6-氯-4-硝基-1H-吲哚:操作与使用规程
6-氯-4-硝基-1H-吲哚:操作与使用规程
6-Chloro-4-nitro-1H-indole is a halogenated, electron-deficient indole building block widely employed as a synthetic intermediate in medicinal chemistry, agrochemical research, and the preparation of functionalized heterocyclic scaffolds.
- 化学名称
- 6-氯-4-硝基-1H-吲哚
- 货号
- C728592
- 分子式
- C₈H₅ClN₂O₂
- 分子量
- 196.59 g/mol
- 外观
- 固体(预期为浅色至黄色粉末)
- 建议储存条件
- 室温避光防潮保存,使用后密封
- 关键官能团
- 硝基(C-4位)、氯取代基(C-6位)、NH吲哚核
适用范围与预期用途
6-氯-4-硝基-1H-吲哚(Aladdin货号C728592)是一种缺电子吲哚衍生物,在4位含有硝基,在6位含有氯取代基。这种吸电子基团的组合使环体系对亲核芳香取代反应(SNAr)及钯催化交叉偶联反应(如Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig)具有高度活性。该化合物主要用作以下领域的合成中间体:
- 以激酶抑制剂、抗真菌剂及其他生物活性杂环骨架为目标的药物化学研究。
- 需要官能化吲哚核心的农业化学品研究。
- 涉及含氮芳香体系的材料科学应用。
本方案涵盖实验室人员使用该试剂时的接收、储存、储备液配制及一般反应设置指导。
安全与操作注意事项
一般危害评估:作为硝基芳香族化合物,6-氯-4-硝基-1H-吲哚应视为潜在刺激物和致敏物。使用前务必查阅安全数据表(SDS)。
- 个人防护装备(PPE):处理纯品或其溶液时,全程佩戴丁腈手套、实验服和护目镜。
- 通风:所有称量和溶液配制操作均应在通风良好的通风橱内进行,以减少粉尘或蒸气的吸入。
- 皮肤和眼睛接触:如发生接触,立即用大量清水冲洗受影响部位至少15分钟,并寻求医疗建议。
- 废物处置:按照当地机构和政府关于有机化学废物的法规处置所有废弃物。不得将含有该化合物的溶液倒入下水道。
- 稳定性:硝基芳香族化合物在浓缩或纯态下可能对强还原剂、热或机械冲击敏感。避免与强碱、氧化剂和金属接触。
注:具体的GHS分类和LD₅₀值未在现有原始资料中得到确认,应从产品SDS中核实(已标记审查)。
储备液配制
以下操作描述了用于合成或生化测定的100 mM储备液的配制方法,可根据需要按比例调整。
- 溶剂选择:预计6-氯-4-硝基-1H-吲哚易溶于极性非质子溶剂,如二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和四氢呋喃(THF)。由于疏水性芳香核心,其在水性缓冲液中的溶解度预计较低。使用前需通过实验验证溶解度。
- 计算所需质量:配制1 mL DMSO中100 mM溶液:质量(mg)= 0.1 mmol × 196.59 g/mol = 19.66 mg。
- 称量:在分析天平上将干净、干燥的1.5 mL微量离心管去皮。在通风橱内使用微型刮刀将约19.66 mg 6-氯-4-硝基-1H-吲哚转移至管中。
- 溶解:使用校准的微量移液器加入1.00 mL无水DMSO。涡旋30–60秒。若化合物未完全溶解,在水浴中(室温)超声处理5分钟。避免加热超过60 °C。
- 澄清:目视检查溶液。若有颗粒残留,通过0.22 µm PTFE注射过滤器过滤至新瓶中。
- 标签与储存:在小瓶上标注化合物名称、浓度、溶剂、配制日期和操作者姓名缩写。在惰性气氛(氩气或氮气)下避光保存于−20 °C,以确保长期稳定性。短期使用(≤1周),4 °C保存可接受。
免责声明:该特定化合物的精确溶解度数据未在原始资料中提供。上述溶剂建议基于卤代硝基吲哚的一般理化性质,需通过实验验证(已标记审查)。
一般反应设置指导
6-氯-4-硝基-1H-吲哚通常用于以下类型的反应。这些指导原则总结了最佳实践;特定条件请务必查阅一次文献。
C-6位亲核芳香取代反应(SNAr)
C-4位的吸电子硝基活化了C-6位氯取代基,使其易被软亲核试剂(胺、硫醇、醇盐)取代。
- 典型溶剂:DMF或DMSO,60–120 °C。
- 碱:K₂CO₃或Cs₂CO₃(2–3当量)。
- 通过TLC或HPLC监测反应进程。
钯催化交叉偶联反应
C-6位C–Cl键可在标准条件下参与Suzuki–Miyaura、Negishi或Buchwald–Hartwig偶联反应。
- 催化剂:Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂(2–5 mol%)。
- 碱:K₂CO₃或Cs₂CO₃,溶剂为二噁烷/水或DMF。
- 温度:80–100 °C,惰性气氛下进行。
N-烷基化/N-保护
NH基团可在进一步官能化前使用标准方法进行保护或烷基化(NaH/卤代烷在DMF中,或Boc₂O/DMAP)。
分析监测:通过¹H NMR、¹³C NMR和高分辨质谱(HRMS)确认产品结构。纯度应通过HPLC评估(用于生物测试时≥95%)。
注:原始资料中未提供引用该确切化合物的具体文献实例。上述反应条件基于吲哚和硝基芳香族化合物的一般化学原理(已标记审查)。
故障排除
| 问题 | 可能原因 | 建议措施 |
|---|---|---|
| 在DMSO中溶解不完全 | 混合不充分或材料降解 | 延长涡旋时间;短暂超声;检查固体的有效期和外观 |
| 溶液随时间变色 | 氧化或光诱导降解 | 在惰性气体下使用棕色瓶储存;配制新鲜溶液 |
| SNAr转化率低 | 温度或碱当量不足 | 逐步升高温度;添加额外的碱;改用Cs₂CO₃ |
| 偶联产率低(钯反应) | 催化剂中毒或含水 | 使用新活化的分子筛;确保溶剂无水;增加催化剂用量 |
| NH去质子化副反应 | 强碱性条件 | 引入强碱前保护NH基团;使用更温和的条件 |
常见问题
推荐使用哪些溶剂溶解6-氯-4-硝基-1H-吲哚?
根据卤代硝基吲哚的理化性质,推荐使用极性非质子溶剂,如DMSO、DMF和THF。在水或水性缓冲液中的溶解度预计较低。在用于测定前,务必通过实验验证溶解度。
应如何储存6-氯-4-硝基-1H-吲哚以保持其稳定性?
该化合物应以固体形式储存于室温或以下,在密封容器中避光防潮。溶液的长期储存建议在惰性气氛(氩气或氮气)下,于−20 °C避光保存在棕色小瓶中。避免反复冻融。
6-氯-4-硝基-1H-吲哚的Aladdin货号是什么?
6-氯-4-硝基-1H-吲哚可从Aladdin Scientific购买,货号为C728592。请参阅产品页面了解当前价格、包装规格和库存情况。
6-氯-4-硝基-1H-吲哚适合用于N-烷基化反应吗?
是的,6-氯-4-硝基-1H-吲哚的游离NH基团可使用标准方法进行烷基化或保护,例如在DMF中用NaH和卤代烷处理,或使用Boc₂O和DMAP进行Boc保护。在需要强碱性条件的反应前,通常建议先保护N-H,以防止不必要的副反应。
C-6位氯基团能否发生钯催化交叉偶联反应?
是的,6位的C–Cl键适合进行钯催化交叉偶联反应,包括Suzuki–Miyaura偶联(与硼酸)、Negishi偶联和Buchwald–Hartwig胺化反应。典型的初始条件为:使用Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂(2–5 mol%)作催化剂,K₂CO₃或Cs₂CO₃作碱,溶剂为二噁烷或DMF,在80–100 °C惰性气氛下反应。
参考文献
- Aladdin Scientific product page: 6-Chloro-4-nitro-1H-indole, SKU C728592.
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. 4th ed. Wiley, 1992. (General reference for SNAr and cross-coupling methodology.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry. 2nd ed. Oxford University Press, 2012. (General reference for indole chemistry and N-protection strategies.)
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