4-Броманизол (104-92-7) Физические и химические свойства

Химический профиль

4-Броманизол

Пара-бромированный анизол, служащий органобромсодержащим промежуточным соединением для тонкого химического и фармацевтического синтеза, обычно используемый командами по НИОКР и технологии процессов.

Номер CAS	104-92-7
Семейство	Галогенированные анизолы
Типичная форма	Светло-жёлтая жидкость
Распространённые стандарты	BP, EP, JP

Используется в качестве исходного синтетического блокa для реакций кросс-сочетания и электрофильного замещения. 4-броманизол часто указывается для разработки методик, масштабирования и обеспечения промежуточными продуктами. Команды по закупкам и обеспечению качества обычно запрашивают сертификаты соответствия по стандартам и аналитические данные по партиям для поддержки разработки формуляций, валидации процессов и регуляторной документации.

4-Броманизол представляет собой простой ароматический органобромид из семейства анизолов (метоксибензолов) с бромом в пара-положении. Структурно — моно-метоксибензол (анизол) с арилбромидной группой в 4-положении; формальное название по IUPAC: 1-бром-4-метоксибензол. Электронная структура определяется сопряжённым ароматическим кольцом с сильной электроакцепторной метоксигруппой (+M-эффект) и галогеном, оказывающим слабое индуктивное электроотрицательное воздействие (−I), но сохраняющим орто/пара-ориентирующий характер за счёт резонанса. Такое сочетание формирует ароматическую систему с умеренно повышенной электронной плотностью по сравнению с незамещенным бромбензолом в положениях, активируемых метоксигруппой, и относительно стабильной связью C–Br, пригодной для распространённых реакций кросс-сочетания.

В физико-химическом плане молекула нейтральна, обладает низкой полярностью (малой топологической полярной поверхностью) и умеренной липофильностью, что соответствует замещённым анизолам и арилбромидам. Кислотно-основные свойства не выражены при нормальных условиях (отсутствуют ионизируемые функциональные группы), донорство водородных связей равно нулю, а акцепторство ограничено кислородом метоксигруппы. Гидролиз при комнатной температуре не ожидается; окислительное разложение протекает по типичным схемам для электронно-обогащённых ароматических соединений и может происходить при воздействии сильных окислителей или радикальных процессов. Арилбромидная функциональность делает соединение стандартным электрофилом в кросс-сочетательных реакциях на основе катализа палладием и никелем, используемых в синтетическом и производственном контексте.

Распространённые коммерческие стандарты для данного вещества включают: BP, EP, JP.

Основные физические свойства

Плотность

Экспериментальные данные по этому параметру в доступных источниках отсутствуют.

Точка плавления

По экспериментальным данным, точка плавления составляет \(9\text{–}10\,^\circ\mathrm{C}\). Следовательно, вещество является низкоплавким ароматическим жидким соединением при комнатной температуре или жидкостью, способной к кристаллизации при температурах близких к холодильным.

Точка кипения

Экспериментальные данные по этому параметру в доступных источниках отсутствуют.

Давление пара

Экспериментальные данные по этому параметру в доступных источниках отсутствуют.

Температура воспламенения

Экспериментальные данные по этому параметру в доступных источниках отсутствуют.

Химические свойства

Растворимость и фазовое поведение

4-Броманизол — низкополярная ароматическая жидкость с очень ограниченной способностью к образованию водородных связей (0 доноров водородных связей, 1 акцептор). Следовательно, растворимость высока в неполярных и умеренно полярных органических растворителях (эфирах, углеводородах, хлорорганических растворителях) и низка в воде. Маленькая топологическая полярная поверхность и умеренная молекулярная полярность указывают на пренебрежимо малую растворимость в воде и сильное распределение в органические фазы; это типично для алкоксизамещённых арилгалогенидов.

Реакционная способность и стабильность

Как арилбромид, связь C–Br стабильна при нейтральных условиях, но является хорошей уходящей группой в металло-катализируемых реакциях кросс-сочетания и нуклеофильных ароматических замещениях (при активации). Метоксигруппа в пара-положении увеличивает электронную плотность в кольце, облегчая электрофильное ароматическое замещение по сравнению с бромбензолом, а также стабилизирует радикальный катионный интермедиат. Соединение химически стабильно при мягких условиях, однако может подвергаться окислительному разложению под сильными окислителями или при длительном воздействии света и инициаторов радикальных реакций. Рекомендуются стандартные меры предосторожности при работе с галогенированными ароматическими соединениями (избегать сильных окислителей, контролировать источники воспламенения и воздействие света при масштабировании).

Термодинамические данные

Стандартные энтальпии и теплоёмкость

Экспериментальные значения этого параметра в доступных источниках отсутствуют.

Качественно, замещённые анизолы и простые арилбромиды имеют теплоёмкости и энтальпии образования, характерные для малых моноциклических ароматических соединений; термохимические данные для моделирования процессов следует получать из экспериментальных исследований или проверенных литературных/технических источников перед масштабированием.

Молекулярные параметры

Молекулярная формула и вес

Молекулярная формула: C7H7BrO
Молекулярный вес: \(187.03\,\mathrm{г}/\mathrm{моль}\)

LogP и полярность

XLogP (вычисленное значение): 2.8 — указывает на умеренную липофильность, характерную для соединений, преимущественно распределяющихся в органических средах, а не в водных.
Топологическая полярная поверхность (TPSA): \(9.2\,\text{Å}^2\) — малая полярная поверхность, что соответствует ограниченной водорастворимости.

Структурные особенности

Структура представляет собой анизол (метоксизамещённый бензол) с пара-бромным заместителем (SMILES: COC1=CC=C(C=C1)Br). Метоксигруппа является донорным заместителем, активирующим кольцо к электрофильному замещению в орто и пара положениях; атом брома — слабо дезактивирующий, но орто/пара-ориентирующий галоген, служащий удобной «ручкой» для кросс-сочетательных реакций на основе палладия или никеля (например, Suzuki, Negishi, Buchwald–Hartwig). Стерическое препятствие невелико (число вращающихся связей = 1), молекула представляет собой плоское ароматическое кольцо с одним заместителем, содержащим неподелённые электронные пары (кислород), способные к слабой координации в каталитических системах.

Дополнительные вычисленные структурные параметры: точная масса = 185.96803; моноизотопная масса = 185.96803; количество тяжёлых атомов = 9; число доноров водородных связей = 0; число акцепторов водородных связей = 1; число вращающихся связей = 1; сложность = 77.

Идентификаторы и синонимы

Регистрационные номера и коды

Номер по реестру CAS: 104-92-7
EC (номер Европейского сообщества): 203-252-1
UNII: U430F901J9
ChEBI: CHEBI:47257
DTXSID: DTXSID2059308
NSC номер: 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

Синонимы и структурные наименования

Распространённые синонимы и альтернативные наименования включают:
- 1-бром-4-метоксибензол
- p-Броманизол
- p-Броманизол
- 4-метоксипенилбромид
- Анизилбромид
- p-Анизилбромид
- 4-Броманисол
- 4-метокси-1-бромбензол
(Выбор выше отражает основные синонимы, предоставленные загрузчиком данных для закупок и индексирования.)

Промышленные и коммерческие применения

Основные области использования и отрасли

4-Броманизол преимущественно используется в качестве интермедиата в закрытых процессах органического синтеза. Его применяют и обрабатывают на химических производственных предприятиях, где замещённые арилбромиды служат исходными соединениями для производства тонких химикатов, сложных интермедиатов для фармацевтики, агрохимических промежуточных продуктов и специализированных материалов. Сообщаемые уровни коммерческой деятельности указывают на производство и использование в промышленных масштабах (суммарные объёмы продукции за предыдущие годы составляют менее 1 000 000 фунтов).

Роль в синтезе и составах

Функционально соединение служит легко используемым арилэлектрофилом в реакции металло-катализируемого кросс-сопряжения (например, реакции Сузуки–Мияуры, аминирования типа Бухвальда) для введения различных заместителей в структуру анизола. Метоксильная группа может направлять дальнейшую функционализацию и может сохраняться или трансформироваться в зависимости от синтетической стратегии. На практике 4-броманизол выбирают, когда требуется арилбромид с метокси-подстановкой в качестве сопрягаемого реагента или предшественника для получения более сложных арилдериватов.

Обзор безопасности и обращения

Острая и профессиональная токсичность

В классификационных списках заявлены предупреждающие фразы: H315 (вызывает раздражение кожи), H373 (может вызывать повреждение органов при длительном или повторяющемся воздействии) и H412 (вреден для водной среды с длительным эффектом). Токсикологические обзоры указывают на воздействие на центральную нервную систему, характерное для воздействия растворителей (острый растворительный синдром), а данные об ингаляционной токсичности для животных содержат значение LC50 (мышь) равное \(\,20\,\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\). В аннотациях по токсикологии он описывается как раздражитель кожи и вредный при проглатывании; рекомендуется соблюдение контроля профессионального воздействия и мониторинг для защиты рабочих.