4-氯-2-硝基甲苯，英文名為4-Chloro-2-nitrotoluene，常溫常壓下為白色至淡黃色固體，難溶于水但是可溶于醇類有機(jī)溶劑。4-氯-2-硝基甲苯是一種硝基苯類物質(zhì)，其苯環(huán)上的氯原子受苯環(huán)上硝基單元的強(qiáng)吸電子性質(zhì)影響可在強(qiáng)親核試劑的進(jìn)攻下發(fā)生芳香親核取代反應(yīng)得到相應(yīng)的脫氯官能團(tuán)化的衍生物。

理化性質(zhì)

4-氯-2-硝基甲苯結(jié)構(gòu)中的硝基單元可在鈀碳加氫的作用下發(fā)生還原反應(yīng)得到相應(yīng)的苯胺類衍生物，而苯環(huán)上的甲基單元可在強(qiáng)氧化劑的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)得到相應(yīng)的苯甲醛類衍生物，苯甲醛在有機(jī)合成中具有重要的地位，可用于后續(xù)合成過程。此外，該物質(zhì)還可在金屬鈀的催化作用下和有機(jī)硼試劑發(fā)生交叉偶聯(lián)反應(yīng)得到相應(yīng)脫氯硼化的衍生物。

硼化反應(yīng)

在金屬鈀的催化作用下，4-氯-2-硝基甲苯可以與有機(jī)硼試劑發(fā)生交叉偶聯(lián)反應(yīng)，生成脫氯硼化的衍生物，這類反應(yīng)廣泛應(yīng)用于構(gòu)建碳-硼鍵，可用于復(fù)雜分子的合成。

圖1 4-氯-2-硝基甲苯的硼化反應(yīng)

在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中將1 mmol的4-氯-2-硝基甲苯、1.05 mmol的聯(lián)硼酸頻哪醇酯、0.02 mmol的鈀催化劑、0.06 mmol的XPhos和1.2 mmol的無水NaOAc進(jìn)行混合。然后將反應(yīng)小瓶轉(zhuǎn)移到預(yù)熱的油浴(110°C)中，并在該溫度下攪拌反應(yīng)大約12個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，然后將反應(yīng)混合物溶解在二氯甲烷-水的混合物中(1:1)。分離出有機(jī)相并將其在真空中進(jìn)行濃縮以蒸發(fā)有機(jī)溶劑。所得的殘余物通過硅膠柱層析法進(jìn)行分離純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]

化學(xué)應(yīng)用

4-氯-2-硝基甲苯作為一種重要的有機(jī)合成中間體，可以通過還原，氧化，硼化等反應(yīng)路徑得到不同的苯胺類衍生物，這些衍生物常用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和高級(jí)有機(jī)化學(xué)品的合成。

參考文獻(xiàn)

[1] Mohiti, Maziar; et al Chemistry-A European Journal 2024,30,e202303078.