2-氯-3-甲基苯甲酸:性质与实验室用途
2-氯-3-甲基苯甲酸:性质与实验室用途
2-Chloro-3-methylbenzoic Acid(2-氯-3-甲基苯甲酸)是一种卤代芳香族羧酸,广泛用作医药合成、农用化学品研究及精细化学品制造中的多功能砌块。
- IUPAC命名
- 2-氯-3-甲基苯甲酸
- 分子式
- C₈H₇ClO₂
- 分子量
- 170.59 g/mol
- CAS号
- 7499-11-8
- 官能团
- 羧酸(–COOH)、芳基氯(Ar–Cl)、甲基取代基(–CH₃)
- 外观
- 白色至类白色结晶固体
- 产品编号
- C132145
化学特性与结构特征
2-氯-3-甲基苯甲酸(CAS号:7499-11-8;分子量:170.59 g/mol;分子式:C₈H₇ClO₂)是苯甲酸的邻氯、间甲基取代衍生物。该化合物在苯环上具有三个独特的官能团:1位为羧酸基团,2位(邻位)为氯原子,3位(相对于羧酸根的间位)为甲基。这种特定的取代模式使羧酸基团周围形成较大的空间位阻,影响其在酯化、酰胺化及金属催化交叉偶联反应中的反应活性。吸电子氯原子的存在使羧酸的酸性相较于未取代苯甲酸略有增加(苯甲酸pKa约为2.94;2-氯-3-甲基苯甲酸的pKa需通过实验确认),而甲基则提供温和的供电子效应。该化合物在室温下通常呈白色至类白色结晶固体。
合成路径与合成用途
2-氯-3-甲基苯甲酸是多步有机合成中重要的中间体。其羧酸基团可方便地转化为酰氯、酯、酰胺,或还原为相应的醇,为合成化学家提供多种后续修饰手段。2位的芳基氯键在钯催化交叉偶联反应(如铃木-宫浦偶联、赫克偶联及布赫瓦尔德-哈特维格偶联)中尤为有用,可引入多种芳基、乙烯基或氨基取代基。邻位氯原子与羧酸基团之间的关系还可促进分子内环化反应,使该化合物成为构建药物化学中常见的内酯、异香豆素或茚满酮骨架的有用前体。由于2-氯取代基的空间影响,选择性官能化需要仔细优化反应条件,包括碱的选择、溶剂及催化剂用量。
科研与医药应用
包括2-氯-3-甲基苯甲酸在内的卤代芳香族羧酸,被广泛应用于制药和农用化学品行业,作为活性药物成分(API)和农药的构建模块。该化合物同时含有芳基卤化物和羧酸的双官能团特性,使其在以抗炎、抗菌和激酶抑制活性为目标的药物化学库合成项目中极具吸引力。在农用化学品研究中,氯代苯甲酸衍生物已被研究用作除草剂中间体和生长调节剂骨架。该化合物在材料科学领域也备受关注,可用作金属有机框架(MOF)和配位聚合物的配体前体,其中特定的取代模式影响孔道几何结构和结合选择性。研究实验室还将其用作分析方法开发的参考标准品,包括结构相关化合物家族的HPLC和NMR表征。
操作、储存与安全注意事项
操作2-氯-3-甲基苯甲酸时,应遵守芳香族羧酸的标准实验室安全防护规范。操作人员应佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、实验服及安全眼镜或护目镜,以避免皮肤和眼睛接触。应在通风良好的区域或化学通风橱中操作该化合物,以减少粉尘或蒸气的吸入。与大多数卤代有机化合物一样,应使其远离强氧化剂、强碱和活性金属。储存时,应将其置于密封容器中,存放于阴凉、干燥、通风良好的地方,远离直射阳光和不相容材料。使用前请务必查阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS),其中包含适用于您所在地区的最新危害分类、急救措施和处置指南。废弃物处置必须符合当地、国家及机构关于卤代有机废物的法规要求。
纯度、规格与质量保证
Aladdin Scientific提供符合研究和开发应用要求的2-氯-3-甲基苯甲酸(产品编号:C132145),并附有明确的纯度规格。纯度通常通过高效液相色谱(HPLC)或气相色谱(GC)进行评估,身份通过核磁共振(NMR)光谱和质谱(MS)确认。需要高纯度材料用于灵敏生物检测或参考标准应用的研究人员,应查阅该产品的分析证书(CoA),其中提供批次特定的纯度数据和分析结果。在选择试剂级与更高纯度等级时,应考虑预期应用的灵敏度:有机合成通常可接受≥97%的纯度,而分析参考和生物检测工作可能需要≥99%的材料。如需定制规格、大批量报价或特定应用纯度要求,请联系Aladdin Scientific技术支持团队。
常见问题
2-氯-3-甲基苯甲酸在有机合成中有哪些用途?
2-氯-3-甲基苯甲酸作为双官能团砌块发挥作用,既提供可用于钯催化交叉偶联反应的芳基氯,又提供可转化为酯、酰胺或酰氯的羧酸基团。它常用于通过环化策略制备医药中间体、农用化学品骨架和杂环化合物。
应如何储存2-氯-3-甲基苯甲酸以保持其稳定性?
该化合物应储存于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的地方,远离直射阳光、潮湿、强氧化剂和强碱。在此条件下,预计可长期保持稳定。请始终参阅最新的SDS和分析证书,以获取批次特定的储存建议。
哪种纯度等级的2-氯-3-甲基苯甲酸(C132145)适合用于医药中间体合成?
对于大多数医药中间体和药物化学应用,通常可接受≥97%的纯度(通过HPLC或GC测定)。但若该化合物用作分析参考标准品或灵敏生物检测,建议使用≥99%纯度的材料。请查阅Aladdin Scientific提供的批次特定分析证书以获取精确纯度数据。
2-氯-3-甲基苯甲酸是否适用于铃木-宫浦交叉偶联反应条件?
2-氯-3-甲基苯甲酸中的芳基氯官能团原则上适用于钯催化的铃木-宫浦偶联,但与芳基溴或芳基碘相比,芳基氯通常需要更高活性的催化体系(如大位阻膦配体或N-杂环卡宾配体)。邻位羧酸及相邻甲基可能引入空间位阻效应,需要优化催化剂、碱、溶剂和温度。建议针对每种特定偶联伙伴进行经验性优化。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley-Interscience. (General reference for carboxylic acid and aryl halide reactivity.)
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chemical Reviews, 1995, 95(7), 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Aladdin Scientific. Certificate of Analysis for 2-Chloro-3-methylbenzoic Acid, SKU C132145. (Lot-specific purity and analytical data available upon request.)
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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