5-溴-4-甲基-噻吩-2-羧酸:性质与用途
5-溴-4-甲基-噻吩-2-羧酸:性质与用途
5-bromo-4-methyl-thiophene-2-carboxylic acid 是一种溴代甲基取代噻吩羧酸,广泛用作药物化学、农用化学品研究及功能性杂环化合物制备中的多功能合成构建模块。
- 化学名称
- 5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸
- 产品编号
- B638297
- 分子式
- C6H5BrO2S
- 分子量
- 221.07 g/mol
- 关键官能团
- 羧酸基团(–COOH)、C–Br键、噻吩环、甲基取代基
- 主要应用
- 用于杂环化学和药物化学的合成中间体
化学特性与结构
5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸(产品编号:B638297)是一种卤代噻吩衍生物,在五元含硫芳香环上具有三个关键取代基:5位的溴原子、4位的甲基以及2位的羧酸基团。分子式为C6H5BrO2S,分子量约为221.07 g/mol。
噻吩核心是富电子芳香杂环。吸电子羧酸基团与供电子甲基的组合,以及活性C–Br键,赋予该化合物独特的反应性,使其在合成化学中极具价值。5位的溴取代基特别适合钯催化交叉偶联反应、亲核取代及金属-卤素交换,从而实现多样化的下游官能化。
合成与反应活性
5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸的羧酸官能团在标准条件下可方便地转化为酰氯、酯、酰胺和酸酐等多种衍生物,使其成为多步合成路线中实用的分叉点。
5位的C–Br键可实现多种转化。钯催化的Suzuki–Miyaura、Negishi和Stille交叉偶联反应允许引入芳基、乙烯基或烷基,从而提高分子复杂性。此外,低温下的锂-卤素交换可生成相应的有机锂物种,进而与多种亲电试剂发生反应。
4位的甲基可通过苄基氧化或自由基溴化进行进一步官能化,进一步拓展了该骨架的应用价值。整体反应活性使研究者能够从这一单一原料出发,快速构建复杂的含噻吩骨架。
在药物化学和材料化学中的应用
含噻吩的羧酸类化合物在制药和农用化学品行业中作为构建模块占据重要地位。噻吩环是苯环的生物电子等排体,存在于多种已批准药物及候选药物中,具有良好的代谢稳定性、亲脂性和结合亲和力。
5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸可作为合成更复杂杂环体系的前体,包括噻吩并嘧啶、噻吩并吡啶及与激酶抑制剂和抗感染研究相关的稠合双环骨架。羧酸基团便于与胺发生偶联形成酰胺键,这是药物发现中的核心转化。
除制药领域外,溴代噻吩羧酸还可用作共轭聚合物和有机半导体合成中的单体或前体,与有机电子学和光伏研究密切相关。明确的取代模式支持区域选择性聚合策略。
操作、储存和安全注意事项
与所有卤代有机酸一样,操作5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸时应遵守标准实验室安全规程,包括佩戴手套、安全护目镜和实验室外套等适当的个人防护装备。操作应在通风良好的区域或通风橱中进行,以减少吸入暴露。
该化合物应储存在阴凉干燥的环境中,远离强碱和强氧化剂等不相容物质。不使用时应将容器密封,以防止吸潮和降解。使用前请查阅安全数据表(SDS),了解完整的危害信息、急救措施和处置指南。
研究人员应从产品编号B638297随附的产品文件中核实具体纯度、物理形态和储存条件,因为这些规格可能因批次而异。
常见问题
使用5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸可以进行哪些类型的交叉偶联反应?
噻吩环5位的C–Br键可实现钯催化交叉偶联反应,包括Suzuki–Miyaura(与硼酸反应)、Negishi(与有机锌试剂反应)和Stille(与有机锡烷反应)偶联。这些转化允许在5位引入多种芳基、乙烯基或烷基,使该化合物成为高度灵活的合成中间体。
在药物发现应用中,如何将羧酸基团转化为酰胺?
羧酸基团可使用标准偶联试剂(如HATU、EDC/HOBt或DIC)在碱(如DIPEA或三乙胺)存在下活化,然后与目标胺反应形成酰胺。或者,也可先用草酰氯或亚硫酰氯将酸转化为相应的酰氯,再与胺反应。方法的选择取决于胺偶联伙伴的敏感性以及所需的反应规模。
产品编号B638297的推荐储存条件是什么?
5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸(B638297)应储存在阴凉干燥处,置于密封容器中,远离强碱、氧化剂和潮湿来源。请参阅产品专用安全数据表和分析证书,以了解精确的温湿度要求,因为这些要求可能因批次而异。
5-溴-4-甲基噻吩-2-羧酸是否适合用于合成共轭聚合物?
是的,溴代噻吩羧酸衍生物可作为有机电子学相关共轭聚合物制备中的前体或单体。活性C–Br键和明确的取代模式支持区域选择性聚合和偶联策略。但根据所采用的具体合成路线,羧酸基团在聚合前可能需要保护或转化。
参考文献
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. (General reference for thiophene chemistry and reactivity.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (Reference for carboxylic acid activation and amide bond formation.)
- Nicolaou, K. C.; Bulger, P. G.; Sarlah, D. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions in Total Synthesis. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 4442–4489. doi:10.1002/anie.200500368
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