实验方案(Protocols)

5-溴呋喃-2-甲腈:操作、储存及使用规程

5-Bromofuran-2-carbonitrile 是一种卤代呋喃腈类砌块,广泛应用于杂环合成、药物化学及交叉偶联反应。

化学名称
5-溴呋喃-2-甲腈
货号
B698780
分子式
C5H2BrNO
分子量
171.98 g/mol
关键官能团
芳基溴、腈基(CN)
推荐储存条件
阴凉、干燥、通风良好处,避光防潮

简介与化学概述

5-溴呋喃-2-甲腈(CAS号待确认;货号B698780)是一种在呋喃环上同时具有芳基溴和腈基的双功能化芳香杂环化合物。2位的吸电子腈基可活化环体系,有利于亲核过程并调控区域选择性;5位的溴原子则作为过渡金属催化交叉偶联反应(如Suzuki–Miyaura、Negishi、Buchwald–Hartwig)及卤素–金属交换反应的通用位点。这两个正交反应位点的组合,使5-溴呋喃-2-甲腈成为药物化学、农用化学品研究和材料科学中重要的合成砌块。

腈基可进一步转化为脒、四唑、胺或羧酸,从单一原料出发可实现丰富的下游合成多样性。

安全与操作注意事项

使用5-溴呋喃-2-甲腈之前,请查阅货号B698780随附的安全数据表(SDS)。以下为一般性注意事项:

  • 个人防护装备(PPE):全程佩戴丁腈手套、实验服和安全护目镜。处理较大量时应增加面部防护。
  • 通风:必须在经认证的化学通风橱内操作。含腈基化合物分解时可能释放氰化氢(HCN),充分通风至关重要。
  • 皮肤与眼睛接触:避免一切接触。皮肤接触后,立即用肥皂和水充分冲洗至少15分钟;眼睛接触后,立即用大量清水冲洗并就医。
  • 吸入:勿吸入粉尘或蒸气。若发生吸入,立即转移至新鲜空气处并寻求医疗建议。
  • 误食:操作时禁止进食、饮水或吸烟。若误食,立即就医。
  • 废物处置:所有废物均应按照当地、区域和国家关于含卤素及含腈有机废物的法规进行处置。

注:使用前应从B698780官方SDS中核实具体的GHS危害分类信息。

储存方案

正确储存可保持5-溴呋喃-2-甲腈的化学完整性,确保下游应用中结果的可重复性。

  1. 温度:在室温(15–25 °C)、阴凉干燥处储存,或按产品标签说明储存,避免热源。
  2. 光照:避免直射光,储存于棕色小瓶或遮光柜中,防止光降解。
  3. 湿度:保持容器密封。若环境湿度较高,可在储存区域放置干燥剂(硅胶或分子筛),因为长期潮湿可能导致腈基水解。
  4. 氛围:长期储存或部分使用后,可在重新密封前用干燥氮气或氩气回填顶部空间,以减少氧化降解。
  5. 分类储存:远离强氧化剂、强碱和还原剂,并按SDS规定远离不相容物质。
  6. 标签:确保所有容器清晰标注化合物名称、CAS号、批号、收货日期和开封日期。

在推荐条件下,预期保质期至少为12个月,但应以每个具体批次(B698780)的分析证书(CoA)为准。

推荐实验室应用与反应方案

5-溴呋喃-2-甲腈可参与多种合成转化反应。以下概述了最常见应用的一般方案要点。

1. Suzuki–Miyaura 交叉偶联

C–Br键可与芳基或杂芳基硼酸进行钯催化偶联。典型条件包括Pd(0)或Pd(II)前催化剂(如Pd(PPh₃)₄、Pd(dppf)Cl₂)、无机碱(K₂CO₃或Cs₂CO₃)以及水/有机混合溶剂体系(如DMF/H₂O或二噁烷/H₂O),在氮气或氩气气氛下于80–100 °C反应。

2. 卤素–锂交换

在无水THF中,于–78 °C用正丁基锂(2.5 M己烷溶液)处理,可得5-锂代呋喃-2-甲腈中间体,随后与亲电试剂(醛、酮、三甲基氯硅烷等)淬灭,在C-5位引入多种取代基。

3. 腈基转化

  • 水解:在水溶液酸或碱中回流,得到相应的呋喃-2-羧酸衍生物。
  • 还原:在无水THF中用LiAlH₄还原,或催化氢化,可得氨甲基(–CH₂NH₂)产物。
  • 与叠氮化物环加成生成四唑:在DMF中于较高温度与叠氮化钠(NaN₃)和氯化铵反应,得到5-(2H-四唑-5-基)呋喃衍生物。

一般注意事项:所有涉及芳基锂或强还原剂的反应,必须在严格无水无氧条件下,使用适当低温设备进行操作。

质量控制与验证

在用于敏感合成项目前,请使用标准分析技术确认5-溴呋喃-2-甲腈(B698780)的结构和纯度:

  • ¹H NMR:呋喃环特征芳香质子预期出现在δ 7.0–7.5 ppm附近,无异常峰可确认纯度。
  • ¹³C NMR / IR:IR谱中腈基伸缩振动约在2220–2230 cm⁻¹;¹³C NMR中类羰基CN碳约在δ 115 ppm附近。
  • GC或HPLC:对照批次专属分析证书(CoA)验证标称纯度(通常≥97%或按说明)。
  • 质谱:ESI-MS或EI-MS应显示预期分子离子簇,并呈现溴的特征同位素峰型(M和M+2约1:1比例)。
  • 熔点:与CoA所列值对照;偏差可能提示分解或含有杂质。

若分析结果与批次B698780的CoA规格存在明显偏差,请联系Aladdin Scientific客服支持。

常见问题

5-溴呋喃-2-甲腈在有机合成中的主要用途是什么?

5-溴呋喃-2-甲腈在杂环化学中用作双功能合成砌块。芳基溴可进行钯催化交叉偶联反应(如Suzuki、Negishi),而腈基可转化为胺、脒、四唑或羧酸,从而提供多样化的药效团和功能材料。

如何储存5-溴呋喃-2-甲腈以最大限度延长其保质期?

将该化合物密封储存于阴凉(15–25 °C)、干燥、避光处,远离氧化剂和不相容试剂。长期储存或部分使用后,可用惰性气体(N₂或Ar)回填顶部空间。请参阅B698780的批次专属CoA和SDS以获取精确储存条件。

5-溴呋喃-2-甲腈可以在开放台面上操作吗?

不可以。由于腈基在分解时可能产生有毒的氰化氢(HCN),该化合物必须在经认证的化学通风橱内操作,并佩戴适当的个人防护装备(丁腈手套、实验服、安全护目镜)。使用前请务必查阅B698780的SDS。

能否在不影响C–Br键的情况下选择性地对5-溴呋喃-2-甲腈的腈基进行反应?

是的,在温和条件下,许多腈基转化反应(如叠氮-腈环加成生成四唑、在受控pH下部分水解)可以以合理的选择性进行,同时保留芳基C–Br键用于后续交叉偶联。反应条件应逐案优化,并参考类似呋喃腈化合物的文献先例。

收到5-溴呋喃-2-甲腈后,哪些分析方法可确认其结构?

可通过¹H NMR(呋喃芳香质子在δ 7.0–7.5 ppm)、IR光谱(腈基伸缩振动约2220–2230 cm⁻¹)和质谱(分子离子呈特征1:1溴同位素峰型)确认结构。纯度通常通过GC或HPLC参照货号B698780的分析证书评估。

参考文献

  1. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. General reference for nitrile and aryl halide reactivity.
  2. Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
  3. Aladdin Scientific. Certificate of Analysis and Safety Data Sheet for 5-Bromofuran-2-carbonitrile, SKU B698780. (Consult current lot documentation at aladdin-e.com.)

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

目录: 实验方案(Protocols)

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.《5-溴呋喃-2-甲腈:操作、储存及使用规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/5-bromofuran-2-carbonitrile-handling-storage-use-protocol.html
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