技术文章

2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine:性质与实验室使用指南

2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine是一种多功能卤代嘧啶砌块,同时含有氯和氟取代基,使其成为药物化学和农用化学品合成中用途广泛的中间体。

IUPAC名称
2-氯-5-氟-4-甲氧基-6-甲基嘧啶
分子式
C6H6ClFN2O
分子量
176.57 g/mol
阿拉丁货号
C734312
化合物类别
卤代嘧啶;杂环砌块
主要反应位点
C-2氯(亲核芳香取代),C-5氟(SNAr/交叉偶联),C-4甲氧基(强条件下置换)

化学结构与身份信息

2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine是一种取代嘧啶杂环化合物,分子式为C6H6ClFN2O,分子量约为176.57 g/mol。该化合物含有一个六元芳香环,环上1和3位各有一个氮原子。环上共有四种不同的取代基:C-2位为氯原子,C-5位为氟原子,C-4位为甲氧基(–OCH3),C-6位为甲基(–CH3)。

氯和氟两种离去基团共存于缺电子嘧啶环上,赋予该分子差异化的反应活性:C-2氯在温和条件下通常更易发生亲核芳香取代(SNAr);而C-5氟受邻近环氮激活,在适当条件下可参与选择性置换或钯催化交叉偶联反应。C-4甲氧基在较强烈的条件下可被置换,进一步拓展了合成灵活性。

理化性质与稳定性

作为低分子量卤代杂芳环化合物,2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine在常温下预计为固体或低熔点固体,但研究人员应参阅阿拉丁货号C734312随附的检验证书(CoA),以获取经确认的物理状态、熔点和纯度数据。

由于含有亲脂性甲基和甲氧基取代基,该化合物可能易溶于常见极性非质子有机溶剂,如二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)和二氯甲烷(DCM),在水中溶解度有限。缺电子环上的C–Cl和C–F键在标准储存条件下稳定,但在合成条件下对亲核试剂具有反应活性。

为确保长期稳定性,应在惰性气氛(氮气或氩气)下密封保存,避免与水分和强亲核试剂接触。建议在阴凉、干燥、通风良好的环境中冷藏(2–8 °C)或冷冻(–20 °C)储存,以防止降解。

合成应用与反应活性

2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine等卤代嘧啶在药物化学、药物发现及农用化学品研究中被高度重视,可作为合成砌块使用。C-2(Cl)和C-5(F)两个差异化离去基团允许在多步合成中对环进行顺序、化学选择性官能化。

亲核芳香取代(SNAr):吸电子环氮原子激活C-2氯位,使其易于与胺、醇盐和硫醇盐发生SNAr反应。该反应通常在温和至中等条件下进行,可获得2-氨基、2-烷氧基或2-硫醚嘧啶类似物。

交叉偶联反应:C-2的C–Cl键与钯催化的交叉偶联反应兼容,包括Suzuki-Miyaura偶联、Buchwald-Hartwig胺化及Negishi偶联,可在C-2引入芳基、杂芳基或氨基取代基。

C-5氟的选择性置换:在适当条件下,C-5氟可被选择性置换,为嘧啶骨架的进一步多样化提供正交反应位点。

上述特性使C734312成为构建含嘧啶药物候选化合物库的有用中间体,尤其适用于靶向激酶、GPCR或其他嘧啶基序广泛存在的治疗相关蛋白的研究项目。

安全操作、储存与法规指导

个人防护装备(PPE):操作2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine时,应穿戴适当的PPE,包括耐化学品手套(如丁腈手套)、护目镜和实验服。操作应在通风橱内进行,以减少粉尘或蒸气的吸入暴露。

危害注意事项:作为卤代有机化合物,该物质可能对皮肤、眼睛和呼吸道有刺激性。研究人员在使用前必须查阅阿拉丁科学为C734312提供的安全数据表(SDS),了解具体的危害分类、GHS象形图、急救措施和适用的废弃物处置要求。

储存:在惰性气体保护下于2–8 °C(长期储存可在–20 °C)密封保存,远离热源、光照、水分及强碱、强亲核试剂、氧化剂等不相容物质。

废弃物处置:废弃物应按照当地、地区及国家有关卤代有机废物的法规进行处置,切勿倒入下水道或水体。

常见问题

为什么在亲核芳香取代反应中,C-2氯比C-5氟更具反应活性?

在亲核芳香取代(SₙAr)反应中,决速步骤是亲核试剂进攻形成Meisenheimer络合物,而非离去基团的离去。在嘧啶环上,C-2位同时被两个环氮原子(N-1和N-3)夹持,最大程度地稳定阴离子Meisenheimer络合物,从而降低活化能。C-5氟本身虽是更好的离去基团,但其共振稳定化所处位置仅受一个强激活氮的影响,因此在温和条件下,C-2氯的置换在动力学上更为优先。

进行涉及2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine的反应时,推荐使用哪些溶剂?

对于涉及本品的SₙAr和交叉偶联反应,通常推荐使用极性非质子溶剂。DMSO、DMF、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、THF、二噁烷和乙腈是常用选择,能良好溶解底物并支持所需的反应条件。溶剂的选择应根据具体的亲核试剂或偶联伴侣、所用碱及目标反应温度进行优化。在实际操作规模下,应通过实验验证溶解性。

如何储存2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine(C734312)以保持其纯度?

将C734312密封保存于惰性气氛(氮气或氩气)中,日常储存温度为2–8 °C,长期存档可置于–20 °C。避免与水分、光照、强亲核试剂及氧化剂接触。开瓶前应先将容器在室温下平衡,以防止冷凝水进入。每次使用后立即重新密封,并记录首次开封日期以追踪有效期。

2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine能否用于Suzuki-Miyaura交叉偶联反应?

是的,2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine中C-2的C–Cl键通常与芳基硼酸或硼酸酯的钯催化Suzuki-Miyaura偶联兼容,可在C-2引入芳基或杂芳基。典型条件包括Pd(0)或Pd(II)前催化剂、膦配体、水相碱(如K₂CO₃或Cs₂CO₃)以及二噁烷/水等混合溶剂体系。可能需要对反应条件进行优化,以在保留C-5氟取代基的同时获得高产率。

参考文献

  1. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. Chapter on Nucleophilic Aromatic Substitution.
  2. 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
  3. Aladdin Scientific. Safety Data Sheet: 2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine, SKU C734312. Aladdin Scientific, Shanghai.

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: 技术文章

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.《2-Chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine:性质与实验室使用指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月21日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/2-chloro-5-fluoro-4-methoxy-6-methylpyrimidine-properties-lab-guide.html