5-氯-4-碘-2-(三氟甲基)吡啶:实验室使用指南
5-氯-4-碘-2-(三氟甲基)吡啶:实验室使用指南
5-氯-4-碘-2-(三氟甲基)吡啶是一种多功能卤代吡啶砌块,含有正交的C–I和C–Cl活性位点,并带有吸电子三氟甲基,使其成为序列偶联反应和药物化学合成的通用中间体。
- CAS号
- 请核对供应商分析证书
- 分子式
- C6H2ClF3IN
- 分子量
- 约307.44 g/mol(请核实准确值)
- 关键反应位点
- C4–I(在Pd/Cu催化偶联中高度活泼),C5–Cl(在强制或Pd条件下选择性反应)
- 吸电子基团
- 2位CF3基团显著活化吡啶环,有利于亲核反应
- 推荐储存条件
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处;避光防潮;建议惰性气氛保护
- 货号
- C195183
化学特性与主要性质
5-氯-4-碘-2-(三氟甲基)吡啶(阿拉丁货号C195183)是一种缺电子的多卤代吡啶衍生物。2位的三氟甲基(CF3)通过强诱导效应和共振效应吸电子,降低了环上的电子密度,在4位C–I键所在位置尤为显著。
该分子含有两个不同的卤素反应位点:C4位的C–I键和C5位的C–Cl键。由于C–I键固有键能较弱,对氧化加成的反应活性高于C–Cl键,因此在合适的催化条件下,两个位点表现出正交反应性,这正是该化合物最主要的合成价值。
注意:请以每批次产品随附的分析证书(CoA)核实准确的分子量、CAS号和纯度规格。
推荐操作与储存规程
个人防护:在通风良好的通风橱中操作。佩戴合适的个人防护装备,包括耐化学品手套、安全护目镜和实验服。该化合物含碘和含氟基团,使用前请查阅安全数据表(SDS)。
储存条件:将试剂密封于惰性气氛(氮气或氩气)下,存放于阴凉、干燥、避光防潮处。避免与强碱、强氧化剂及水分接触,以防止化合物降解或产生危险副产物。
稳定性:与大多数含碘取代基的多卤代芳烃一样,长时间暴露于空气、光照或较高温度下可能导致缓慢分解。在关键合成步骤前,应通过目视检查及TLC或NMR对物料进行确认。若怀疑变色或分解,请申请新的分析证书或更换批次。
废物处置:所有废弃物应按当地机构和政府对卤代有机化合物的相关法规进行处置。
合成应用与反应指南
选择性C–I官能化(第一步):C4位C–I键在温和条件下即可发生钯催化偶联反应。标准方案包括Suzuki–Miyaura(芳基硼酸)、Sonogashira(末端炔)、Negishi(有机锌)和Stille(有机锡)偶联,均适用于碘代位点。典型条件采用Pd(PPh3)4或Pd(dppf)Cl2作催化剂,配合适当的碱(如K2CO3、Et3N)及溶剂体系(DMF、THF、二氧六环或水混合溶剂),温度范围为室温至80°C。
选择性C–Cl官能化(第二步):碘代位点反应完全后,可利用活性更强的Pd催化剂或升高温度来活化C5位C–Cl键。Buchwald–Hartwig胺化、宫浦硼化或利用强吸电子CF3和环氮原子的亲核芳香取代(SNAr)均是可行方案。由于吡啶环缺电子特性,SNAr反应尤为便利。
序列多样化合成:正交卤素反应性与环活化CF3基团的结合,使该化合物成为文库合成的理想骨架,可按确定顺序引入两个独立取代基。
反应监测:通过TLC(UV活性化合物)或HPLC监测反应。通过1H NMR、19F NMR和LCMS确认产物结构和纯度。
质量、纯度与订购信息
规格说明:阿拉丁科学以货号C195183供应5-氯-4-碘-2-(三氟甲基)吡啶。纯度等级及可供包装规格请以当前产品页面为准,或联系我们的技术销售团队确认,因规格可能随目录版本更新而变化。
分析证书:批次专属CoA可应要求提供,或通过阿拉丁官网获取。CoA通常包含纯度(GC或HPLC)、熔点、NMR确认及外观描述。在接近GMP或发表关键实验前,请务必审阅CoA。
订购方式:可通过阿拉丁科学官网或当地经销商下单。如需散装、定制包装或批量报价,请直接联系我们的采购团队。积分奖励及促销定价可能适用,详情请参阅当前促销页面。
常见问题排查
C4–I位偶联收率低:检查催化剂用量、碱及溶剂相容性。确保反应在惰性气氛下进行,以防催化剂中毒。建议使用前充分对溶剂进行脱气处理。若标准条件效果不佳,可考虑换用活性更强的Pd源,如Pd2(dba)3配合适当膦配体。
不期望的脱碘氢化副反应:该副反应可在碱性水相高温条件下发生。尽量使用更温和的碱(如Cs2CO3)或改用无水条件。
两个卤素同时反应:若序列选择性丧失,应降低催化剂用量、降低反应温度,并在第一步使用活性较低的Pd催化剂,以保留C–Cl键用于后续官能化。
化合物分解:若原料出现变色或NMR谱图异常,请更换批次并核查储存条件。如需退货或补货,请联系阿拉丁科学客服。
常见问题
为什么该化合物中C–I键比C–Cl键更具反应活性?
C–I键比C–Cl键弱得多且键长更长,使得其对钯(0)中心的氧化加成在热力学和动力学上均更有利。这种反应活性差异使得在温和Pd催化条件下可选择性官能化碘代位点,同时氯代基团保持完整,留待后续转化步骤使用。
C195183的碘代位点最适合哪些偶联反应?
Suzuki–Miyaura与芳基硼酸的偶联、Sonogashira与末端炔的偶联、Negishi与有机锌试剂的偶联以及Stille与有机锡试剂的偶联均是成熟的芳基碘化物反应方案,推荐作为首选。以Pd(PPh3)4或Pd(dppf)Cl2为催化剂、配合适当碱,在DMF、THF或二氧六环等溶剂中效果良好。
在开始敏感合成前,如何核实批次的纯度?
向阿拉丁科学申请批次专属分析证书(CoA),其中记录了GC或HPLC纯度、NMR确认及外观信息。在关键步骤前,独立通过1H NMR和19F NMR对物料进行核验,并用TLC或HPLC检查是否存在分解产物。
氯代位点可以进行SNAr反应吗?
可以。吡啶环氮、C2位吸电子CF3基团以及C–I键(或其官能化后引入的取代基)的共同作用,使吡啶环缺电子程度足以在C5–Cl位发生亲核芳香取代反应。合适的亲核试剂包括胺类和醇盐,但反应条件需针对每种亲核试剂进行优化。
哪些储存条件可防止该试剂降解?
将C195183密封于惰性气氛(氮气或氩气)下,存放于阴凉、干燥、避光处。避免接触水分、空气、强光及较高温度。每次使用后立即重新密封并恢复至推荐储存条件,以最大程度延长货架期。
参考文献
- Johansson Seechurn, C. C. C.; Kitching, M. O.; Colacot, T. J.; Snieckus, V. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling: A Historical Contextual Perspective to the 2010 Nobel Prize. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5062–5085. doi:10.1002/anie.201107017
- Negishi, E. Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis; Wiley-Interscience: New York, 2002.
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. Chapter on aromatic reactivity and nucleophilic aromatic substitution.
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