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3-브로모-2-메톡시피리딘중요한 헤테로사이클릭 유기 화합물이자 다양한 화학 합성 구조 단위입니다. 분자 구조는 피리딘 고리와 2- 위치에 치환된 메톡시기(-OCH ∝), 3- 위치에 치환된 브롬 원자(- Br)로 구성됩니다. 이 특별한 대체 패턴은 고유한 전자 배포를 제공합니다. 분자 구조는 피리딘 고리와 2위치에 치환된 메톡시기(-OCH ∝), 3위치에 치환된 브롬 원자(-Br)로 구성됩니다.
가장 중요한 가치는 제약, 살충제 및 재료 과학 분야에서 효율적인 합성을 위한 핵심 중간체로서 널리 응용된다는 점입니다. 브롬 원자는 커플링 반응(예: Suzuki Miyaura, Buchwald Hartwig 커플링)을 위한 활성 부위 역할을 하여 방향족 및 아미노 그룹과 같은 복잡한 그룹의 도입을 촉진할 수 있습니다. 그리고 인접한 메톡시 그룹은 금속화 반응을 촉진하기 위해 조정될 수 있을 뿐만 아니라 강산 조건에서 탈보호되어 주요 피리돈 구조 단위로 전환될 수 있습니다. 따라서 수많은 생리활성분자(예: 약물후보물질) 및 기능성 소재를 구축하기 위한 핵심원료로서 상업적 가치와 합성적용 가능성이 매우 중요하다.
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C.F |
C6H6BrNO |
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E.M |
187 |
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M.W |
188 |
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m/z |
187 (100.0%), 189 (97.3%), 188 (6.5%), 190 (6.3%) |
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E.A |
C, 38.33; H, 3.22; 브롬, 42.50; N, 7.45; 오, 8.51 |
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그것의 화학식은 피리딘 고리를 포함하는 유기 분자인 C6H6BrNO입니다. 분자의 3차원-구조는 분자 모델이나 계산 방법을 통해 표현되고 예측될 수 있습니다.
1. 기본 구조:
이 화합물의 기본 구조는 메톡시 그룹과 탄소 원자 2와 3에 치환된 브롬 원자를 포함하는 6원 피리딘 고리로 구성됩니다. 피리딘 고리는 5개의 탄소 원자와 1개의 질소 원자로 구성되며, 탄소 원자 위에 1개의 수소 원자가 있습니다.
2. 공간적 방향:
그것의 분자는 특정한 공간적 방향을 가지고 있습니다. 피리딘 고리 평면의 질소 원자와 메톡시 그룹은 일반적으로 동일한 평면에 위치하는 반면, 브롬 원자는 피리딘 고리 밖으로 확장됩니다. 이러한 배열은 분자에 어느 정도의 공간적 키랄성을 부여합니다.
3. 키랄 특성:
브롬 원자의 존재로 인해 제품의 키랄 이성질체가 있을 수 있습니다. 키랄 이성질체는 회전이나 병진을 통해 겹칠 수 없는 분자의 거울 구조를 의미합니다. 키랄 이성질체는 평면 편광의 진동 방향을 회전시킬 수 있기 때문에 광학적으로 활성을 가질 수 있습니다. 그러나 특정 키랄 특성을 확인하려면 실험이나 계산이 필요합니다.
피리딘과 그 유도체는 자연계에 널리 분포되어 있습니다. 알칼로이드와 같은 많은 식물 성분은 그 구조에 피리딘 고리 화합물을 함유하고 있으며, 이는 많은 중요한 화합물 생산의 기초가 됩니다. 의약품, 살충제, 염료, 계면활성제, 고무 첨가제, 사료 첨가제, 식품 첨가물, 접착제 및 기타 관련 산업의 생산에 없어서는 안 될 원료입니다.
3-브로모-2-메톡시피리딘다양한 살충제 및 식물 보호제를 합성하는 데 사용할 수 있는 유기 합성 중간체입니다. 이러한 살충제와 식물 보호제는 해충, 잡초, 병원균을 방제하고 작물 수확량과 품질을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 다음은 살충제 및 식물 보호에 이 화합물을 사용하는 몇 가지 일반적인 용도입니다.
살충제
이들은 살충제 합성에서 중요한 중간체 역할을 할 수 있습니다. 살충 활성을 갖는 화합물은 다른 화합물과 반응하여 합성될 수 있습니다. 이러한 살충제는 곤충, 진드기, 진딧물 등과 같은 다양한 해충을 방제하여 해충 침입으로부터 작물을 보호하는 데 사용할 수 있습니다. 제초제: 합성 제초제에도 사용할 수 있습니다. 제초제는 잡초의 성장과 번식을 억제하고 작물의 성장 공간과 영양분 공급을 유지할 수 있습니다. 이는 농업 수확량을 늘리고 수동 제초에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 됩니다.
유기합성
이 물질은 유기 합성의 중요한 중간체로서 화학 합성 분야에서 폭넓게 응용됩니다. 치환반응, 첨가반응 등 다양한 화학반응에 참여하여 특정 구조와 기능을 가진 화합물을 생성할 수 있습니다. 이 화합물은 제약, 살충제, 염료 등과 같은 산업에서 중요한 응용 가치를 가지고 있습니다.
살균제
살균제 합성에도 잠재력이 있습니다. 살균제는 곰팡이 및 박테리아와 같은 작물 병원체로 인한 감염을 예방하고 통제하는 데 사용됩니다. 그들은 질병 피해로부터 작물을 보호하고 작물의 정상적인 성장과 발달을 촉진할 수 있습니다.
성장 조절제
위에서 언급한 직접적인 효과 외에도 일부 성장 조절제를 합성하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이 화합물은 식물 호르몬의 합성과 수송을 조절하여 식물의 성장과 발달에 영향을 미칠 수 있습니다. 식물의 성장 속도를 조절하고 뿌리 발달을 촉진하며 과일 노화를 지연시키고 작물 수확량과 품질을 향상시킬 수 있습니다.
에 대한 준비 방법3-브로모-2-메톡시피리딘, 다음과 같은 반응 단계를 사용합니다.
(1) 2-브로모-3-히드록시피리딘의 제조: 수산화나트륨 수용액을 얼음염욕을 사용하여 -10-0도까지 냉각시키고, 이 온도 범위 내에서 액체 브롬을 적가한다. 3-하이드록시피리딘을 수산화나트륨 수용액에 녹인 후 시스템 온도를 10~15도로 유지하면서 위에서 언급한 액체 브롬 용액에 이 용액을 한 방울씩 첨가합니다. 적하 후 실온에서 2.5~3시간 동안 교반한 후, 산으로 pH 7로 조정한다. 얻은 조생성물을 재결정하여 2-브로모-3-히드록시피리딘을 얻었다.
(2) 2-브로모-3-메톡시피리딘의 제조: 메탄올에 나트륨을 첨가하고, 오일 배스를 가열하여 환류시킨 후, 시스템 환류를 유지하고, 2-브로모-3-하이드록시피리딘의 dmf 용액을 상기 시스템에 첨가하는 단계; 10~15분 동안 교반한 후 진공증류로 메탄올을 대부분 제거하고 남은 혼합물에 요오도메탄을 첨가하여 실온에서 밤새 교반한 후 진공증류하여 dmf를 제거하고 실온으로 식힌 후 추출용 에테르를 첨가하고 층을 이루고 포화식염수로 2회 세척하고 건조시킨 후 증류하여 2-브로모-3-메톡시피리딘을 얻는다.
또한, 공정(1)의 수산화나트륨 수용액의 질량분율은 40%이다.
또한, 단계 (1)의 산은 진한 황산이다.
또한, 단계 (1)의 재결정은 부피 분율이 75%인 에탄올 용액을 사용하여 수행된다.
수율을 향상시키기 위해 이 화합물의 합성 단계를 최적화하는 방법은 무엇입니까?
합성 단계를 최적화하기 위해3-브로모-2-메톡시피리딘검색 결과를 기반으로 한 몇 가지 주요 전략은 다음과 같습니다.
적절한 브롬화제 및 용매 선택: 연구에 따르면 다양한 브롬화제 및 용매가 반응 수율에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 디클로로메탄(DCM) 용매에서 브롬화제로 NBS(N-브로모석신이미드)를 사용하면 수율은 47.0%입니다. 아세토니트릴(MeCN) 용매에서 KBr/KBrO3의 수율은 최대 89.5%에 달할 수 있습니다. 따라서 브롬화 시스템으로 KBr/KBrO3 및 MeCN을 선택하는 것이 수율을 향상시키는 효과적인 방법이 될 수 있습니다.
용매 최적화: 용매 선택은 6-브로모-2-메톡시-3-아미노피리딘 합성 수율에 상당한 영향을 미칩니다. 톨루엔을 용매로 사용하면 수율이 90.1%에 달해 테트라히드로푸란(57.0%), 1,4-디옥산(71.0%) 등 다른 용매에 비해 훨씬 높다. 따라서 합성 과정에서 톨루엔을 용매로 우선적으로 사용하면 수율을 크게 향상시킬 수 있습니다.
나트륨 메톡사이드의 투여량 조정: 나트륨 메톡사이드의 투여량도 반응 수율에 상당한 영향을 미칩니다. 나트륨메톡사이드의 투여량이 증가함에 따라 수율은 점차 증가하며, 투여량이 10당량에 도달하면 수율은 90.1%로 최고점에 도달한다. 따라서 나트륨메톡사이드의 투여량을 최적화하는 것도 수율 향상의 또 다른 핵심 요소입니다.
후처리 단계 최적화: 연구에 따르면 채택된 경로는 브롬화 반응 후 컬럼 크로마토그래피나 재결정화가 필요하지 않아 작업 단계가 단순화되고 수율이 향상되는 것으로 나타났습니다. 복잡한 정제 단계를 피하면 제품 손실을 줄이고 전체 수율을 향상시킬 수 있습니다.
이 물질의 고체{0}}물리학 차이: 격자에서 녹는점까지
이는 브롬과 메톡시기를 함유한 피리딘 유도체이며, 분자식은 C ₆ H ₆ BrNO이고 분자량은 188.02 g/mol입니다. 의학 및 재료 과학 분야의 중요한 중간체로서 고체-물리적 특성(예: 격자 구조, 열 안정성, 융점 등)은 처리 성능과 응용 잠재력에 직접적인 영향을 미칩니다.
격자 구조 및 분자 적층 모드
이 물질의 단결정 X-선 회절 데이터를 사용할 수 있지만 가능한 공간군은 동족체의 결정 구조에서 추론할 수 있습니다(예: 2-브로모-3-메톡시피리딘, CAS 번호 24100-18-3). 2-브로모-3-메톡시피리딘은 고체 상태에서 단사정계 결정계(P2 ₁/c 공간군)를 나타냅니다. a=7.23 Å, b=10.15 Å, c=11.42 Å 및 =95.3 도의 단위 셀 매개변수를 사용합니다. 브롬 원자와 메톡시기 간의 치환 위치 차이를 고려하면, 분자 내 입체 장애의 변화로 인해 단위 셀 매개변수의 감소가 발생할 수 있지만(a축이 5~8% 단축될 것으로 예상) 전체적인 대칭성은 유사하게 유지될 수 있습니다.
분자간 힘 네트워크
고체 상태에서는 분자간 힘이 결정 안정성을 지배합니다. 그의 분자간 상호작용은 주로 다음과 같습니다.
π - π 스태킹: 피리딘 고리의 공액 시스템은 약 3.5-3.8 Å의 거리에서 층간 π - π 상호작용을 형성하여 약 5-10 kJ/mol의 안정화 에너지에 기여할 수 있습니다.
수소 결합: 메톡시 그룹의 산소 원자는 수소 결합 수용체 역할을 할 수 있으며, 인접한 분자의 C-H(피리딘 고리 또는 메틸)와 약한 수소 결합을 형성합니다(O ··· H 거리 약 2.2-2.5 Å, 에너지 약 2-5 kJ/mol).
할로겐 결합: 브롬 원자의 σ - 홀은 인접한 산소 또는 질소 원자와 할로겐 결합을 형성할 수 있습니다(Br ··· O 거리 약 3.0-3.2 Å, 에너지 약 8-15 kJ/mol). 결정 안정성을 크게 향상시킵니다.
분자 역학 시뮬레이션(Materials Studio 소프트웨어, COMPASS force field 사용)을 기반으로 물질의 결정 충전 밀도는 약 1.45-1.50g/cm 3(실험 값은 1.531-1.5856g/cm 3)이며 다공성은 5% 미만입니다. 다공성이 낮다는 것은 분자 배열이 촘촘하다는 것을 의미하며 이는 열 안정성과 기계적 강도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.
융점 및 열역학적 거동
문헌에 보고된 융점 데이터에는 차이가 있습니다.
시차 주사 열량계(DSC): 190.4℃(760mmHg, Gaide Chemical Network)
융점 분석기 측정: 185-189 ℃ (Baidu Baike, 동족체 2-bromo-3-methoxypyridine용)
이론적 예측: Joback 방법에 기초하여 예상 융점은 182~185℃입니다.
샘플 순도, 결정화 조건 또는 측정 방법에 따라 데이터 차이가 발생할 수 있습니다. 종합 분석에 따르면{1}}고순도(98% 이상) 샘플의 녹는점은 190°C에 가까운 반면, 산업용 등급 샘플(불순물 포함)은 약 185°C의 녹는점 감소 효과를 나타낼 수 있습니다.
녹는 열역학
용융 과정에는 격자 에너지(ΔH_lattice)와 분자 열 전달 에너지 간의 균형이 필요합니다. 트루톤 법칙(Δ S ≒ 88 J/(mol · K))에 따라 용융 엔탈피(Δ H_m)는 다음과 같이 추정할 수 있습니다.
이 값은 유사한 피리딘 유도체(예: 2-브로모피리딘, Δ H_m ≒ 50 kJ/mol)에 가깝습니다. 이는 브롬 치환이 용융 열역학에 상대적으로 작은 영향을 미친다는 것을 나타냅니다.
자주 묻는 질문
CAS 번호가 서로 다른 이유는 무엇입니까? 같은 것인가요?
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아니요, 무수물과 수화물의 차이입니다. 무수 물질의 CAS 번호는 13472-59-8이며, 이는 기존의 액체 형태입니다. 그리고 수화물의 CAS 번호는 1881332-55-3으로 결정수와 고체 형태이다. 두 제품은 분자량과 물리화학적 성질이 다르므로 주문시 주의하시기 바랍니다.
굴절률이 '보이지 않는 품질 검사기'인 이유는 무엇입니까?
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굴절률(n ² ⁰/D)은 약 1.566으로 매우 민감한 순도 지표입니다. 숙련된 합성기는 이를 통해 증류 제품의 품질을 신속하게 결정할 수 있습니다. - 작은 불순물이라도 굴절률 판독값에 변화를 일으킬 수 있으며 이는 크로마토그래피 분석보다 더 즉각적입니다.
보관하면 얼마나 감성적일까요? 왜 질소를 채워야 합니까?
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습기에 민감한 특성과 빛에 민감한 특성을 모두 가지고 있기 때문입니다. 빛에 노출되면 색이 변하기 쉽고, 습기에 노출되면 분해되기 쉽다는 뜻이다. 공식적인 권장 사항은 서늘하고 어두운 곳에 불활성 가스 보호(예: 질소) 상태로 보관하는 것입니다. 그렇지 않으면 순도가 조용히 감소합니다.
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