4-Bromoanisole (104-92-7) Physikalische und Chemische Eigenschaften
4-Bromoanisole
Ein para-bromiertes Anisol, das als organobromhaltiges Zwischenprodukt für die Feinchemie und pharmazeutische Synthese dient und typischerweise von F&E- und Prozesschemie-Teams verwendet wird.
| CAS-Nummer | 104-92-7 |
| Familie | Halogenierte Anisole |
| Typische Form | Hellgelbe Flüssigkeit |
| Übliche Qualitäten | BP, EP, JP |
4-Bromoanisole ist ein einfaches aromatisches Organobromid aus der Anisol-(Methoxybenzol)-Familie mit einem bromierten Substituenten in para-Position. Strukturell handelt es sich um ein Monomethoxybenzol (Anisol)-Gerüst mit einem Aryl-Bromid an Position 4; der formale IUPAC-Name lautet 1-Bromo-4-methoxybenzol. Die elektronische Struktur wird vom konjugierten aromatischen Ring dominiert, mit einer stark elektronendonierenden Methoxy-Gruppe (+M-Effekt) und einem Halogen, das einen schwachen elektronenziehenden induktiven Effekt (−I) ausübt und über Resonanz gleichzeitig ortho/para-dirigierende Eigenschaften behält. Die Kombination ergibt ein aromatisches System mit mäßig erhöhter Elektronendichte im Vergleich zu unsubstituiertem Brombenzol an den durch die Methoxygruppe aktivierten Positionen sowie eine relativ stabile C–Br-Bindung, die für gängige Kupplungstransformationen geeignet ist.
Physikochemisch ist das Molekül im Wesentlichen neutral, gering polar (kleine topologische polare Oberfläche) und mäßig lipophil, was mit substituierten Anisolen und Aryl-Bromiden übereinstimmt. Säure-Base-Verhalten ist unter normalen Bedingungen vernachlässigbar (keine ionisierbaren funktionellen Gruppen), die Wasserstoffbrückendonator-Kapazität ist null und die Wasserstoffbrücken-Akzeptorfähigkeit beschränkt sich auf den Sauerstoff der Methoxygruppe. Hydrolyse unter Umgebungsbedingungen wird nicht erwartet; oxidative Zersetzung folgt typischen Mustern für elektronendonierende Aromaten und kann unter starken Oxidationsbedingungen oder radikalischen Prozessen auftreten. Die Aryl-Bromidfunktion macht die Verbindung zu einem Standard-Elektrophil in palladium- und nickelkatalysierten Kreuzkupplungsreaktionen, die in Synthese und Herstellung eingesetzt werden.
Übliche kommerzielle Qualitäten für diese Substanz sind: BP, EP, JP.
Grundlegende Physikalische Eigenschaften
Dichte
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell etablierten Werte vor.
Schmelzpunkt
Experimentelle Angaben nennen einen Schmelzpunkt von \(9\text{–}10\,^\circ\mathrm{C}\). Die Substanz ist somit bei Raumtemperatur eine niedrigschmelzende aromatische Flüssigkeit oder kann bei Kühlschranktemperaturen erstarren.
Siedepunkt
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell etablierten Werte vor.
Dampfdruck
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell etablierten Werte vor.
Flammpunkt
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell etablierten Werte vor.
Chemische Eigenschaften
Löslichkeit und Phasenverhalten
4-Bromoanisole ist eine aromatische Flüssigkeit mit geringer Polarität und sehr eingeschränkter Fähigkeit zur Wasserstoffbrückenbindung (Anzahl der Wasserstoffbrückendonatoren = 0, Anzahl der Akzeptoren = 1). Daher ist die Löslichkeit hoch in unpolaren bis mäßig polaren organischen Lösungsmitteln (Ether, Kohlenwasserstoffe, chlorierte Lösungsmittel) und gering in Wasser. Die kleine topologische polare Oberfläche und mäßige Molekülpolarität sagen eine vernachlässigbare wässrige Löslichkeit und starke Verteilung in organischen Phasen voraus; dies ist typisch für alkoxy-substituierte Arylhalogenide.
Reaktivität und Stabilität
Als Aryl-Bromid ist die C–Br-Bindung unter neutralen Bedingungen stabil, fungiert jedoch als guter Abgangsgruppe bei Übergangsmetall-katalysierten Kreuzkupplungen und nucleophilen aromatischen Substitutionen (wenn aktiviert). Der para-Methoxy-Substituent erhöht die Elektronendichte im Ring, erleichtert die elektrophile aromatische Substitution im Vergleich zu Brombenzol und stabilisiert zudem radikalische Kation-Zwischenprodukte. Die Verbindung ist chemisch stabil unter milden Bedingungen, kann aber unter starken Oxidationsmitteln oder längerer Lichteinwirkung und Radikalstartern oxidative Zersetzung erfahren. Standardmäßige Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit halogenierten Aromaten (Vermeidung starker Oxidantien, Kontrolle von Zündquellen und Lichtkontakt bei Maßstabsvergrößerung) sind angemessen.
Thermodynamische Daten
Standardenthalpien und Wärmekapazität
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell etablierten Werte vor.
Qualitativ zeigen substituierte Anisole und einfache Aryl-Bromide Wärmekapazitäten und Bildungsenthalpien in Bereichen, die typisch sind für kleine monocyclische Aromaten; thermochemische Daten für Prozessmodellierung sollten vor Maßstabsvergrößerung aus experimentellen Messungen oder validierten Literatur-/Technikquellen bezogen werden.
Molekulare Parameter
Molekulargewicht und Formel
- Molekülformel: C7H7BrO
- Molekulargewicht: \(\,187.03\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
LogP und Polarität
- XLogP (berechnet): 2.8 — weist auf mäßige Lipophilie hin, typisch für Verteilung in organischen Phasen statt in wässrigen Medien.
- Topologische polare Oberfläche (TPSA): \(9.2\,\text{Å}^2\) — niedrige polare Oberfläche, was mit eingeschränkter wässriger Löslichkeit übereinstimmt.
Strukturelle Merkmale
Die Struktur ist ein Anisol (methoxy-substituiertes Benzol) mit einem para-Brom-Substituenten (SMILES: COC1=CC=C(C=C1)Br). Die Methoxygruppe ist ein elektronendonierender Substituent, der den Ring für elektrophile Substitution an ortho/para-Positionen aktiviert; das Bromatom ist ein schwach deaktivierendes, aber ortho/para-dirigierendes Halogen und wird als Bindungsstelle in palladium- bzw. nickel-katalysierten Kreuzkupplungen (z. B. Suzuki, Negishi, Buchwald–Hartwig) häufig genutzt. Sterische Behinderung ist gering (Anzahl der rotierbaren Bindungen = 1), und das Molekül zeigt einen planaren aromatischen Ring mit einem Substituenten, der freie Elektronenpaare (Sauerstoff) besitzt und in katalytischen Umgebungen schwach koordinierend wirkt.
Weitere berechnete Strukturparameter: exakte Masse = 185.96803; monoisotopische Masse = 185.96803; Anzahl schwerer Atome = 9; Anzahl der Wasserstoffbrückendonatoren = 0; Anzahl der Wasserstoffbrückenakzeptoren = 1; Anzahl rotierbarer Bindungen = 1; Komplexität = 77.
Bezeichner und Synonyme
Registry-Nummern und Codes
- CAS-Registry-Nummer: 104-92-7
- EC (Europäische Gemeinschaft) Nummer: 203-252-1
- UNII: U430F901J9
- ChEBI: CHEBI:47257
- DTXSID: DTXSID2059308
- NSC-Nummer: 8042
- InChI: InChI=1S/C7H7BrO/c1-9-7-4-2-6(8)3-5-7/h2-5H,1H3
- InChIKey: QJPJQTDYNZXKQF-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: COC1=CC=C(C=C1)Br
Synonyme und Strukturbezeichnungen
Übliche Synonyme und alternative Bezeichnungen sind unter anderem:
- 1-Bromo-4-methoxybenzol
- p-Bromoanisole
- p-Bromanisole
- 4-Methoxyphenylbromid
- Anisylbromid
- p-Anisylbromid
- 4-Bromoanisol
- 4-methoxy-1-brombenzol
(Auswahl spiegelt die wichtigsten, vom Einreicher bereitgestellten Synonyme wider, die für Beschaffung und Indexierung verfügbar sind.)
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Repräsentative Verwendungen und Industriezweige
4-Bromoanisole wird hauptsächlich als Zwischenprodukt in geschlossenen Prozessen der organischen Synthese eingesetzt. Es wird in der chemischen Herstellung verarbeitet, wobei substituierte Aryl-Bromide als Bausteine für die Produktion von Feinchemikalien, fortgeschrittenen Zwischenprodukten für Pharmazeutika, Agrochemikalien-Zwischenprodukten und Spezialmaterialien dienen. Berichtete kommerzielle Aktivitätsniveaus deuten auf Herstellung und Verwendung im industriellen Maßstab hin (aggregierte Produktmengen, die in den Vorjahren unterhalb von 1.000.000 lb lagen).
Funktion in der Synthese oder Formulierungen
Funktionell dient die Verbindung als leicht einsetzbarer arylischer Elektrophil in metallkatalysierten Kreuzkupplungen (z. B. Suzuki–Miyaura, Buchwald-Typ Aminierungen), um diverse Substituenten an einem Anisol-Gerüst einzuführen. Der Methoxy-Substituent kann eine weitere Funktionalisierung lenken und je nach synthetischer Strategie erhalten oder umgewandelt werden. Praktisch wird 4-Bromoanisole gewählt, wenn ein methoxy-substituiertes Aryl-Bromid als Kupplungspartner oder als Vorstufe für komplexere Aryl-Derivate benötigt wird.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Akute und berufliche Toxizität
Berichtete Gefahrenhinweise in Klassifizierungslisten beinhalten: H315 (verursacht Hautreizungen), H373 (kann die Organe durch längere oder wiederholte Exposition schädigen) und H412 (schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung). Toxikologische Zusammenfassungen zeigen Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem, konsistent mit Lösungsmittelexposition (akutes Lösungsmittelsyndrom), und Tierversuchsdaten zur Inhalation listen einen LC50-Wert (Maus) von \(\,20\,\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\). In toxikologischen Anmerkungen wird es als Hautreizstoff und gesundheitsschädlich beim Verschlucken beschrieben; arbeitsplatzbezogene Expositionskontrollen und Überwachung werden zum Schutz der Beschäftigten empfohlen.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
4-Bromoanisole ist mit den für aromatische Organohalogenide niedriger Polarität geeigneten Standardmaßnahmen zu handhaben: Verwendung einer ausreichenden lokalen Abluft oder geschlossener Systeme zur Begrenzung der Inhalation, Tragen geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (chemikalienbeständige Handschuhe, Augenschutz und Schutzkleidung), sowie Vermeidung von Hautkontakt und Verschlucken. Freisetzung in die Umwelt ist zu vermeiden; der Stoff gilt als schädlich für Wasserorganismen und sollte zur Minimierung der Umweltbelastung gelagert und entsorgt werden. Kühl, gut belüftet und fern von starken Oxidationsmitteln und Zündquellen lagern; für detailierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsvorschriften sind das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die geltenden örtlichen Vorschriften zu beachten.
