实验方案(Protocols)

5-氯-2-甲基喹啉:操作、储存及实验室操作规程

5-Chloro-2-methylquinoline is a halogenated heterocyclic building block widely employed in medicinal and synthetic chemistry for the construction of quinoline-based scaffolds via cross-coupling, nucleophilic substitution, and condensation reactions.(5-氯-2-甲基喹啉是一种卤代杂环砌块,广泛应用于药物化学和合成化学中,通过交叉偶联、亲核取代和缩合反应构建基于喹啉的骨架结构。)

CAS号
4964-71-0
分子式
C₁₀H₈ClN
分子量
177.63 g/mol
外观
类白色至淡黄色结晶固体
推荐储存条件
室温密封保存,避光防潮
关键官能团
C-5位氯取代基、C-2位甲基、喹啉环氮原子
产品编号
C193572

化学特性与理化性质

5-氯-2-甲基喹啉(CAS 4964-71-0)是一种双环芳香杂环化合物,由苯环与吡啶环稠合而成。5位氯原子和2位甲基赋予该化合物独特的电子效应和空间效应,使其成为合成化学和药物化学中用途广泛的中间体。

该化合物分子式为C₁₀H₈ClN,分子量约为177.63 g/mol,室温下通常呈类白色至淡黄色结晶固体。C-5位吸电子氯原子使环系对亲核芳香取代反应更为活泼,而C-2位甲基可通过苄位氧化或卤化进行功能化修饰。环氮原子可用于配位化学及成盐反应。

溶解性参考(教科书级别):此类喹啉衍生物通常可溶于常见有机溶剂,如二氯甲烷(DCM)、乙酸乙酯、四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)。在中性条件下水溶性较低,但在稀酸质子化后溶解度可能增大。

安全与合规注意事项

与大多数卤代杂环化合物一样,5-氯-2-甲基喹啉应视为潜在刺激性物质。用户在使用前必须查阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS,产品编号C193572)。以下为一般防护注意事项:

  • 个人防护装备(PPE):佩戴适当的耐化学品手套(如丁腈手套)、防护眼镜及实验服。在通风良好的通风橱中操作。
  • 吸入危害:避免产生粉尘或气溶胶。芳香杂环化合物细粉吸入后可能有害。
  • 皮肤和眼睛接触:如发生接触,立即用大量清水冲洗至少15分钟,并视情况就医。
  • 废物处置:按照当地卤代有机废物相关法规进行处置,勿倒入下水道。

注意:C193572的具体GHS危险分类及象形图须以最新SDS为准,请复核确认。

分步操作与溶解规程

按照以下步骤为后续合成实验制备5-氯-2-甲基喹啉的母液或工作分液。

  1. 恢复至室温:在打开密封瓶之前,将C193572的密封瓶平衡至环境温度,以防止冷固体表面出现水分凝结。
  2. 精确称量:将洁净干燥的玻璃小瓶或称量舟去皮清零,用洁净的不锈钢或塑料药匙转移所需量的化合物,记录精确质量。
  3. 配制母液:将称量好的固体转移至合适的玻璃小瓶,加入适量溶剂(大多数合成应用推荐使用DMSO或DCM),计算加入量以达到所需浓度。例如,配制100 mM母液:将17.8 mg溶于1.0 mL DMSO中。
  4. 溶解:盖紧瓶盖,在室温下轻轻涡旋或磁力搅拌混匀。如未完全溶解,可短暂温和加热(不超过40°C)。避免长时间加热。
  5. 过滤(如需):在对精密实验使用前,用0.2 µm PTFE注射器过滤器过滤溶液以去除颗粒物。
  6. 分装与储存:将母液分装成单次用量的小份,以减少反复冻融次数。清晰标注化合物名称、产品编号、浓度、溶剂、配制日期及配制人姓名缩写。

浓度计算提示:C (mM) = [质量 (mg) / 分子量 (g/mol)] × [1000 / 体积 (mL)]

储存条件与稳定性

妥善储存5-氯-2-甲基喹啉对于长期维持化合物质量至关重要。

  • 散装固体:在室温下密封保存,避免光照、热源和大气湿度影响。在潮湿实验室环境中长期储存时,建议使用干燥剂(硅胶)。
  • 母液:如需长期储存,DMSO或DCM溶液应在密封惰性气氛瓶中于–20°C保存。使用前应将冻存分液完全解冻并混匀。
  • 相容性:避免与活性金属或强氧化剂共同储存。氯代取代基在正常储存条件下稳定,但在强烈反应条件下可能发生亲核取代。
  • 保质期:C193572的保质期标注于质量检测证书(CoA)上。如化合物已长期储存,在关键实验使用前,建议通过HPLC或TLC验证其纯度。

注意:原材料中未提供该化合物的具体稳定性数据,稳定性相关信息应结合C193572的CoA及SDS进行核实。

在合成化学与药物化学中的应用

5-氯-2-甲基喹啉在多种合成策略中可作为通用砌块使用:

  • 交叉偶联反应:C-5位的C–Cl键可参与钯催化的交叉偶联反应(如Suzuki-Miyaura、Buchwald-Hartwig反应),引入芳基、杂芳基或胺类取代基,实现喹啉骨架的快速多样化。
  • 亲核芳香取代(SNAr):由环氮原子和氯基共同活化的缺电子环体系,在适当条件下可与胺类、醇盐或硫醇等亲核试剂发生SNAr反应。
  • 甲基功能化:C-2位苄基甲基可被氧化为醛基或羧基,或经卤化得到活泼的苄基卤中间体,用于进一步衍生化。
  • 药物化学:喹啉类化合物是公认的药效团,广泛出现于抗菌、抗疟、抗病毒及激酶抑制剂类候选药物中。5-氯-2-甲基取代模式可在先导化合物优化中用于调节活性和选择性。
  • 配位化学:喹啉氮原子可作为配体参与金属配合物的形成,与催化和材料科学相关。

注意:原材料中未提供各应用方向的具体文献参考,为避免信息捏造,已予省略。请通过SciFinder、Reaxys等数据库自行检索相关文献。

常见问题

溶解5-氯-2-甲基喹啉推荐使用哪些溶剂?

5-氯-2-甲基喹啉通常可溶于DMSO、DMF、THF等极性非质子有机溶剂,以及DCM等卤代溶剂。在中性pH条件下水溶性较低。用于生物活性测定时,最常采用DMSO母液,且在测定培养基中DMSO终浓度应≤0.1%,以减少干扰。

应如何储存5-氯-2-甲基喹啉(C193572)以保持纯度?

散装固体应在室温下密封储存,避光防潮。在潮湿环境中建议使用硅胶等干燥剂。配制好的母液最好在惰性气氛密封瓶中于–20°C储存,分装为单次用量以避免反复冻融。如已长期储存,在关键实验前应通过HPLC或TLC验证纯度。

5-氯-2-甲基喹啉能否进行钯催化的交叉偶联反应?

是的,喹啉环5位的C–Cl键原则上可作为亲电偶联伙伴,参与Suzuki-Miyaura偶联(与硼酸反应)或Buchwald-Hartwig胺化等钯催化反应。然而,芳基氯在交叉偶联中的反应活性通常低于芳基溴或芳基碘,一般需要经过优化的催化剂体系(如含大位阻膦配体的钯催化剂)。具体反应条件应从文献中进行查阅确认。

处理该化合物时需要哪些个人防护装备?

至少应佩戴耐化学品手套(推荐丁腈手套)、防护眼镜和实验服。所有称量和溶液配制步骤均应在通风橱内进行,以防止吸入粉尘或溶剂蒸气。详细的GHS危险分类及其他所需防护措施请参阅Aladdin Scientific提供的C193572最新SDS。

如何计算配制C193572特定摩尔浓度溶液所需的溶剂体积?

使用以下公式计算:体积 (mL) = [质量 (mg) / (分子量 × 目标浓度 (mM))]。5-氯-2-甲基喹啉的分子量为177.63 g/mol。例如,用10 mg化合物配制50 mM溶液:体积 = 10 / (177.63 × 0.05) ≈ 1.13 mL溶剂。请务必以您所购批次随附的质量检测证书(CoA)上的分子量为准进行核算。

参考文献

  1. Aladdin Scientific. Product page and Certificate of Analysis for 5-Chloro-2-methylquinoline, SKU C193572. Aladdin Scientific Corp.
  2. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed. Wiley-Interscience, 1992. (General reference for nucleophilic aromatic substitution and cross-coupling reactions of haloarenes.)
  3. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed. Oxford University Press, 2012. (General reference for heterocyclic chemistry, quinoline reactivity, and benzylic functionalization.)

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-氯-2-甲基喹啉:操作、储存及实验室操作规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/5-chloro-2-methylquinoline-handling-storage-lab-protocol.html
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