4-溴-2-氟-6-硝基甲苯:性质与实验室用途
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯:性质与实验室用途
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯是一种在甲苯骨架上同时含有溴、氟和硝基三种官能团的多取代芳香族砌块,在药物化学、农用化学品合成及材料研究中具有广泛用途。
- CAS号
- 请参阅产品规格书(B589276)
- 分子式
- C7H5BrFNO2
- 分子量
- 234.02 g/mol
- 官能团
- 苯环上含溴、氟、硝基及甲基
- 主要应用
- 药物及农用化学品研究中的合成中间体
- 储存条件
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处,远离不相容物质;详情请参阅安全数据表
化学特性与结构
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯(货号:B589276)属于多卤代硝基芳香族化合物。其分子式为C7H5BrFNO2,分子量约为234.02 g/mol。该化合物以甲苯为核心骨架,在4位连接溴原子,2位连接氟原子,6位连接硝基,甲基位于1位。
这种取代模式赋予苯环显著的空间位阻和电子差异特征。吸电子的硝基和氟基使苯环对亲电芳香取代反应(EAS)不活泼,同时使其在硝基的邻位和对位表现出对亲核芳香取代反应(SNAr)的活性。C–F键与C–Br键的反应性不同,化学家可利用这一特点在两个卤素位点分别实现选择性交叉偶联或亲核取代反应。
合成与反应活性
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯等多取代硝基甲苯通常通过对预先卤代的甲苯衍生物进行定向硝化,或对相应硝基甲苯前体进行卤化来制备。在合成过程中,需谨慎控制多个定向基团的协同效应以实现区域选择性。
在下游合成中,该化合物可参与以下几类重要反应:
- 钯催化交叉偶联反应:C–Br键适用于Suzuki–Miyaura、Negishi及Buchwald–Hartwig偶联反应,可引入芳基、乙烯基或氨基等官能团。
- 亲核芳香取代反应(SNAr):在适当条件下,活化的C–F键可被胺、醇氧负离子或硫醇盐取代,从而制备二芳基醚、苯胺及硫醚类化合物。
- 硝基还原:通过催化氢化或铁/乙酸等方法还原硝基,可得到相应的苯胺衍生物,为进一步官能化提供灵活接点。
上述正交反应活性使4-溴-2-氟-6-硝基甲苯成为构建复杂分子骨架的高度灵活的三向合成砌块。
研究应用
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯的多官能团取代模式使其成为多个研究领域的重要中间体:
药物化学:芳环上引入氟原子是提高候选药物代谢稳定性、膜通透性和结合亲和力的成熟策略。硝基可还原为氨基,用于构建酰胺键、脲或磺酰胺等常见药效团。活泼的C–Br键可通过钯催化实现快速多样化修饰。
农用化学品研究:卤代硝基芳香族化合物是合成除草剂、杀菌剂和杀虫剂的关键中间体,由该化合物可获得的结构基元与已知农用化学品药效团高度重叠。
材料科学:硝基芳香族和氟代芳香族化合物用于制备功能性染料、液晶组分及非线性光学材料。其缺电子芳香核心可作为推拉型发色团结构中的受体单元。
安全、操作与储存
与所有硝基芳香族及卤代化合物一样,操作4-溴-2-氟-6-硝基甲苯时须采取适当的防护措施。研究人员在使用前应查阅产品B589276随附的安全数据表(SDS)。一般操作规范如下:
- 个人防护装备(PPE):佩戴适当的手套、护目镜和实验服,在通风橱中操作,尽量减少吸入暴露。
- 储存:密封保存于阴凉、干燥、通风良好处,远离强还原剂、碱类及点火源。
- 废弃物处置:按照地方、区域及国家有关卤代有机废弃物的法规进行处置。
- 急救措施:如皮肤或眼睛接触,立即用大量清水冲洗,并按SDS中的指示就医。
硝基芳香族化合物可能具有急性毒性和环境危害性,所有具体的危害分类及急救措施均详述于产品安全数据表中。
常见问题
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯作为合成中间体的优势何在?
该化合物具有三个正交反应活性的官能团位点:适用于钯催化交叉偶联的C–Br键、可发生亲核芳香取代的C–F键,以及可还原为氨基的硝基。化学家可通过顺序、选择性转化构建复杂分子。
如何在实验室中储存4-溴-2-氟-6-硝基甲苯?
将该化合物密封储存于阴凉、干燥、通风良好处,远离强还原剂及点火源。具体储存要求和危害信息请参阅产品安全数据表(SDS)。
能否在不影响卤素取代基的情况下选择性还原4-溴-2-氟-6-硝基甲苯中的硝基?
在温和条件下(如铁粉/乙酸体系或转移氢化方案),通常可选择性还原硝基同时保留C–Br和C–F键;但具体条件需针对每种底物进行优化,建议研究人员参阅相关文献以获取指导。
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯对应的Aladdin Scientific产品货号是什么?
4-溴-2-氟-6-硝基甲苯在Aladdin Scientific的货号为B589276。如需了解库存、价格及批量采购信息,请联系我们的技术支持团队。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 1992. (General reference for nucleophilic aromatic substitution and nitro reduction reactions.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (Reference for aromatic substitution patterns and halogen reactivity.)
- Aladdin Scientific. Product Datasheet: 4-Bromo-2-fluoro-6-nitrotoluene, SKU B589276. (BD219580)
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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