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4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈:性质与实验室使用指南

4-Amino-3-bromo-5-fluorobenzonitrile is 一种多功能卤代芳香族构建模块,其苯甲腈骨架上同时含有氨基、溴取代基和氟原子,是药物化学、农用化学品合成及材料科学研究中用途广泛的中间体。

化学名称
4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈
货号
A731672
分子式
C7H4BrFN2
分子量
215.02 g/mol
关键官能团
伯胺(–NH2)、芳基溴(C–Br)、芳基氟(C–F)、腈基(–CN)
主要应用
交叉偶联反应和杂环合成中的合成中间体
储存建议
储存于阴凉、干燥、避光且防潮的环境中,使用适当的密封容器

化学特性与结构特征

4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈(货号:A731672;分子式C7H4BrFN2;分子量约215.02 g/mol)是一种对氨基苯甲腈衍生物,氨基的邻位分别连接溴原子和氟原子。这种排列在单个芳香环上提供了四个不同的官能团位点:亲核性伯胺(–NH2)、可参与氧化加成途径的亲电性芳基溴(C–Br)、易发生亲核芳香取代(SNAr)的吸电子芳基氟(C–F),以及吸电子腈基(–CN)——后者既能活化芳环以利于亲核进攻,又可作为脒、四唑和羧酸的前体。

–CN和–F基团的协同吸电子效应降低了芳环的电子密度,增强了C–F位置的SNAr反应活性。同时,–NH2基团可被选择性保护或转化(如重氮化、酰化、还原氨化),从而引入更多结构多样性。这种丰富的多官能团特性使其成为定向合成中备受青睐的构建模块。

合成应用与反应途径

4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈的芳基溴官能团非常适合钯催化的交叉偶联反应,包括Suzuki–Miyaura偶联(与芳基或烯基硼酸反应)、Buchwald–Hartwig胺化(引入含氮片段)以及Sonogashira偶联(引入炔基)。这些转化可高效实现核心骨架的多样化,适用于药物发现项目中的构效关系(SAR)研究。

C–F键受相邻吸电子基团活化,在温和至中等条件下可与氮、氧、硫亲核试剂发生SNAr反应,无需过渡金属催化即可生成二芳基醚、苯胺及硫醚。腈基可转化为伯酰胺(部分水解)、羧酸(完全水解)、脒(在特定条件下与胺反应)或5-取代四唑(与叠氮化物的环加成),从单一起始原料大幅拓展了可及的化学空间。

游离氨基可经重氮化后通过Sandmeyer类反应将–NH2替换为–Cl、–Br、–CN、–OH或–F;也可直接进行酰化、磺酰化或还原烷基化,生成与药物先导化合物相关的仲胺和叔胺产品。

操作、安全与储存指南

与所有芳香胺和卤代有机化合物一样,操作4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈时应佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、实验服和防护眼镜。可能产生粉尘或气溶胶的操作应在通风橱中进行,以减少吸入暴露风险。避免接触皮肤和眼睛。

该化合物应储存于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的区域,远离直射光、潮湿及强氧化剂、强酸、强碱等不相容物质。推荐储存温度通常为2–8 °C或室温(以产品标签为准);请参阅Aladdin Scientific产品页面获取最终规格说明。在适当储存条件下,该化合物在规定有效期内可保持纯度和性质稳定。

废弃物处置应符合地方、国家及机构关于卤代有机废物的相关法规。使用前请查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS),以获取完整的危害分类、急救措施和处置说明。

质量规格与纯度注意事项

对于研究应用——尤其是药物化学和材料科学领域——试剂纯度对实验重复性和数据完整性至关重要。Aladdin Scientific提供的4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈(A731672)经标准分析方法验证纯度规格。研究人员应核查每批次随附的分析证书(CoA),确认具体纯度值、结构确认信息(如NMR、HPLC或GC数据)及外观描述。

用于验证该化合物结构和纯度的常用分析技术包括:氢谱核磁共振(¹H NMR)(确认取代模式及无区域异构体杂质)、HPLC(定量纯度并检测微量杂质)以及质谱(MS)(确认与单溴单氟取代一致的分子量和同位素模式)。质谱中溴的特征同位素模式(79Br和81Br约1:1比例)可明确确认芳基溴的存在。

对于有更高纯度需求的研究人员(如聚合反应、生物活性测定),请联系Aladdin Scientific技术支持,咨询可提供的纯度级别及定制规格。

常见问题

4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈适用于哪些交叉偶联反应?

4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈中的芳基溴可参与钯催化的Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig及Sonogashira交叉偶联反应,实现芳基、杂芳基、氨基及炔基的引入。通常使用Pd(0)或Pd(II)前催化剂配合适当配体。根据具体偶联条件,游离氨基可能需要预先保护。

该化合物中的C–F键能否发生亲核芳香取代(SNAr)反应?

可以。4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈中的C–F键受相邻腈基吸电子效应及溴取代基诱导效应的活化,易于发生SNAr反应。氮、氧、硫亲核试剂可在温和至中等条件下置换氟离子,通常无需过渡金属催化。但需仔细优化选择性和反应条件,以避免其他官能团发生竞争性反应。

如何储存4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈以保持其纯度?

请将4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈储存于密封容器中,置于阴凉、干燥且避光的环境,远离潮湿及强氧化剂、强酸、强碱等不相容化学品。请务必参阅Aladdin Scientific产品标签及安全数据表,以获取适用于您所购批次的推荐储存温度和有效期信息。

同一苯环上同时含有–NH2和–CN基团有何意义?

亲核性氨基(–NH2)与亲电性腈基(–CN)共存于同一苯甲腈环上,为顺序或选择性转化提供了正交活性位点。–NH2可发生酰化、磺酰化、重氮化或缩合反应,而–CN可水解为酰胺或羧酸,或转化为四唑或脒,从而从单一起始原料出发获得多种药效团骨架。

参考文献

  1. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General reference for SNAr and cross-coupling reactions.)
  2. Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
  3. Hartwig, J. F. Evolution of a Fourth Generation Catalyst for the Amination and Thioetherification of Aryl Halides. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1534–1544. doi:10.1021/ar800098p
  4. Aladdin Scientific. Product Page: 4-Amino-3-bromo-5-fluorobenzonitrile, SKU A731672. [Accessed 2024].

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.《4-氨基-3-溴-5-氟苯甲腈:性质与实验室使用指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月27日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/4-amino-3-bromo-5-fluorobenzonitrile-properties-lab-use-guide.html
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