4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸:性质与应用
4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸:性质与应用
4-Chloro-[1,1'-biphenyl]-3-carboxylic acid 是一种卤代芳香羧酸,具有联苯骨架,4位含氯取代基,3位含羧酸基团,是药物合成和材料科学研究中用途广泛的构建模块。
- 化学名称
- 4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸
- 货号
- C728860
- 分子式
- C13H9ClO2
- 分子量
- 232.66 g/mol
- 官能团
- 羧酸基团(–COOH)和芳基氯(Ar–Cl)
- 核心骨架
- 联苯(两个苯环通过C–C键连接)
- 主要应用
- 药物化学和材料研究中的合成中间体
化学结构与理化性质
4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸由联苯核心(两个苯环通过单个碳–碳键相连)组成,在取代苯环的4位带有氯原子,3位带有羧酸基团(–COOH)。氯代基与羧基取代基之间的邻位关系影响分子的电子特性和立体环境。
分子式为C13H9ClO2,分子量约为232.66 g/mol。作为固态芳香羧酸,预期在极性非质子溶剂(如二甲基亚砜DMSO和二甲基甲酰胺DMF)及乙醇等醇类中具有适度溶解性,而由于疏水性联苯骨架,在水中溶解性有限。羧酸基团可参与氢键作用,影响晶体堆积和熔点。具体熔点和溶解度数据应参照货号C728860随附的分析证书进行确认。
合成与构建模块作用
4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸等卤代联苯羧酸在合成化学中具有重要价值,因为它们含有两个正交反应位点:芳基氯(适用于过渡金属催化的交叉偶联反应,如铃木–宫浦反应、Buchwald–Hartwig反应)和羧酸基团(可转化为酯、酰胺、酰氯,或直接用于缩合化学)。
联苯骨架本身是药物化学中的优势结构,因其平面性、亲脂性及与生物靶标发生π–π堆积相互作用的能力,在候选药物中频繁出现。引入氯取代基可调节苯环上的电子密度,潜在调控衍生物的结合亲和力和代谢稳定性。研究人员通常将此类构建模块用于基于片段的药物发现,以及液晶材料或功能性聚合物的制备。
标准合成操作(如Fischer酯化、使用HATU或EDC等试剂的酰胺偶联反应,以及钯催化交叉偶联)均可直接应用于本化合物,从而促进化合物库合成和先导化合物优化工作流程。
研究应用
药物化学:4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸是制备含联芳基候选药物的多功能中间体。羧酸基团可与含胺药效团偶联形成酰胺键,这是已批准药物中普遍存在的连接方式。芳基氯则可通过交叉偶联实现进一步多样化,从而快速探索构效关系(SAR)。
材料科学:联苯羧酸用作金属有机框架(MOFs)中的连接分子,以及高性能聚酰亚胺和聚酰胺合成中的单体或链扩展剂。氯代基可作为聚合物主链进一步功能化的反应位点。
化学生物学:鉴于与多氯联苯(PCBs)的结构关联性,卤代联苯被用作研究细胞色素P450酶活性的探针,以及环境分析化学中的参考标准。研究人员在处理氯代芳香化合物时应注意相关安全法规。
操作、储存与安全注意事项
与所有含卤素取代基的芳香羧酸一样,操作4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸时应遵守适当的实验室安全规范。人员应佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括手套、安全眼镜和实验服。在通风良好的区域或通风橱中操作,以最大限度减少粉尘或气溶胶的吸入。
该化合物应储存在密封容器中,置于阴凉干燥处,远离强碱、强氧化剂和不相容材料。具体危险分类、GHS图示和急救措施详见阿拉丁科学为货号C728860提供的安全数据表(SDS)。使用前请务必查阅SDS。
为确保长期储存稳定性,建议在化合物开封后在惰性气氛下储存,并在用于敏感合成应用前通过适当分析方法(如HPLC、NMR)确认纯度。
为何选择阿拉丁科学的C728860
阿拉丁科学以研究级试剂规格供应4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸(货号C728860),并辅以严格的质量控制。每批产品均附有分析证书(CoA),通过标准分析技术确认其鉴别和纯度,确保您合成工作流程的重现性。
我们的目录涵盖广泛的卤代芳香构建模块、羧酸衍生物和联苯骨架,使研究人员能够从单一可靠供应商采购结构多样的中间体。可能提供大批量和定制包装选项;请联系我们的技术销售团队了解您所在地区的定价、交货期和法规文件要求的详细信息。
常见问题
溶解4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸推荐使用哪些溶剂?
由于其疏水性联苯骨架,该化合物在水中溶解度有限。极性非质子溶剂(如DMSO和DMF)以及乙醇等醇类通常是合适的选择。溶解度应通过实验验证,并参阅货号C728860的分析证书以获取批次特定数据。
4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸能否直接用于钯催化交叉偶联反应?
是的,该化合物中的芳基氯官能团适用于钯催化交叉偶联反应,如铃木–宫浦偶联、Buchwald–Hartwig胺化及相关转化。反应条件(包括催化剂用量、配体选择和碱)应针对每个特定偶联伴侣进行优化。羧酸基团通常与这些条件兼容,但在某些方案中可能需要保护。
联苯环上3,4-取代模式的意义是什么?
3,4-取代模式将羧酸和氯代基置于同一苯环的相邻位置,与对位或间位取代异构体相比,形成了立体和电子上截然不同的环境。这种排列会影响联苯系统的构象、两个官能团的反应活性,以及衍生分子在生物靶标处的结合几何形状,使区域化学成为SAR研究中的重要考量因素。
如何储存4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸以保持其稳定性?
将化合物储存在密封容器中,置于阴凉干燥处,远离强氧化剂和碱。开封后,建议在惰性气氛(如氮气或氩气)下储存,以防止吸潮。请务必查阅货号C728860随附的SDS和CoA,以获取批次特定储存建议。
该化合物是否适合用于酰胺偶联反应?
是的,4-氯-[1,1'-联苯]-3-羧酸的羧酸基团可使用标准酰胺偶联试剂(如HATU、EDC/HOBt或T3P)与适当的碱和胺偶联伴侣活化。这些反应在药物中间体合成和药物化学化合物库制备中被常规使用。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley-Interscience. General reference for carboxylic acid and aryl halide reactivity.
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chemical Reviews, 1995, 95(7), 2457–2483. General reference for Suzuki–Miyaura coupling applicable to aryl chlorides. doi:10.1021/cr00039a007
- Roughley, S. D.; Jordan, A. M. The Medicinal Chemist's Toolbox: An Analysis of Reactions Used in the Pursuit of Drug Candidates. Journal of Medicinal Chemistry, 2011, 54(10), 3451–3479. Reference for prevalence of amide coupling and cross-coupling in drug discovery. doi:10.1021/jm200187y
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