3-溴-5-氯苯甲酸:处理与实验室使用指南
3-溴-5-氯苯甲酸:处理与实验室使用指南
3-Bromo-5-chlorobenzoic Acid is a dihalogenated aromatic carboxylic acid widely employed as a versatile synthetic intermediate in pharmaceutical research, agrochemical development, and cross-coupling chemistry.
- CAS编号
- 待核实:请确认3-溴-5-氯苯甲酸的CAS编号
- 分子式
- C₇H₄BrClO₂
- 分子量
- 235.46 g/mol
- 官能团
- 羧酸、芳基溴、芳基氯
- 主要用途
- 用于交叉偶联反应和药物构建模块的合成中间体
- 推荐储存条件
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处,避光防潮
化学特性与物理化学性质
3-溴-5-氯苯甲酸(Aladdin SKU:B152309)是苯甲酸的双卤代衍生物,在芳环的3位和5位分别带有溴和氯取代基。分子式为C₇H₄BrClO₂,分子量约为235.46 g/mol。该化合物在室温下为白色至类白色结晶固体。
间位排列的卤素取代基使芳环具有缺电子特性,从而调节羧酸基团及两个不同碳–卤键的反应活性。在标准钯催化交叉偶联条件下,芳基溴键比芳基氯键具有更高的选择性反应活性,从而实现化学选择性官能化。这种正交反应活性是多步合成序列中广泛利用的关键属性。
注意:精确熔点和溶解度数值应参照Aladdin产品B152309随附的最新分析证书(CoA)进行核实。
在合成化学中的应用
3-溴-5-氯苯甲酸由于具有三个不同的反应位点(羧酸、芳基溴和芳基氯),在合成化学中作为多功能构建模块被广泛应用。
- 交叉偶联反应:在温和钯催化条件下,芳基溴位点优先于芳基氯参与Suzuki–Miyaura、Negishi、Heck及Buchwald–Hartwig偶联反应,其化学选择性允许顺序官能化。
- 药物中间体合成:该化合物用于需要间位双卤代苯甲酸骨架的候选药物及原料药(API)的构建,可转化为酰氯、酯或酰胺以引入更多结构多样性。
- 农用化学品研究:卤代苯甲酸骨架在除草剂和杀真菌剂开发中广泛存在,该化合物可作为关键前体。
- 亲核芳香取代:在强制条件下,活化的芳基氯可与合适的亲核试剂发生SNAr反应,生成醚或胺取代产物。
- 酯化与酰胺键形成:可采用标准碳二亚胺法(如EDC/DCC)或酰氯法,将羧酸与醇或胺进行偶联。
安全操作与储存规程
尽管3-溴-5-氯苯甲酸是挥发性相对较低的固体试剂,但仍须依据良好实验室规范(GLP)及相关法规采取适当防护措施。
个人防护装备(PPE)
- 佩戴耐化学品手套(推荐丁腈手套),防止皮肤接触。
- 佩戴安全护目镜或面罩,保护眼睛免受粉尘伤害。
- 在通风良好的实验室或通风橱中操作,避免吸入细颗粒物。
- 穿着实验服;处理大量物料时,建议佩戴N95级别或同等标准的防尘口罩。
储存条件
- 密封储存于阴凉(推荐15–25°C)、干燥、通风良好处。
- 避光防潮;长时间暴露可能导致变色或部分降解。
- 远离强碱和氧化剂。
- 请参阅Aladdin产品B152309随附的安全数据表(SDS)获取完整危害信息和应急处理程序。
废弃物处置
应依照地方、区域及国家关于含卤有机废物的相关法规处置残余物及受污染材料。
质量、纯度与规格指南
对于研究级应用,3-溴-5-氯苯甲酸的纯度至关重要,尤其是在多步合成中作为限量试剂使用或用于分析参比工作时。Aladdin Scientific以SKU B152309供应该化合物;研究人员应审阅每批次的分析证书(CoA)以核实以下内容:
- 纯度(HPLC或GC):确认所标注的纯度满足预期应用的要求。较高纯度等级可降低由区域异构体杂质(如2-溴-5-氯苯甲酸)引起副反应的风险。
- 结构确认:CoA中的NMR(¹H和¹³C)及质谱数据可确认结构特征。两个独特的芳香质子化学环境及特征羧酸伸缩振动(IR约1680–1700 cm⁻¹)是诊断性标志。
- 残留溶剂和水分:作为芳香族羧酸,该化合物可吸收大气中的水分。若后续化学反应对水分敏感,应进行卡尔·费休水分测定。
- 批次一致性:对于受监管研究,应保留批次记录和CoA。如需特定分析数据或为长期项目预留批次,请联系Aladdin Scientific客户服务。
如需了解定制纯度等级、大批量采购或特定分析要求,请联系Aladdin Scientific采购部门或技术支持团队。
实验室操作规程:溶液配制
以下为配制3-溴-5-氯苯甲酸储备溶液的通用指南,适用于合成反应或分析应用。
- 选择合适的溶剂。该化合物在水中微溶,但在极性有机溶剂中溶解良好,如二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、乙酸乙酯和四氢呋喃(THF)。对于水相应用,加入稀碱(如NaOH或K₂CO₃溶液)可生成相应羧酸盐,从而提高水溶性。
- 精确称量。将洁净干燥的样品瓶或烧瓶置于天平上去皮,用经校准的分析天平称取所需质量的3-溴-5-氯苯甲酸。记录精确质量,浓度计算时应将纯度纳入考量。
- 搅拌溶解。加入部分所选溶剂,搅拌或超声处理至完全溶解。避免在60°C以上长时间加热,以防止分解。
- 定容。将溶液定量转移至容量瓶中,稀释至所需体积,充分混匀。
- 妥善储存。若不立即使用,将溶液储存于密封的棕色样品瓶中,置于2–8°C保存,或依据溶剂体系的稳定性要求储存。在关键实验前重新核实浓度。
上述步骤为通用指南,研究人员应参阅针对其具体应用的一级文献或经验证的操作规程。
常见问题
3-溴-5-氯苯甲酸在研究中有哪些用途?
3-溴-5-氯苯甲酸主要用作药物化学、农用化学品研究和材料科学中的合成中间体。其具有正交反应活性的芳基溴和芳基氯取代基,特别适用于顺序交叉偶联反应;而羧酸基团可衍生化为酯、酰胺或酰氯,从而增加分子复杂性。
如何储存3-溴-5-氯苯甲酸(B152309)?
将3-溴-5-氯苯甲酸密封储存于阴凉(15–25°C)、干燥、通风良好处,避光防潮,远离强氧化剂和强碱。请务必参阅产品随附的安全数据表(SDS)获取完整的储存和危害信息。
芳基溴和芳基氯基团可以独立官能化吗?
可以。在标准钯催化交叉偶联条件下(如Pd(PPh₃)₄或Pd₂(dba)₃配以适当配体),芳基溴的反应活性显著高于芳基氯,从而允许优先在C–Br键处进行选择性官能化。随后,芳基氯可通过更活泼的催化剂体系或在强制条件下参与第二步偶联,实现骨架的顺序多样化。
哪些溶剂适合溶解3-溴-5-氯苯甲酸?
3-溴-5-氯苯甲酸可溶于常见极性有机溶剂,包括DMSO、DMF、丙酮、乙酸乙酯和THF。在中性pH的水中溶解度有限,但加入稀水溶液碱后溶解度显著提高,此时酸转化为水溶性羧酸盐。
如何验证收到化合物的结构特征和纯度?
请审阅Aladdin B152309每批次随附的分析证书(CoA),其中包括纯度数据(通常采用HPLC或GC)、NMR谱图数据及其他鉴别测试。如需实验室内部验证,在DMSO-d₆或CDCl₃中的¹H NMR将显示与1,3,5-三取代苯环一致的两个独特芳香质子信号;红外光谱将在约1680–1700 cm⁻¹处显示芳香族羧酸特征的宽羰基伸缩振动吸收峰。
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
- Johansson Seechurn, C. C. C.; Kitching, M. O.; Colacot, T. J.; Snieckus, V. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling: A Historical Contextual Perspective to the 2010 Nobel Prize. Angewandte Chemie International Edition, 2012, 51(21), 5062–5085. doi:10.1002/anie.201107017
- Aladdin Scientific. Product Certificate of Analysis: 3-Bromo-5-chlorobenzoic Acid, SKU B152309. Aladdin Scientific, Shanghai.
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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