR)研究等试剂纯度直接影响实验结果的研究应用中,使用前必须验证2-溴-5-硝基噻唑(SKU B124453)的身份和纯度。
检验证书(CoA):Aladdin Scientific为每批B124453提供批次专属CoA。研究人员应下载并查阅CoA,其中通常包括纯度(通过HPLC或GC测定)、熔点及光谱确认信息(如NMR、MS)。
推荐的内部检测:
- TLC或HPLC:与标准品或已表征批次进行比较,以确认纯度并排除常见杂质(如脱溴产物或还原副产物)。
- ¹H NMR:该化合物预计在C-4位显示一个特征性芳香单峰,与缺电子噻唑环境一致。
- 熔点:将实测熔点与文献值或CoA值进行比较,作为快速纯度指标。
若分析数据出现异常,请在进行关键实验前联系Aladdin Scientific技术支持团队。
采购与订购信息
2-溴-5-硝基噻唑可通过Aladdin Scientific购买,产品编号为B124453。实验室管理人员和采购人员在订购时应注意以下事项:
- 可选包装规格:提供多种包装规格,适合克级合成或更大批量需求。请联系Aladdin Scientific或访问产品页面了解当前包装规格和价格。
- 监管与进口注意事项:作为卤代硝基化合物,某些地区可能适用进口法规。买方有责任确保符合当地进口及危险品法规要求。
- 交货周期:标准库存商品通常可及时发货;请咨询Aladdin Scientific网站或您所在地区的销售代表以获取实时库存和交货时间信息。
- 定制规格:如需大批量或定制合成,请直接联系Aladdin Scientific定制合成团队。
下订单时,请注明产品编号B124453以确保正确识别产品。有效的SDS和CoA可应要求提供或从Aladdin Scientific产品页面下载。
常见问题
2-溴-5-硝基噻唑在有机合成中有何用途?
2-溴-5-硝基噻唑主要用作亲核芳香取代反应和钯催化交叉偶联反应(如Suzuki、Sonogashira)中的杂环砌块,以及2,5-双取代噻唑衍生物的前体。其缺电子环体系有助于C–Br键的活化,而硝基可被还原为氨基以进行进一步官能化。
如何储存2-溴-5-硝基噻唑以保持其稳定性?
该化合物应储存于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的场所,避免阳光直射、热源、氧化剂及强酸强碱。请参阅SKU B124453批次专属检验证书(CoA)和安全数据表(SDS)以获取精确的储存温度建议。
能否在不影响C–Br键的情况下选择性还原2-溴-5-硝基噻唑的硝基?
在C–Br键存在的情况下,可使用温和还原体系(如铁粉/乙酸(Fe/AcOH)或锌粉/氯化铵(Zn/NH₄Cl))选择性还原硝基。催化氢化条件应谨慎使用,因为根据催化剂种类和压力不同,可能同时断裂C–Br键。应根据所需选择性对反应条件进行实验优化。
2-溴-5-硝基噻唑(SKU B124453)是否随附检验证书?
是的。Aladdin Scientific为SKU B124453提供批次专属检验证书(CoA)。CoA可从产品页面下载或通过联系Aladdin Scientific客户服务获取,包含纯度数据、分析检测结果和物理表征信息。
操作2-溴-5-硝基噻唑时需要哪些个人防护装备?
操作该化合物时,研究人员应佩戴耐化学品手套(如丁腈手套)、安全护目镜及实验服。所有操作应在通风良好的通风橱内进行,以防止吸入粉尘或蒸气。使用前请查阅SDS以获取完整的危害和急救信息。
参考文献
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General reference for nucleophilic aromatic substitution and cross-coupling reactions.)
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. (General reference for thiazole chemistry and reactivity.)
- Aladdin Scientific. Product Page and Certificate of Analysis for 2-Bromo-5-nitrothiazole, SKU B124453. Retrieved from Aladdin Scientific official website.
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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