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3-氯-4-氟苯乙酸:性质与应用

3-Chloro-4-fluorophenylacetic acid is a halogen-substituted arylacetic acid that serves as a versatile and strategically important building block in pharmaceutical synthesis, agrochemical research, and the preparation of structurally diverse bioactive molecules.(3-氯-4-氟苯乙酸是一种卤素取代的芳基乙酸,是药物合成、农用化学品研究及多种生物活性分子制备中用途广泛且战略意义重要的构建模块。)

化学名称
3-氯-4-氟苯乙酸
分子式
C₈H₆ClFO₂
分子量
188.58 g/mol
CAS号
待核实——已标记审核
官能团类别
芳基乙酸(卤代)
主要用途
药物及农用化学品中间体
货号
C120930

化学特性与结构

3-氯-4-氟苯乙酸属于苯乙酸类有机酸,其特征在于苯环3位连接氯原子、4位连接氟原子,并带有乙酸(–CH₂COOH)侧链。与未取代的母体化合物相比,这一特定的取代模式赋予芳环独特的电子性质和空间位阻特性。

两个卤素均具有吸电子特性,可降低芳环的电子密度,从而影响该化合物在亲电和亲核反应中的反应活性。氟原子尤其能够调节药物分子的亲脂性和代谢稳定性,使4-氟基团在药物化学研究项目中备受青睐。3位的氯取代基则为交叉偶联反应提供了额外的官能化位点,便于进一步的结构修饰。

在药物化学与医药化学中的应用

3-氯-4-氟苯乙酸等卤代苯乙酸广泛用作活性药物成分(API)及候选药物合成中的关键中间体。羧酸基团可便捷地转化为酰胺、酯、酰氯及其他活化衍生物,使该化合物成为构建复杂目标分子的灵活起点。

在药物发现领域,含氟芳香骨架因能提高结合亲和力、增强代谢稳定性并精细调节药代动力学特征而备受重视。本化合物中氯和氟取代基的组合为研究人员提供了一种双卤代构建模块,可通过C–Cl键参与钯催化交叉偶联反应(如Suzuki、Negishi或Buchwald–Hartwig偶联),从而实现化合物库的快速多样化。

除制药领域外,该化合物还应用于农用化学品研究,卤代芳基乙酸基团广泛出现于除草剂和杀菌剂的结构中。

操作、储存与安全注意事项

与大多数卤代有机酸一样,3-氯-4-氟苯乙酸的操作须遵循适当的实验室安全规范。研究人员在使用前应查阅产品安全数据表(SDS),以获取完整的危害信息。一般建议在通风良好的通风橱中操作,佩戴适当的个人防护装备(PPE),如耐化学品手套、护目镜和实验服。

储存时,应将化合物置于密封容器中,避免接触潮湿、热源及强氧化剂、强碱等不相容物质。通常在室温或冷藏条件下(以产品说明文件为准)储存即可维持长期稳定性。避免吸入粉尘或蒸气,并依照当地有关卤代有机化合物的法规妥善处置废弃物。

合成用途:关键反应与转化

3-氯-4-氟苯乙酸的羧酸官能团是合成修饰的主要位点。标准转化包括:

  • 酰胺键形成:使用EDC/HOBt、HATU或亚硫酰氯等试剂与胺偶联,生成相应的酰氯中间体,得到结构多样的酰胺类药效团。
  • 酯化:在酸催化下或通过活化酯中间体与醇反应,生成可用作前药或合成中间体的酯类化合物。
  • 还原:将羧酸还原为相应醇(如使用LiAlH₄或硼烷),可得到3-氯-4-氟苯乙醇;若采用不对称还原,可作为有用的手性前体。
  • 通过C–Cl键的交叉偶联:在芳基氯位点进行钯或镍催化的交叉偶联反应,可引入芳基、乙烯基或杂芳基,拓展分子复杂度。

上述转化综合体现了3-氯-4-氟苯乙酸在学术和工业合成中构建多样分子骨架的高价值试剂地位。

常见问题

3-氯-4-氟苯乙酸有哪些用途?

3-氯-4-氟苯乙酸主要用作药物和农用化学品研究中的合成构建模块。其双卤素取代特点使其在候选药物制备、药物化学库构建以及作为钯催化交叉偶联反应底物方面具有特别重要的价值。

3-氯-4-氟苯乙酸应如何储存?

该化合物应储存于密封容器中,远离潮湿、热源以及强氧化剂和强碱等不相容化学品。具体温度和储存条件建议请参阅产品安全数据表(SDS)及标签说明。

氟取代基在该化合物中为何重要?

氟是一种生物电子等排体,具有独特的电子性质,能够调节分子的亲脂性、代谢稳定性和膜渗透性。在药物发现领域,苯乙酸骨架上的4-氟基团被频繁引入以改善候选分子的药代动力学特征,是具有重要战略意义的结构元素。

3-氯-4-氟苯乙酸能否参与交叉偶联反应?

可以。3位的芳基氯官能团可作为亲电试剂参与钯或镍催化的交叉偶联反应,如Suzuki–Miyaura、Negishi或Buchwald–Hartwig偶联。这使研究人员能够在芳环上引入多样的芳基、乙烯基或氨基,从而构建更复杂的结构。

参考文献

  1. Fluorine in medicinal chemistry: a general overview of fluorine effects on pharmacokinetics, drug metabolism and pharmacodynamics. General textbook-level knowledge on fluorinated building blocks in drug discovery.
  2. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Standard reference for carboxylic acid transformations including amide bond formation, esterification, and reduction reactions.
  3. Palladium-catalyzed cross-coupling reactions of aryl halides. General knowledge on Suzuki, Negishi, and Buchwald–Hartwig coupling with aryl chlorides.

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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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.《3-氯-4-氟苯乙酸:性质与应用》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/3-chloro-4-fluorophenylacetic-acid-properties-applications.html
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