5-甲酰基-2-甲氧基苯甲酸甲酯:性质与应用
5-甲酰基-2-甲氧基苯甲酸甲酯:性质与应用
Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate是一种双官能团芳香族构建单元,在甲氧基取代的苯环上同时含有醛基和甲酯基,是有机合成与药物化学研究中用途广泛的中间体。
- 化学名称
- 5-甲酰基-2-甲氧基苯甲酸甲酯
- 分子式
- C₁₀H₁₀O₄
- 分子量
- 194.18 g/mol
- CAS号
- 待核实——来源资料中未确认
- 主要官能团
- 醛基(–CHO)、甲酯基(–COOCH₃)、甲氧基(–OCH₃)
- 货号
- M195060
- 供应商
- Aladdin Scientific
化学结构与主要性质
Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate(分子式C₁₀H₁₀O₄,分子量约194.18 g/mol)是一种芳香族化合物,在单个苯环上含有三种不同的官能团:5位的醛基、2位的甲氧基以及1位的甲酯基(羧酸酯)。吸电子基团(酯基、醛基)与供电子基团(甲氧基)的组合使苯环体系具有极化特征和丰富的反应活性。该化合物在室温下通常为固体,与大多数芳香醛类似,应避免与强氧化剂、碱及还原剂接触,以保持纯度。其相对较低的分子量和明确的取代模式使其易于通过¹H NMR、¹³C NMR及红外光谱等标准光谱技术进行表征。
合成用途与构建单元功能
Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate作为合成试剂的核心特征在于:在甲氧基的供电子活化作用下,同时具有两个可独立反应的亲电位点——醛碳和酯基羰基。这种多官能团性质使其能够广泛应用于药物化学和材料科学中常见的各类转化反应。
醛基可轻松参与缩合反应,如Knoevenagel缩合、还原胺化、Wittig及Horner–Wadsworth–Emmons烯基化反应,以及与伯胺形成亚胺(席夫碱)。这些反应常用于在目标分子中引入碳碳双键或含氮连接基团。甲酯基则可选择性皂化为游离羧酸,用氢化物试剂还原为醇,或转化为酰胺,实现多种后续官能化。甲氧基在适当条件下可参与去甲基化以显现酚羟基,或参与亲电芳香取代反应。多种官能团的协同作用使该化合物成为多步合成中真正用途广泛的双官能团构建单元。
在药物化学与药物发现中的应用
含有酯基或甲氧基的双官能团芳香醛在合成具有药理学意义的骨架化合物的中间体中广泛存在。Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate尤其适用于通过醛基与含氮或含氧双亲核试剂的缩合反应,构建苯甲醛衍生杂环化合物,包括异喹啉、苯并噁唑、苯并咪唑及相关环系。
甲氧基取代的芳香基团在具有生物活性的天然产物和已上市药物中广泛存在,使以该构建单元为基础合成的目标分子具有重要意义。从事构效关系(SAR)研究的研究人员可充分利用醛基和酯基的独立反应活性,在单步或序列转化中于两个不同位置引入结构多样性。该化合物还可用作荧光探针、金属催化反应配体或功能聚合物单体的合成前体,将其应用范围扩展至传统小分子药物发现领域之外。
操作、储存与实验室安全
与大多数含芳香醛的化合物一样,操作Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate时应遵循标准实验室防护措施。操作人员应佩戴适当的个人防护装备,包括手套、防护眼镜和实验服,并在通风良好的区域或通风橱内操作,以减少对细颗粒物或蒸气的吸入暴露。
该化合物应密封保存,避光、防潮,并远离强氧化剂和强碱等不相容物质,后者可与醛基和酯基发生反应。在阴凉干燥条件下储存(通常为室温或略低,具体参见产品质检报告)有助于保持长期稳定性和纯度。研究人员在使用前应查阅Aladdin Scientific为M195060提供的安全数据表(SDS),以获取完整的危害信息、急救措施和处置指南。
常见问题
Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate作为合成中间体有何优势?
其价值在于单个芳香环上同时含有三种官能团——醛基、甲酯基和甲氧基。醛基和酯基可以选择性地独立转化,从而以更少的合成步骤高效获得结构复杂的目标化合物。
该化合物中的醛基和酯基能否独立反应?
可以。在严格控制的反应条件下,醛基可选择性参与缩合、还原胺化或烯基化反应,而甲酯基保持不变。反之,在适当的温和条件下,酯基也可选择性皂化或还原而不影响醛基,但需仔细优化以实现高化学选择性。
利用Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate可合成哪些类型的杂环化合物?
醛基官能团可通过与适当的双亲核试剂缩合,用于构建多种含氮和含氧杂环化合物,包括亚胺(席夫碱)、苯并咪唑、苯并噁唑和异喹啉骨架。甲氧基和酯基为进一步的环扩展或官能化提供了额外的反应位点。
如何储存Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate以保持其纯度?
该化合物应密封保存于阴凉、干燥、避光的环境中,远离强氧化剂、强碱和潮湿。请始终参阅Aladdin Scientific提供的产品安全数据表(SDS)及质检报告(货号M195060),以获取具体的储存温度建议。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley-Interscience. General reference for aldehyde and ester reactivity.
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry. Oxford University Press. Reference for functional group transformations and selectivity.
- Aladdin Scientific. Product page for Methyl 5-formyl-2-methoxybenzoate, SKU M195060.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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