中文名稱:5-溴-2-(硫代甲基)嘧啶
中文別名:5-溴-2-(硫代甲基)吡啶,95%;5-溴-2-(硫代甲基)嘧啶,95%;5-溴-2-(硫代甲基)嘧啶;5-溴-2-甲磺胺基吡啶;5-溴-2-(甲硫基)吡啶;5-溴-2-(硫代甲基)吡啶;2-(甲硫基)-5-溴吡啶
英文名稱:5-BROMO-2-METHYLSULFANYL-PYRIDINE
英文別名:5-BROMO-2-METHYLSULFANYL-PYRIDINE;5-Bromo-2-methylthiopyridine;5-5-Bromo-2-methylsulfanyl-pyridine;Pyridine,5-broMo-2-(Methylthio)-;2-Methylthio-5-broMopyridine;3-BroMo-6-(Methylsulfanyl)pyridine;5-bromo-1-mercapto-2-methylpyridin-1-ium;5-BROMO-2-METHYLSULFANYL-PYRIDINEISO9001:2015REACH
CAS號(hào):51933-78-9
分子式:C6H6BrNS
分子量:204.09
貨號(hào):PN04790
5 - 溴 - 2-(硫代甲基) 吡啶(5-Bromo-2-(methylthio) pyridine)是一種含硫和溴的雜環(huán)有機(jī)化合物,化學(xué)分子式為 C7H8BrNS,分子量 218.11,CAS 號(hào)為 51933-78-9。其結(jié)構(gòu)由吡啶環(huán)(六元含氮雜環(huán))衍生而來(lái),2 號(hào)位連接甲硫基(-S-CH?),5 號(hào)位引入溴原子(-Br),兼具鹵代烴的反應(yīng)活性與硫醚的化學(xué)特性,是醫(yī)藥、農(nóng)藥和有機(jī)合成中常用的中間體。
詳細(xì)描述
1. 物理性質(zhì)
· 外觀:常溫下為無(wú)色至淡黃色液體或結(jié)晶性固體(取決于純度和溫度),純品呈透明液體,久置可能因氧化或光照逐漸變?yōu)樯铧S色。
· 熔點(diǎn) / 沸點(diǎn):
i. 熔點(diǎn)約 25-30°C(易受結(jié)晶狀態(tài)影響);
ii. 沸點(diǎn)約 260-270°C(常壓),高沸點(diǎn)特性使其適用于高溫反應(yīng)體系,可通過(guò)減壓蒸餾純化(如 120-130°C/10 mmHg)。
· 溶解性:
i. 難溶于水(溶解度 < 0.1 g/100 mL),易溶于乙醚、二氯甲烷、甲苯等有機(jī)溶劑;
ii. 與乙醇、丙酮混溶,在極性非質(zhì)子溶劑(如 DMF、DMSO)中溶解度中等,適用于親核取代反應(yīng)體系。
2. 化學(xué)性質(zhì)
· 鹵代反應(yīng)活性:
· 5 號(hào)位溴原子具有較強(qiáng)的親電取代活性,易發(fā)生SN2 親核取代反應(yīng),例如與醇、胺、硫醇等親核試劑反應(yīng)生成相應(yīng)的取代產(chǎn)物:溴甲硫基吡啶???甲硫基吡啶
· 在鈀催化下可參與偶聯(lián)反應(yīng)(如 Suzuki-Miyaura 偶聯(lián)、Buchwald-Hartwig 胺化),與芳基硼酸或胺類化合物構(gòu)建碳 - 碳或碳 - 氮鍵,是合成復(fù)雜吡啶衍生物的關(guān)鍵步驟。
· 硫醚的特性:
· 甲硫基(-S-CH?)中的硫原子具有孤對(duì)電子,可作為配體與金屬離子(如 Cu2?、Zn2?)配位,或在氧化劑(如 H?O?、m-CPBA)作用下氧化為亞砜(-SO-CH?)或砜(-SO?-CH?),用于官能團(tuán)轉(zhuǎn)化;
· 硫醚鍵在酸性條件下穩(wěn)定,但在強(qiáng)堿(如 NaH)或高溫下可能發(fā)生硫甲基的脫除,生成 2 - 巰基吡啶衍生物。
· 吡啶環(huán)的堿性:
吡啶環(huán)氮原子的孤對(duì)電子使其具有弱堿性(pKa≈5.2),可與強(qiáng)酸成鹽(如鹽酸鹽),用于分離純化或調(diào)節(jié)水溶性。
3. 合成路徑
· 鹵代 - 硫甲基化兩步法(常用工藝):
i. 以 2 - 氯吡啶為原料,通過(guò)溴代反應(yīng)在 5 號(hào)位引入溴原子,生成 5 - 溴 - 2 - 氯吡啶;
ii. 再與甲硫醇鈉(NaSCH?)在極性溶劑(如乙醇)中發(fā)生親核取代,氯原子被甲硫基取代,得到目標(biāo)產(chǎn)物:氯吡啶??溴氯吡啶?乙醇溴甲硫基吡啶
總產(chǎn)率約 60%-75%,需控制溴代反應(yīng)的區(qū)域選擇性(吡啶環(huán)電子效應(yīng)使 3、5 位易被取代,通過(guò)催化劑調(diào)控可富集 5 位產(chǎn)物)。
· 直接硫甲基化法(適用于特定底物):
以 5 - 溴 - 2 - 羥基吡啶為原料,與甲硫醇在酸性條件下發(fā)生親核取代(如濃 H?SO?催化),羥基被甲硫基取代,避免使用強(qiáng)堿性硫醇鹽,但需注意酚羥基的保護(hù)與脫保護(hù)。
4. 應(yīng)用領(lǐng)域
· 醫(yī)藥與農(nóng)藥研發(fā):
· 作為吡啶類藥物中間體,用于合成抗菌藥(如吡啶硫醚類抗生素)、抗寄生蟲(chóng)藥(如硫代吡啶類驅(qū)蟲(chóng)劑),溴原子和甲硫基可進(jìn)一步衍生為藥效基團(tuán);
· 在抗腫瘤藥物中,通過(guò)偶聯(lián)反應(yīng)引入芳基或雜環(huán)結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)分子的脂溶性和靶標(biāo)結(jié)合能力。
· 有機(jī)合成與材料化學(xué):
· 用于制備含硫吡啶配體(如金屬配合物催化劑),硫原子的配位能力可提升催化劑的穩(wěn)定性和選擇性;
· 在光電材料中,通過(guò)溴代物的偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建共軛體系(如吡啶 - 噻吩共聚物),用于有機(jī)半導(dǎo)體或發(fā)光材料。
· 精細(xì)化學(xué)品中間體:
可合成染料、香料的吡啶硫醚衍生物,例如通過(guò)甲硫基的氧化反應(yīng)制備含亞砜結(jié)構(gòu)的熒光染料,或通過(guò)溴的取代反應(yīng)引入長(zhǎng)鏈烷基改善表面活性。
5. 安全與儲(chǔ)存
· 安全性:
· 溴代物具有一定刺激性,蒸氣對(duì)呼吸道和眼睛有害,需在通風(fēng)櫥中操作,佩戴護(hù)目鏡和手套;
· 硫醚類化合物可能釋放微量硫化物氣味,避免與強(qiáng)氧化劑接觸(可能引發(fā)燃燒或爆炸)。
· 儲(chǔ)存條件:
· 密封存放于避光、陰涼處,使用棕色玻璃瓶或金屬桶包裝,防止溴代物見(jiàn)光分解;
· 長(zhǎng)期儲(chǔ)存建議低溫(2-8°C),避免接觸潮濕空氣,保質(zhì)期通常 1-2 年,若顏色加深需重新檢測(cè)純度。
總結(jié)
5 - 溴 - 2-(硫代甲基) 吡啶的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使其成為鹵代反應(yīng)與硫醚化學(xué)的雙重功能中間體,在雜環(huán)化合物合成中扮演關(guān)鍵角色。其核心價(jià)值在于溴原子的易取代性和甲硫基的可轉(zhuǎn)化性,可靈活構(gòu)建含氮、含硫的復(fù)雜分子,廣泛服務(wù)于醫(yī)藥、農(nóng)藥和功能材料領(lǐng)域。同時(shí),需注意其鹵代物的刺激性和硫醚的氧化特性,操作中需遵循有機(jī)合成安全規(guī)范。
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