5-溴-3-氯-2-羟基吡啶:性质与实验室常见问题解答
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶:性质与实验室常见问题解答
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶是一种卤代吡啶衍生物,因其活性卤素取代基和互变异构羟基/羰基官能团,被广泛用作药物合成、农用化学品研究和杂环化学中的多功能构建模块。
- CAS号
- 7368-77-6
- 分子式
- C₅H₃BrClNO
- 分子量
- 208.44 g/mol
- 外观
- 白色至类白色固体
- 关键官能团
- 溴(C5位)、氯(C3位)、羟基吡啶/吡啶酮(C2位)
- Aladdin货号
- B185358
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶是什么?
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶(CAS 7368-77-6)是一种双卤代吡啶,在2位含有羟基,5位含有溴,3位含有氯。在固态及极性溶剂中,该化合物主要以吡啶酮互变异构体(2-吡啶酮)形式存在,这显著影响其反应活性和氢键结合能力。
该化合物是药物化学和材料科学中的关键构建模块。其两个不同的卤素——溴和氯——提供了用于选择性交叉偶联反应(如Suzuki、Negishi、Buchwald–Hartwig)的正交活性位点,可逐步构建复杂的杂环骨架。羰基/羟基部分还为O-烷基化、N-烷基化和缩合反应提供了进一步的反应机会。
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶应如何储存和操作?
将5-溴-3-氯-2-羟基吡啶储存于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的地方,远离热源、潮湿及强氧化剂、强碱等不相容物质。推荐储存温度通常为2–8 °C或在惰性气氛下室温保存;请参阅具体批次质量检验报告以确认储存条件。
操作该化合物时,请穿戴适当的个人防护装备(PPE),包括耐化学品手套、安全眼镜和实验服。在通风橱中操作,避免吸入粉尘或蒸气。与所有有机卤素化合物一样,操作后彻底洗手,并按照当地法规处置卤代有机废物。
主要合成应用有哪些?
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶主要用作生物活性分子合成中的高级中间体。其C–Br和C–Cl键的正交反应性使化学家能够进行顺序、化学选择性的钯或镍催化交叉偶联反应。C–Br键通常对氧化加成更具活性,可先在C5位进行选择性官能化,再在C3位进行转化。
常见转化包括:(1)Suzuki–Miyaura偶联引入芳基或杂芳基;(2)Buchwald–Hartwig胺化形成C–N键;(3)对羟基/吡啶酮氮进行O-烷基化或O-芳基化以调节药代动力学性质;(4)用作配体前体或配位化学底物。这些特性使其在激酶抑制剂、抗菌药物及其他药理学相关化合物类别的发现中具有重要价值。
纯度、级别和质量规格
Aladdin Scientific以研究级供应5-溴-3-氯-2-羟基吡啶(货号:B185358)。每个生产批次均附有质量检验报告(CoA),注明纯度(通常通过HPLC或GC评估)、外观以及通过NMR或MS的身份确认。对于敏感应用(如不对称催化或生物检测)需要高纯度的研究人员,应在使用前查阅CoA,如需定制纯度级别,请联系Aladdin Scientific。
如需采购和规格咨询,包括大批量和定制包装,请联系Aladdin Scientific销售团队。产品页面上列出的纯度和规格数据为代表性数值;请始终参阅批次特定的CoA以获取确定性数据。
实验室使用中常见问题的排查
偶联产率低:确保化合物在加入反应体系前完全溶解。钯催化反应应使用干燥、脱气的溶剂(如无水DMF、THF或二氧六环)。水分和氧气是催化剂中毒和产率降低的常见原因。
变色或降解:若固体颜色比CoA中描述的更深,可能已吸收水分或发生部分分解。如有可能,在P₂O₅或分子筛上真空干燥,并在关键实验使用前通过TLC或NMR验证化合物身份。
溶解度问题:该化合物通常溶于极性非质子溶剂(DMSO、DMF),在乙醇和丙酮中中等溶解,由于疏水芳香环的存在,水溶性有限。超声或轻微加热可改善溶解;避免长时间加热超过60 °C。
常见问题
羟基吡啶和吡啶酮互变异构体有何区别,哪种形式占主导?
5-溴-3-氯-2-羟基吡啶可以2-羟基吡啶(烯醇式)或2-吡啶酮(酮式)互变异构体形式存在。在极性溶剂和固态下,由于更高的热力学稳定性和有利的分子间氢键,吡啶酮(内酰胺)形式通常占主导。这种互变异构平衡会影响反应活性,尤其是在N-烷基化与O-烷基化反应的选择性方面,设计合成路线时应加以考虑。
我能否在不反应C3(氯)位的情况下选择性地在C5(溴)位进行交叉偶联?
可以。与C3位的C–Cl键相比,C5位的C–Br键对钯(0)催化剂的氧化加成固有地更具活性。通过仔细选择催化剂体系和反应条件(如在温和温度下使用Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂),通常可以在C5位实现选择性单取代。随后可使用活性更高的镍催化剂或更强的钯催化条件对C3位进行官能化。建议针对每种特定底物优化温度、配体和碱的选择。
推荐使用哪些溶剂溶解5-溴-3-氯-2-羟基吡啶?
该化合物在DMSO和DMF等极性非质子溶剂中溶解性良好,在乙醇、丙酮和乙酸乙酯中中等溶解,水溶性较低。NMR表征通常使用DMSO-d₆。对于敏感反应,请始终新鲜配制溶液,并在惰性气氛下储存储备液,以减少分解。
Aladdin Scientific是否提供大批量的5-溴-3-氯-2-羟基吡啶?
是的。Aladdin Scientific(货号:B185358)提供该化合物用于研究,并可受理大批量采购咨询。请直接联系Aladdin Scientific销售或客户服务团队,洽谈批量定价、定制包装和交货周期。
使用该化合物时需要哪些安全预防措施?
作为有机卤素化合物,操作5-溴-3-氯-2-羟基吡啶时应遵守标准实验室防护规程:使用耐化学品手套、安全眼镜和实验服;在通风良好的通风橱中操作,避免吸入粉尘或气溶胶。避免与眼睛、皮肤和衣物接触。使用前请查阅安全数据表(SDS),了解完整的危害分类、急救措施和废物处置要求。
参考文献
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General reference for tautomerism and cross-coupling reactions)
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. (Reference for hydroxypyridine/pyridinone tautomerism and reactivity)
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
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