实验方案(Protocols)

5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺:操作与应用实验方案

5-Bromo-[1,1'-联苯]-2-胺是一种卤代联苯芳香胺,可作为多功能亲电和亲核构建模块,广泛用于钯催化交叉偶联反应、杂环合成及高级药物和材料科学中间体的制备。

化学名称
5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺
Aladdin货号
B696541
分子式
C12H10BrN
分子量
248.12 g/mol
关键官能团
伯芳香胺(–NH2)和芳基溴(C–Br)
典型应用
Suzuki–Miyaura偶联、Buchwald–Hartwig胺化、杂环合成
储存建议
储存于阴凉、干燥、通风良好处,避光防潮,使用后密封保存

化学特性与性质

5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺(Aladdin货号:B696541)是一种芳香胺,具有联苯骨架,在同一苯环的2位连接伯氨基,5位引入溴原子取代基。分子式为C12H10BrN,分子量约为248.12 g/mol。该化合物具有两个相互正交的反应位点:亲核性–NH2基团,可参与酰胺键形成、重氮化、还原胺化及缩合反应;以及亲电性C–Br键,是钯催化和铜催化交叉偶联转化的优良底物。联苯骨架提供扩展的共轭体系,使该化合物在药物合成以及有机电子材料和荧光探针设计中均具有重要价值。该化合物在室温下通常为固体;确切熔点请参阅随附的质量检验报告(COA)。

安全、储存与操作规程

个人防护装备(PPE):操作5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺时,须始终佩戴适当的个人防护装备,包括耐化学品手套(推荐丁腈手套)、护目镜及实验室工作服。在通风橱中进行操作,以避免吸入粉尘或蒸气。

储存:将试剂储存于密封良好的容器中,置于阴凉(2–8 °C或按COA规定)、干燥、避光防潮的场所。远离强氧化剂、强酸及活性卤化试剂。按照当地化学品储存法规,与不相容物质分开存放。

操作注意事项:芳香胺类化合物可能存在皮肤致敏及潜在致癌等健康危害,须严格防护。避免产生细小粉尘。皮肤接触后,立即用肥皂和清水冲洗至少15分钟;眼睛接触后,用大量清水冲洗并寻求医疗救助。使用前请参阅安全数据表(SDS)获取完整危害信息。

废弃物处置:含有该化合物的所有废弃物,须按照适用的地方、区域及国家关于卤代芳烃废弃物的法规进行处置。

溶液配制与溶解规程

平衡处理:开封前,使密封容器在室温下充分平衡,以防止固体试剂表面因温差产生水分凝结。

溶剂选择:5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺通常可溶于常见有机溶剂,如二氯甲烷(DCM)、四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙酸乙酯和乙腈,在水中溶解度有限。请根据后续实验需求选择合适的溶剂。

储备液配制步骤:

  1. 在通风橱中,将带有磁力搅拌子的洁净干燥玻璃小瓶称皮重。
  2. 直接将所需量的5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺称入小瓶中。
  3. 加入适量干燥、脱气的溶剂,配制至目标浓度(合成应用中典型储备液浓度为0.1 M至1.0 M)。
  4. 搅拌或轻轻摇动至完全溶解。如需要,可在不超过40 °C条件下温和加热以辅助溶解。
  5. 若需无颗粒溶液,可通过0.2 µm PTFE注射器过滤头过滤。

溶液稳定性:尽量现配现用。如需储存,在惰性气氛(氮气或氩气)下密封保存于–20 °C;每次使用前检查是否有沉淀或变色现象。

合成应用与反应规程

5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺是一种双官能构建模块,可用于多种合成策略。以下列举代表性反应类型:

1. 钯催化Suzuki–Miyaura交叉偶联反应(通过C–Br键):
芳基溴部分可与芳基硼酸或硼酸酯发生Suzuki–Miyaura偶联。典型条件:以Pd(PPh3)4或Pd(dppf)Cl2为催化剂(1–5 mol%),K2CO3或Cs2CO3为碱,在混合溶剂体系(如DMF/H2O或二噁烷/H2O)中,于80–100 °C惰性气氛下反应。需监控游离胺对反应的干扰;若出现选择性问题,建议在偶联前对氨基进行Boc保护。

2. Buchwald–Hartwig胺化反应(通过C–Br键):
芳基溴可在钯催化下与仲胺发生C–N键形成反应。以Pd2(dba)3为钯源,配合体积庞大的膦配体(如BINAP、XPhos),以NaOtBu为强碱,在甲苯中于80–100 °C氩气保护下反应。

3. 重氮化及Sandmeyer型反应(通过–NH2基团):
伯氨基可在0–5 °C条件下,于盐酸水溶液中用NaNO2(1.1当量)处理,转化为重氮盐,进而发生Sandmeyer反应(替换为CN、F、Cl、Br、OH等),实现联苯骨架的进一步多样化修饰。

4. 酰化与磺酰化反应(通过–NH2基团):
氨基在碱(Et3N或吡啶,1.5–2.0当量)存在下,于DCM中0 °C至室温条件下,可与酰氯或磺酰氯(1.0–1.2当量)反应,分别得到酰胺和磺酰胺产物。

注意:请根据底物特性优化反应条件(催化剂用量、温度、当量比)。所有反应均须在适当的安全条件下进行。

质量控制与故障排除

纯度验证:使用前,请核查每批次随附的质量检验报告(COA)中的试剂纯度。对于关键应用,建议在实验室内通过HPLC(反相C18色谱柱,254 nm UV检测)或在CDCl3或DMSO-d6中进行1H NMR分析加以验证。

常见问题及解决方案:

  • Suzuki反应偶联产率低:检查催化剂的活性及惰性气氛的密封性。确保硼酸偶联底物不含硼氧烷低聚体。可考虑换用活性更高的钯催化剂,如Pd-PEPPSI或Pd(OAc)2/SPhos。
  • 胺基部分氧化:若固体出现变色(变深),可能是胺基发生了部分氧化。请使用新鲜试剂,重新分装后在惰性气氛下储存。
  • 在反应溶剂中溶解度差:换用极性更高的共溶剂,或对混合液进行温和加热。DMSO通常能改善溶解性,但可能需要在后处理前去除。
  • 胺基位置发生意外副反应:在对C–Br位点进行需要苛刻条件的反应之前,建议用适当的保护基(Boc、Ac或Cbz)对–NH2基团进行保护。

分析参考数据:通过与已报道的5-溴-2-氨基联苯光谱数据比对来确认化合物身份。关键NMR信号包括δ 6.5–7.6 ppm区域的芳香质子信号及宽单峰–NH2信号;确切化学位移应与一级文献来源进行核对。

常见问题

溶解5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺最适合使用哪些溶剂?

5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺通常可溶于常见有机溶剂,包括DCM、THF、DMSO、乙酸乙酯和乙腈,在水中溶解度有限。为获得最佳效果,请使用干燥、新鲜脱气的溶剂,若溶解较慢,可温和加热至不超过40 °C。

在对C–Br键进行Suzuki偶联反应之前,是否需要对氨基进行保护?

并非总是必要,但当使用苛刻条件或强碱时,建议进行保护,因为游离–NH2可能与钯配位或干扰碱性条件。在温和优化的Suzuki条件下,选择适当的碱(如K2CO3),反应通常可在不保护的情况下进行。若出现选择性问题,Boc保护是简便有效的解决方案。

如何储存5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺以保持其稳定性?

将化合物储存于密封容器中,置于阴凉处(建议2–8 °C,或按COA规定),避免光照、潮湿、强氧化剂和强酸。芳香胺类化合物易受氧化,建议每次使用后用惰性气体(氮气或氩气)充填容器顶部空间。如发现明显变色,应废弃该批次试剂。

5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺是否适合用于Buchwald–Hartwig胺化反应?

是的。5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺中的芳基溴是钯催化Buchwald–Hartwig C–N偶联反应中与仲胺反应的优良亲电底物。建议使用体积较大的膦配体和强碱,在惰性气氛下进行反应。如有必要,对氨基进行保护以避免–NH2部位发生竞争性副反应。

参考文献

  1. Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chemical Reviews, 1995, 95(7), 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
  2. Hartwig, J. F. Evolution of a Fourth Generation Catalyst for the Amination and Thioetherification of Aryl Halides. Accounts of Chemical Research, 2008, 41(11), 1534–1544. doi:10.1021/ar800098p
  3. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 1992.

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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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.《5-溴-[1,1'-联苯]-2-胺:操作与应用实验方案》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年11月5日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/5-bromo-1-1-biphenyl-2-amine-handling-application-protocol.html
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