5-溴-2-氰基嘧啶
[CAS# 38275-57-9]

基本信息

• 产品分类: 医药中间体 >> 杂环化合物中间体 >> 嘧啶类化合物 >> 氰基嘧啶
• 英文名: 5-Bromopyrimidine-2-carbonitrile
• 产品名称: 5-溴-2-氰基嘧啶; 2-氰基-5-溴嘧啶
• 分子式: C₅H₂BrN₃
• 分子量: 183.99
• CAS 登录号: 38275-57-9
• EC 号码: 691-026-7
• 分子行输入简码SMILES: C1=C(C=NC(=N1)C#N)Br

物理化学性质

• 密度: 1.9±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 沸点: 317.7±34.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 145.9±25.7 ºc (计算值)^*
• 折射率: 1.618 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS05;GHS07;GHS09 Danger
• 危害标签: H302+H312+H332-H302-H312-H315-H318-H319-H332-H335-H400-H410
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P270-P271-P273-P280-P301+P317-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P305+P354+P338-P317-P319-P321-P330-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P391-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
眼刺激	Eye Irrit.	2A	H319
急性毒性	Acute Tox.	4	H332

发现和应用

5-溴嘧啶-2-腈是一种卤代含氮杂芳族化合物，由一个嘧啶环构成，该嘧啶环在5位连接一个溴原子，在2位连接一个腈基。其分子式为C₅H₂BrN₃，分子量约为199.00 g/mol。芳环上同时存在卤素取代基和氰基官能团对其电子性质、反应活性和合成应用具有显著影响。由于两个环氮原子和腈基取代基的存在，嘧啶环呈缺电子状态，而溴原子则作为一个合成上用途广泛的官能团。

该化合物通常通过对适当取代的嘧啶中间体进行卤化反应制得，或者通过逐步构建杂环，然后选择性地引入氰基和溴基来制得。一种方法是利用氰化物对预官能化的5-卤代嘧啶前体进行亲核取代，在2位形成腈基，然后进行纯化和结晶。另一种方法是采用多步杂环构建策略，通过合适的羰基和脒衍生物的缩合反应构建嘧啶核心，然后进行溴化反应得到所需的取代模式。反应条件通常需要优化，以保持腈基的完整性，并避免发生不必要的取代或开环反应。

从化学反应活性的角度来看，5位的溴原子可用于多种取代和偶联反应。在合适的条件下，它可以参与亲核芳香取代反应，从而被胺、硫醇或其他亲核试剂取代。它还可用于钯催化的交叉偶联反应，例如 Suzuki 偶联、Sonogashira 偶联、Buchwald-Hartwig 偶联和 Stille 偶联，从而促进芳基、烷基、烯基或杂原子取代基与嘧啶环的连接。腈基相对稳定，但仍可发生典型的氰基反应，包括水解生成相应的酰胺或羧酸，或在受控条件下转化为脒。这两个取代基共同构成了一个可用于多种转化的平台，使该化合物成为制备结构多样衍生物的灵活中间体。

在物理性质方面，5-溴嘧啶-2-腈通常在室温下为结晶固体。它可溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮和二氯甲烷等有机溶剂，但在水中的溶解度有限。该化合物在常温常压下稳定性通常良好，但暴露于强碱、强酸或高温下会促进其分解、腈基水解或溴原子取代。该化合物的芳香性和杂环性使其具有刚性结构，而吸电子的腈基通常会影响其结晶行为和光谱特性。

该化合物主要用作杂环化合物和药物化学中的合成中间体。其取代模式可以快速构建功能化嘧啶库，这些嘧啶库广泛应用于药物研究、农用化学品开发和生物化学探针设计等领域。嘧啶核心是分子开发项目中重要的骨架，选择性地修饰溴原子或腈基的能力使得系统地研究结构-反应性和结构-功能关系成为可能。其明确的几何结构和可预测的反应性使其成为合成富含杂环的骨架、稠合环系及其各种类似物的理想起点。

总的来说，5-溴嘧啶-2-腈结合了合成活性卤素、稳定的腈基和缺电子杂芳环体系。这些结构特征使其能够进行选择性官能化和可控衍生化，从而使其成为制备更复杂的含氮化合物以及推进化学合成和分子设计研究的有用中间体。

参考文献

2023. Open science discovery of potent noncovalent SARS-CoV-2 main protease inhibitors. Science, 382(6671).
DOI: 10.1126/science.abo7201