4-溴-2-硝基苯硼酸:性质与实验指南
4-溴-2-硝基苯硼酸:性质与实验指南
4-Bromo-2-nitrophenylboronic acid is an arylboronic acid building block bearing both a bromo substituent and an ortho-nitro group on the phenyl ring, making it a versatile bifunctional reagent widely employed in palladium-catalyzed cross-coupling reactions and medicinal chemistry synthesis.(4-溴-2-硝基苯硼酸是一种苯环上同时含有溴取代基和邻位硝基的芳基硼酸砌块,是一种广泛应用于钯催化交叉偶联反应和药物化学合成的多功能双官能团试剂。)
- CAS编号
- 待确认,请参阅产品数据表(审查标记)
- 分子式
- C6H5BBrNO4
- 分子量
- 约245.82 g/mol(审查标记——请对照质量检验报告核实)
- 外观
- 类白色至淡黄色结晶粉末(芳基硼酸典型外观;审查标记)
- 关键官能团
- 硼酸基(–B(OH)2)、溴基(–Br)、硝基(–NO2)
- 主要应用
- 铃木–宫浦及相关钯催化交叉偶联反应;药物化学合成砌块
- 产品编号
- B187193
化学特性与主要性质
4-溴-2-硝基苯硼酸(产品编号B187193)是一种芳基硼酸,苯环上具有三个不同的官能团:1位的硼酸基(–B(OH)2)、2位(邻位)的硝基(–NO2)以及4位(对位)的溴原子。这种取代模式使苯环体系富含吸电子基团,因为硝基和硼酸基均为吸电子基团,从而形成缺电子芳香体系。
该化合物的双功能性在合成上具有重要意义:硼酸基团在C-1位参与铃木–宫浦偶联反应,而C-4位的芳基溴则作为亲电试剂参与第二个独立的交叉偶联或取代反应。邻位硝基还可作为进一步官能团转化的操控位点,包括还原为氨基、重氮化或环化反应。
理化性质说明:含吸电子取代基的芳基硼酸通常比富电子同类化合物具有更高的水溶性,且在弱酸性条件下不易发生原脱硼反应。确切的熔点、纯度规格及CAS编号应以Aladdin Scientific提供的最新质量检验报告(CoA)为准。
合成应用与反应操作规范
铃木–宫浦交叉偶联反应:4-溴-2-硝基苯硼酸的硼酸基团在碱和Pd(0)或Pd(II)催化剂存在下,可与芳基或乙烯基卤代物(或拟卤代物)发生钯催化铃木–宫浦偶联反应。常用催化剂包括Pd(PPh3)4、Pd(dppf)Cl2或Pd(OAc)2/SPhos。通常使用K2CO3、Cs2CO3或K3PO4等碱,溶剂体系为含水有机溶剂混合物(如DMF/H2O、二氧六环/H2O)。
序列或正交官能团化:由于C-4位的芳基溴与C-1位的硼酸基相互独立,化学家可利用其正交反应活性。一种常见策略是先利用硼酸进行铃木偶联(形成联芳基键),再利用剩余的芳基溴进行后续交叉偶联反应(如Buchwald–Hartwig胺化、Sonogashira偶联或第二次铃木偶联),从而构建复杂分子骨架。
硝基的利用:邻位硝基可通过催化氢化(H2/Pd-C)或化学还原剂(如Fe/AcOH、SnCl2)选择性还原为苯胺。所得邻氨基芳基中间体是合成苯并咪唑、苯并噁唑及其他具有药物研究价值的含氮杂环化合物的重要前体。
注意:每种具体底物组合的最优反应条件、催化剂用量和溶剂体系应通过实验加以确定。请查阅相关文献,参考结构类似硼酸的已有反应案例。
操作、储存与安全规范
一般操作注意事项:与所有芳基硼酸一样,4-溴-2-硝基苯硼酸应在通风良好的通风橱中操作。佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括耐化学品手套、护目镜和实验服。避免产生和吸入粉尘。硝基的存在增加了额外的刺激性风险;在获得安全数据表(SDS)中的完整毒理学数据之前,应将该化合物视为潜在的皮肤和呼吸道刺激物。
储存条件:将化合物储存在密封容器中,置于阴凉干燥处,避光防潮。芳基硼酸长期暴露于环境湿度下容易发生缓慢氧化和酸酐化(硼氧烷形成)。建议在惰性气氛(N2或Ar)下长期储存以保持稳定性。具体推荐储存温度请参阅Aladdin Scientific提供的产品SDS和CoA。
稳定性注意事项:缺电子芳基硼酸通常比富电子类似物对原脱硼反应具有更好的稳定性。然而,水溶液应现配现用。在后处理过程中应避免强酸或强碱条件,因为这些条件可能促进硼酸水解或分解。
废弃物处置:含有该化合物的废弃物应按照当地机构法规和适用环境法规进行处置,未经适当处理不得倒入下水道。
质量、纯度与采购注意事项
纯度与规格:对于合成和分析研究应用,建议使用高纯度产品(通常HPLC或NMR测定纯度≥95%或≥97%),以确保结果的重现性,并将杂质对催化反应的影响降至最低。钯催化交叉偶联反应对催化剂毒物尤为敏感,硼酸试剂中存在的杂质可能使催化剂失活并降低产率。请务必索取并审阅所用批次的质量检验报告(CoA)。
分析表征:4-溴-2-硝基苯硼酸的纯度和结构可通过以下方法确认:1H NMR(特征芳香质子信号及宽B–OH共振峰)、11B NMR(三角形硼酸通常在δ 28–32 ppm附近共振)、HPLC,以及在适当情况下使用质谱法。
订购信息:4-溴-2-硝基苯硼酸可通过Aladdin Scientific以产品编号B187193购得。如需了解最新定价、可用包装规格及货期,请访问Aladdin Scientific产品页面或联系我们的客户服务团队。如需大批量采购,可联系我们进行咨询。
常见问题
4-溴-2-硝基苯硼酸有哪些用途?
该化合物主要用作钯催化铃木–宫浦交叉偶联反应中的双功能砌块,其硼酸基团可与芳基或乙烯基卤代物发生偶联反应。保留的芳基溴和邻位硝基可实现序列官能团化,因此在药物化学和材料科学研究中,该化合物对于构建复杂的联芳基骨架和杂环中间体具有重要价值。
应如何储存4-溴-2-硝基苯硼酸以维持其稳定性?
该化合物应储存在密封容器中,置于阴凉干燥处,避光防潮。为保证长期储存稳定性,建议在氮气或氩气等惰性气氛下保存,以防止缓慢氧化和硼氧烷(酸酐)的形成。具体批次的储存说明请以Aladdin Scientific最新安全数据表和质量检验报告为准。
该化合物的芳基溴和硼酸基团能否独立参与反应?
可以。在适当条件下,C-4位的芳基溴和C-1位的硼酸基团具有化学正交性,可实现序列交叉偶联策略。例如,硼酸基团可首先参与铃木偶联反应以引入一个芳基,随后剩余的芳基溴可进一步发生Buchwald–Hartwig胺化、Sonogashira偶联或另一次铃木偶联反应,从而高效构建复杂分子骨架。
在敏感的钯催化反应中,建议使用何种纯度规格的产品?
对于钯催化交叉偶联反应,建议使用HPLC或NMR测定纯度≥95%(最好≥97%)的产品。硼酸底物中即使是微量杂质也可能导致催化剂中毒,降低产率或重现性。使用前请务必审阅Aladdin Scientific提供的批次特定质量检验报告。
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
- Hall, D. G. (Ed.) Boronic Acids: Preparation and Applications in Organic Synthesis, Medicine and Materials, 2nd ed.; Wiley-VCH: Weinheim, 2011.
- Lennox, A. J. J.; Lloyd-Jones, G. C. Selection of boron reagents for Suzuki–Miyaura coupling. Chemical Society Reviews 2014, 43 (1), 412–443. doi:10.1039/C3CS60197H
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