4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸:性质与实验指南
4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸:性质与实验指南
4-Chloro-2-(trifluoromethyl)benzoic acid 是一种卤代含氟芳香族羧酸,广泛用作药物化学、农用化学品研究及高级药物中间体制备中的多功能合成砌块。
- 化学名称
- 4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸
- 产品编号
- C132637
- 分子式
- C8H4ClF3O2
- 分子量
- 224.56 g/mol
- 关键官能团
- 羧酸基(–COOH)、三氟甲基(–CF3)、芳基氯(Ar–Cl)
- 外观
- 白色至类白色结晶粉末
- 储存条件
- 于阴凉、干燥、通风良好处室温保存,避免受潮及接触不相容物质
化学特性与结构特点
4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸(产品编号C132637)属于卤代芳香族羧酸类化合物,分子式为C8H4ClF3O2,分子量约为224.56 g/mol。该化合物苯环上具有三个不同的电负性取代基:1位羧酸基、2位三氟甲基(–CF3)及4位氯原子。
强吸电子的–CF3基团位于羧酸邻位,使该化合物的pKa明显低于未取代苯甲酸,酸性增强。对位氯取代基进一步调节苯环电子云密度,使该化合物成为交叉偶联和缩合化学中有用的亲电或亲核反应底物。含氟与含氯取代基的组合还赋予其良好的亲脂性和代谢稳定性,在药物发现项目中备受青睐。
操作、安全与储存指南
个人防护装备(PPE):操作4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸时,研究人员应佩戴适当的实验室个人防护装备,包括耐化学品手套(丁腈或氯丁橡胶材质)、护目镜或面罩,并穿实验服。操作应在通风橱中进行,避免吸入粉尘或气溶胶。
储存:密封保存于阴凉、干燥、通风良好处,置室温。防潮、避免阳光直射。远离强氧化剂、强碱及活泼金属。在推荐储存条件下,该化合物可保持研究用途所需的稳定性。
废弃处置:按照当地、地区及国家有关卤代有机废物的法规进行废物处置,切勿倒入下水道。请咨询所在机构的环境健康与安全办公室,了解经批准的处置程序。
急救措施:皮肤或眼睛接触时,立即用大量清水冲洗至少15分钟,并寻求医疗建议。吸入时,立即转移至新鲜空气处。误吞时,切勿催吐,立即就医。
在合成与药物发现中的应用
4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸在学术和工业研究领域均是重要的合成砌块,其主要应用包括:
- 药物中间体合成:羧酸基团可参与酰胺键形成、酯化及还原反应,从而衍生出多种候选药物。–CF3基团可增强生物活性分子的结合亲和力、膜渗透性及代谢稳定性。
- 农用化学品研究:含氟苯甲酸衍生物用于合成除草剂、杀菌剂和杀虫剂,三氟甲基的引入可提高生物活性和环境稳定性。
- 交叉偶联化学:芳基氯官能团使该化合物可作为钯催化交叉偶联反应(如Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig)的亲电底物,实现分子骨架的快速多样化。
- 生物偶联与连接子化学:羧酸基团可用标准偶联试剂(EDC、DIC、HATU)活化,将含氟芳基部分连接至胺类化合物,包括多肽、抗体或其他生物分子靶标。
建议研究人员在进行涉及本化合物的特定转化时,参阅原始文献以核实反应条件和纯化方案。
溶解性、相容性与反应注意事项
溶解性:4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸通常可溶于常见极性有机溶剂,如二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、乙酸乙酯和二氯甲烷。由于–CF3和芳基氯基团的疏水性,该化合物在水中溶解度有限,但可通过成盐方式溶于稀碱水溶液(如稀NaOH或K2CO3溶液)。
不相容性:避免与强氧化剂、强还原剂、强碱及在强制条件下的活性亲核试剂接触。芳基氯在常温常压下通常稳定,但在适当条件下,两侧吸电子基团的活化可使其参与亲核芳香取代(SNAr)反应。
实用操作建议:在密闭系统或通风橱中称量,以减少粉尘接触。配制储备液时,生物测定工作推荐使用DMSO作为溶剂;需要无水条件的合成应用则优先选用无水THF或DMF。在关键实验前,务必通过HPLC或NMR确认纯度。
质量、纯度与采购指南
阿拉丁科学以产品编号C132637供应4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸。研究人员应查阅每批产品随附的质量检测报告(CoA),获取具体纯度数据、熔点及光谱验证信息(通常包括1H NMR和/或GC纯度)。
建议的纯度评估:对于合成化学应用,试剂级纯度(GC或HPLC ≥97%)通常已足够。用于生物筛选或参考标准品时,可能需要更高纯度规格;请联系阿拉丁科学技术支持,咨询可供选择的纯度等级和定制包装。
批次间一致性:发表实验数据时,务必记录批次号。若实验间重现性要求较高,需比对不同批次的CoA数据。如需CoA以外的分析数据(如离子色谱卤素含量、Karl Fischer水分含量),请联系阿拉丁科学客户支持,了解进一步表征选项。
订购:本产品可通过阿拉丁科学官网使用产品编号C132637直接下单。如需大批量或定制包装,可按需申请。
常见问题
溶解4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸推荐使用哪些溶剂?
用于生物测定配制时,最常用的溶剂为DMSO。合成应用中,无水THF、DMF、乙酸乙酯或二氯甲烷均适用。水中溶解度较低,但可通过用稀碱形成相应钠盐或钾盐来提高溶解性。
4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸适用于钯催化的交叉偶联反应吗?
是的。4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸中的芳基氯官能团可在钯催化反应(如Suzuki–Miyaura或Buchwald–Hartwig偶联)中作为亲电偶联底物,尤其适用于针对非活化或中等活化芳基氯设计的配体体系。建议对配体选择及碱的种类等反应条件进行优化。
该化合物的主要安全危害有哪些?
4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸为刺激性物质,接触或吸入粉尘可能引起皮肤、眼睛及呼吸道刺激。操作时应始终佩戴标准实验室个人防护装备,包括丁腈手套、护目镜和实验服。完整的危险分类及应急处置信息请参阅阿拉丁科学提供的安全数据表(SDS)。
在关键实验前,如何确认C132637的纯度?
请查阅随您所购批次附带的质量检测报告(CoA),了解纯度数据(通常以GC或HPLC纯度表示)、熔点及NMR光谱鉴定信息。对于高灵敏度应用,建议通过1H NMR或HPLC与标准品比对进行独立验证。如需更多表征数据,请联系阿拉丁科学。
该化合物可作为酰胺键形成反应的砌块使用吗?
可以。4-氯-2-(三氟甲基)苯甲酸的游离羧酸基团可在碱的存在下,用EDC、DIC或HATU等标准肽偶联试剂活化,与伯胺或仲胺高效形成酰胺键。这使其成为构建类药物骨架和生物偶联物的实用合成砌块。
参考文献
- Hansch, C.; Leo, A.; Taft, R. W. A survey of Hammett substituent constants and resonance and field parameters. Chemical Reviews, 1991, 91(2), 165–195. doi:10.1021/cr00002a004
- Filler, R.; Kobayashi, Y. (Eds.) Biomedicinal Aspects of Fluorine Chemistry. Kodansha/Elsevier, 1982.
- Müller, K.; Faeh, C.; Diederich, F. Fluorine in pharmaceuticals: looking beyond intuition. Science, 2007, 317(5846), 1881–1886. doi:10.1126/science.1131943
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed. Oxford University Press, 2012.
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