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4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈:性质与应用

4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈是一种双功能芳香族构建模块,同时具备反应性苄溴基团和吸电子氰基,使其成为药物化学和有机合成化学中广泛应用的多功能亲电中间体。

分子式
C8H5BrClN
分子量
230.49 g/mol
关键官能团
苄溴(–CH2Br)、氰基(–CN)、芳基氯(Ar–Cl)
合成中的主要作用
亲电烷基化试剂及多功能合成构建模块
典型储存条件
阴凉干燥处,避光防潮,密封保存
阿拉丁产品编号
C730735

化学结构与物理性质

4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈是一种芳香族化合物,苯环2位被氯原子取代,4位含有溴甲基(–CH2Br)基团,1位带有氰基(–CN)。这些取代基的组合赋予该分子独特的电子性质和反应活性。

氰基是强吸电子基团,可降低芳环的电子云密度,而邻位氯原子进一步调节电子环境。苄溴是主要反应位点,由于苄基活化效应及缺电子芳环的协同作用,其对亲核取代反应(SN2)具有高度活性。

该化合物在室温下通常为固态,精确熔点及溶解度数据应参考随批次提供的质量检测报告(CoA)。该化合物通常可溶于DMF、DMSO、乙腈等常见极性非质子溶剂,以及二氯甲烷等卤代溶剂。

合成应用与反应活性

4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈的主要合成价值源于其高度活泼的苄溴基团,该基团可高效参与多种反应:

  • N-烷基化:与伯胺、仲胺、含氮杂环或磺酰胺反应,将2-氯-4-氰基苄基引入氮亲核试剂,该转化在具有药理活性的化合物合成中频繁应用。
  • O-烷基化:与酚类、醇类或羧酸盐反应生成苄基醚或酯,可用于保护基策略及含醚药物骨架的构建。
  • C-烷基化:与稳定化碳负离子(丙二酸酯、活性亚甲基化合物)反应以延伸碳骨架。
  • 交叉偶联:2位芳基氯可作为过渡金属催化交叉偶联反应(如铃木偶联、Buchwald–Hartwig胺化)的额外活性位点,实现分子骨架的进一步多样化。
  • 氰基转化:–CN基团可水解为羧酸、还原为胺或转化为四唑,为药物化学项目提供额外的结构多样化位点。

上述多个活性位点使该化合物成为真正意义上的多功能构建模块,适用于化合物库合成及先导化合物优化研究。

操作、安全与储存指南

与所有含苄溴化合物一样,操作4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈时应采取适当的实验室防护措施:

  • 个人防护装备(PPE):佩戴耐化学品手套、实验服及防护眼镜。由于含苄溴基团,该化合物可能具有催泪性或刺激性,相关操作应在通风良好的通风橱内进行。
  • 皮肤和眼睛接触:避免直接接触。皮肤接触后,用肥皂和水彻底冲洗;眼睛接触后,立即用水冲洗并就医。
  • 吸入:避免吸入粉尘或蒸气,若通风不足,应使用适当的呼吸防护装备。
  • 储存:密封保存于阴凉、干燥、通风良好处,远离潮湿、光照、热源及强碱、强亲核试剂、氧化剂等不相容物质。
  • 废弃处理:按照当地卤代有机废物的相关法规进行处置。

注意:使用前请务必查阅阿拉丁科学提供的安全数据表(SDS),以获取完整的危害信息。

纯度、质量与法规注意事项

为确保合成结果的可靠性,4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈的纯度是关键参数。苄醇(水解产物)、脱溴甲苯衍生物或双烷基化副产物等杂质会对反应选择性和产率产生负面影响。

阿拉丁科学为该化合物提供质量检测报告(CoA),按批次说明纯度(通常通过GC或HPLC测定)、外观及其他质量参数。研究人员收货后应核实CoA,并妥善储存试剂以长期保持其品质。

从法规角度而言,苄溴衍生物可能受当地化学品目录及运输法规的管控,采购人员在下单前应核实所在地区适用的法规要求。本品仅供研究使用,不适用于药品、食品或诊断应用。

常见问题

哪些亲核试剂能与4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈高效反应?

活性苄溴基团可与多种亲核试剂高效发生Sₙ2反应,包括伯胺、仲胺、酚类、醇类、羧酸盐、硫醇盐及丙二酸酯等稳定碳负离子。氰基和氯基的吸电子效应进一步活化苄基位,增强了其亲核取代反应活性。

该化合物中的芳基氯能否用于交叉偶联反应?

是的。2位芳基氯在过渡金属催化的交叉偶联反应中表现良好,包括与硼酸的铃木-宫浦偶联及与胺类的Buchwald–Hartwig胺化反应,尤其是使用针对芳基氯活化优化的含大位阻膦配体的现代钯催化剂时效果更佳。这为苄溴反应活性之外提供了额外的结构多样化维度。

如何操作该化合物以最大程度减少苄溴的水解?

为最大程度减少水解,应将化合物密封保存于干燥条件下,避免长时间接触水分或质子溶剂。配制溶液时,使用新鲜干燥的无水溶剂。称量操作应在低湿度条件下迅速进行,若化合物对水分特别敏感,可在手套箱内操作。具体指导请参阅SDS和CoA。

4-(溴甲基)-2-氯苯甲腈是否适合用于自动化合成或高通量筛选流程?

是的,该化合物在温和条件下苄溴位点反应性明确且可预测,非常适合自动化合成和高通量化合物库构建。在工作浓度下,该化合物通常可溶于DMSO及其他常见高通量筛选兼容溶剂。在大规模化合物库合成前,研究人员应在其特定检测条件下确认溶解度和稳定性。

参考文献

  1. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 1992. (General reference for Sₙ2 reactions of benzyl halides and nucleophilic aromatic substitution.)
  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-(Bromomethyl)-2-chlorobenzonitrile, SKU C730735. Aladdin Scientific, Shanghai. (Product specifications and CoA available on request.)

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-(溴甲基)-2-氯苯甲腈:性质与应用》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月30日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/4-bromomethyl-2-chlorobenzonitrile-properties-applications.html
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