3-溴-5-碘苯腈:性质、操作及实验室应用
3-溴-5-碘苯腈:性质、操作及实验室应用
3-Bromo-5-iodobenzonitrile是一种双官能团芳香族合成砌块,在含腈基的苯环上同时含有溴和碘两种离去基团,能够在复杂有机合成流程中实现高度选择性的序列交叉偶联反应。
- 分子式
- C7H3BrIN
- 分子量
- 307.91 g/mol
- 关键官能团
- 腈基(–CN)、芳基溴(C–Br)、芳基碘(C–I)
- 反应选择性
- 在Pd/Ni催化的偶联反应中,C–I键优先于C–Br键被活化,可实现逐步官能团化
- 典型应用
- Suzuki–Miyaura、Sonogashira、Negishi及Buchwald–Hartwig交叉偶联反应;药物及农用化学品中间体合成
- 储存建议
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处,避光保存;保持容器密封
化学特性与物理性质
3-Bromo-5-iodobenzonitrile是一种间位双取代芳基卤化物,溴和碘取代基分别位于苯腈骨架的3位和5位。C-1位的吸电子腈基使苯环呈缺电子状态,适度活化两个碳–卤键,有利于与低价过渡金属催化剂发生氧化加成。
该化合物在室温下通常为白色至类白色结晶固体,分子量约为307.91 g/mol(C7H3BrIN)。腈基具有红外活性,在约2230 cm−1附近呈现特征强吸收峰,可用于FT-IR光谱鉴定。两个不同卤素可通过13C NMR和质谱法方便区分。
审核标注:熔点、logP及溶解度数据在源材料中未提供,为避免未经核实的声明,已将其省略。
合成应用与反应活性
3-Bromo-5-iodobenzonitrile的主要合成价值在于其两个化学性质不同的碳–卤键。由于碳–碘键在温和条件下对Pd(0)和Ni(0)物种的氧化加成速率快于碳–溴键,研究人员可利用C–I键的化学选择性,先引入一个偶联伙伴,再在改变条件的第二步中活化剩余的C–Br键。
常见反应类型包括:
- Suzuki–Miyaura偶联——使用芳基硼酸或硼酸酯进行选择性单芳基化或序列二芳基化。
- Sonogashira偶联——在Pd/Cu催化下于碘位引入末端炔烃。
- Negishi偶联——与有机锌试剂反应,形成C–C键。
- Buchwald–Hartwig胺化——与伯胺或仲胺形成C–N键,在药物化学项目中具有重要价值。
- 氰化及其他亲核取代——缺电子苯环在强制条件下可发生同位取代反应。
腈基本身可在后续步骤中转化为羧酸(水解)、伯胺(还原)、四唑(1,3-偶极环加成)或杂环骨架,进一步拓展该合成砌块的应用范围。
安全操作、储存与废弃处置
与所有有机卤化物试剂一样,使用3-Bromo-5-iodobenzonitrile时必须采取适当防护措施。用户应在使用前查阅最新安全数据表(SDS)。
个人防护装备(PPE):佩戴适当的耐化学品手套(如丁腈手套)、实验服和安全护目镜。可能产生粉尘时,使用NIOSH认证的颗粒物防护口罩,或在通风橱内操作。
储存:将容器密封,储存于阴凉、干燥、通风良好处,避免阳光直射及与不相容物质(强氧化剂、强碱)接触。推荐储存温度通常为室温或略低;请以随货提供的SDS为准。
废弃处置:依据当地、地区及国家法规处置废弃物及其容器。不得排入下水道或水体。含卤有机废弃物应单独收集,交由持证废弃物处置机构处理。
审核标注:GHS危害分类(H声明、P声明)及精确储存温度范围未能从源材料中的供应商SDS得到确认,须在发布前对照Aladdin Scientific现行SDS进行核实。
质量、纯度与订购信息
Aladdin Scientific以SKU B732353供应3-Bromo-5-iodobenzonitrile。为确保最佳实验结果,研究人员应在订购时确认纯度规格,因为试剂级纯度对于可重复的交叉偶联反应至关重要——痕量杂质引起的催化剂中毒可能显著降低产率。
该类化合物的典型分析表征包括:
- HPLC或GC纯度测定
- 1H和13C NMR光谱确认
- 元素分析或高分辨质谱(HRMS)
批次特定的分析证书(CoA)可按需提供。如需大批量报价、定制包装规格或其他分析数据,请联系Aladdin Scientific技术支持或当地销售代表。
审核标注:具体纯度百分比(如≥97%)未在源材料中确认,须在发布前从产品列表或CoA中获取。
常见问题
3-Bromo-5-iodobenzonitrile为何适合用于序列交叉偶联反应?
该分子含有碘和溴两种不同的卤素离去基团,与Pd(0)和Ni(0)催化剂的反应速率不同。C–I键在温和条件下优先发生氧化加成,化学家可选择性地引入一个偶联伙伴,再在第二步中通过更强烈的条件或不同催化体系活化C–Br键。这种序列策略对于构建非对称多芳基或杂芳基骨架极具价值。
3-Bromo-5-iodobenzonitrile的反应通常使用哪些溶剂?
溶剂的选择取决于具体的反应类型。钯催化的Suzuki–Miyaura偶联通常在甲苯、DMF或二氧六环与水性碱的混合体系中进行。Sonogashira偶联一般使用THF、DMF或乙腈,并加入胺碱。操作前请务必验证化合物在特定反应条件下的溶解性和相容性。
在使用前,如何确认3-Bromo-5-iodobenzonitrile的纯度和结构?
查阅Aladdin Scientific提供的批次分析证书(CoA),其中通常包含GC或HPLC纯度数据及光谱数据。可进一步通过FT-IR(关注约2230 cm⁻¹处的腈基伸缩振动峰)、¹H和¹³C NMR及质谱法确认结构。如发现异常,请在将该物料用于关键实验前联系Aladdin Scientific技术支持。
3-Bromo-5-iodobenzonitrile对空气或水分敏感吗?
作为结晶态芳基二卤化物,3-Bromo-5-iodobenzonitrile在环境条件下通常具有一定稳定性。但长时间暴露于水分或光照下可能导致降解。最佳实践是将其密封储存于避光、避湿处,并查阅Aladdin Scientific提供的CoA以获取任何具体的稳定性指导。
参考文献
- Negishi, E. (Ed.) Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis. Wiley-Interscience, 2002. (General reference for Pd-catalysed cross-coupling selectivity with aryl dihalides.)
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chemical Reviews 1995, 95 (7), 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Sonogashira, K. Development of Pd–Cu Catalyzed Cross-Coupling of Terminal Acetylenes with sp2-Carbon Halides. Journal of Organometallic Chemistry 2002, 653, 46–49. doi:10.1016/S0022-328X(02)01158-0
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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