技术文章

2-溴-亚甲基苯:性质、操作及实验室使用指南

2-Bromomesitylene is(2-溴均三甲苯)是一种空间位阻芳基溴化物试剂,在有机合成中被广泛用作多功能亲电试剂及有机金属中间体的前体。

IUPAC名称
2-溴-1,3,5-三甲苯
分子式
C₉H₁₁Br
分子量
199.09 g/mol
CAS号
576-83-0
外观
无色至淡黄色液体
主要危害
刺激性;吸入或经皮肤吸收有害

化学性质与结构

2-溴均三甲苯(CAS 576-83-0),又称2-溴-1,3,5-三甲苯,是一种分子式为C₉H₁₁Br、分子量约为199.09 g/mol的芳基溴化物。该化合物的苯环在1、3、5位对称地连接三个甲基,在2位连接一个溴原子。这种排列在C–Br键周围产生了显著的空间位阻,与位阻较小的芳基溴化物相比,其反应活性受到深刻影响。

1位和3位相邻甲基所带来的空间位阻使亲核试剂直接进攻同位碳较为困难,因此2-溴均三甲苯是研究交叉偶联及金属插入反应中空间效应的有用模型底物。尽管存在位阻,该化合物在适当条件下仍可发生锂-卤素交换和镁插入反应,分别生成相应的均三甲苯基有机锂和格氏试剂。

合成应用

2-溴均三甲苯在多类有机转化中用作重要的合成砌块:

  • 有机锂试剂的制备:在低温下(通常为THF或乙醚中,–78 °C)与正丁基锂或叔丁基锂反应,可生成均三甲苯基锂——一种位阻较大的芳基锂,可用于羰基化合物的加成反应及作为碱使用。
  • 格氏试剂的合成:在无水THF或乙醚中与镁屑反应,可生成均三甲苯溴化镁,可用于标准格氏加成及转金属化操作。
  • 过渡金属催化交叉偶联:2-溴均三甲苯可参与铃木–宫浦、根岸及熊田交叉偶联反应,但其空间位阻特征通常需要使用体积较大的富电子膦配体或专用催化剂体系,以获得满意的产率。
  • 机理研究中的空间探针:其明确的空间环境使其成为评测新型催化体系以及探究过渡金属配合物空间耐受性的优良底物。

安全操作与储存

2-溴均三甲苯的操作应遵循活性有机卤化物的标准实验室安全规范:

  • 个人防护装备(PPE):佩戴化学品防溅护目镜、丁腈手套和实验室外套。在通风良好的通风橱中操作,避免吸入蒸气。
  • 皮肤和眼睛接触:该化合物具有刺激性。皮肤接触时,用肥皂和水彻底冲洗;眼睛接触时,用大量清水冲洗并寻求医疗救助。
  • 储存:将其储存于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的区域,远离热源及强氧化剂、强碱等不相容物质。避光保存以防止降解。
  • 废弃物处置:按照当地、地区及国家有关含卤有机废物的法规处置废弃物。不得倒入下水道。

使用前请务必查阅随产品提供的最新安全数据表(SDS)。

质量、纯度与规格注意事项

为确保可靠的合成结果,2-溴均三甲苯的纯度是一项关键考量因素。采购本试剂时,需评估以下主要规格参数:

  • 纯度(GC检测):研究级产品通过GC分析的纯度通常≥97–98%。纯度较低的级别可能引入副反应,在敏感的有机金属转化中尤为突出。
  • 含水量:涉及有机锂或格氏试剂制备的反应需要严格的无水条件。使用前请确认试剂及所有溶剂均已干燥;根据需要使用分子筛或新鲜蒸馏的溶剂。
  • 颜色与外观:高质量产品为无色至淡黄色。逐渐变黄或变棕可能表明发生了分解,或存在因光诱导消除而生成的HBr;此类产品应重新蒸馏或予以更换。
  • 包装完整性:收货时确认安瓿或瓶盖密封完好。开封后在惰性气氛(氮气或氩气)下储存,以尽量减少吸湿。

常见问题

2-溴均三甲苯在有机合成中有哪些用途?

2-溴均三甲苯主要用作空间位阻有机金属试剂的前体,包括通过锂-卤素交换制备均三甲苯基锂,以及制备均三甲苯溴化镁(格氏试剂)。它还可参与过渡金属催化的交叉偶联反应,并在机理研究中用作空间探针。

为何2-溴均三甲苯在交叉偶联反应中需要专用催化剂体系?

均三甲苯环上的三个甲基在C–Br键周围产生了显著的空间位阻,这种位阻减缓了C–Br键对钯或其他过渡金属中心的氧化加成速率,因此需要使用体积较大的富电子膦配体或专门设计的催化剂,以在实际速率和产率下促进反应进行。

应如何储存2-溴均三甲苯以保持其质量?

将2-溴均三甲苯储存于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的区域,远离光照、热源和强氧化剂。开封后,在惰性气氛(氮气或氩气)下保存,以防止吸湿和光诱导降解。对于出现明显变色的产品,应予以废弃或重新蒸馏。

2-溴均三甲苯是否适用于水相反应条件?

2-溴均三甲苯不适用于需要无水有机金属中间体(如格氏试剂或有机锂试剂)的反应,因为这些中间体在有水存在时会迅速分解。对于使用水相碱的交叉偶联反应(如铃木–宫浦反应),可以接受有限的耐水性,但为了获得可重现的结果,仍建议对芳基溴化物本身进行充分干燥。

参考文献

  1. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley: New York, 1992. General reference for aryl halide reactivity and organometallic transformations.
  2. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. Textbook coverage of Grignard reagents, organolithium chemistry, and cross-coupling.
  3. Hartwig, J. F. Organotransition Metal Chemistry: From Bonding to Catalysis; University Science Books: Sausalito, CA, 2010. Reference for transition-metal-catalyzed cross-coupling with hindered aryl halides.

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: 技术文章

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-亚甲基苯:性质、操作及实验室使用指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/2-bromomesitylene-properties-handling-lab-use-guide.html
这篇文章对您有帮助吗? Yes No 有 3 人觉得有帮助