4-Nitrobenzenthiol

4-Nitrobenzenthiol (CAS 1849-36-1) là chất rắn kết tinh màu vàng thuộc họ thiol thơm được thay thế nitro. Công thức phân tử là C₆H₅NO₂S với trọng lượng phân tử là 155,17g/mol. Hợp chất này được cung cấp ở độ tinh khiết nằm trong khoảng từ 96% đến 98% dưới dạng bột và/hoặc khối tinh thể màu vàng.

4-Nitrobenzenthiol là nguyên liệu thô và chất trung gian quan trọng được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ, dược phẩm, hóa chất nông nghiệp và thuốc nhuộm. Hợp chất này có liên quan chặt chẽ với thiophenol nhưng có tính axit cao hơn đáng kể do hiệu ứng hút electron mạnh của nhóm para‑nitro, giúp ổn định anion thiolate. Độ axit tăng cường này (pKa ≈ 4,68) làm cho 4-nitrobenzenthiol trở thành nucleophile phản ứng mạnh hơn trong nhiều biến đổi so với thiophenol không bị biến đổi.

Trong hóa dược, 4-nitrobenzenthiol đã được sử dụng để tổng hợp các chất ức chế Vif HIV-1. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một nhóm chất ức chế Vif mới với khung 2‑amino‑N‑(5‑hydroxy‑2‑methoxyphenyl)‑6‑((4‑nitrophenyl)thio)benzamide, cho thấy hoạt động rõ ràng ở các tế bào bị nhiễm HIV-1 và có hiệu quả chống lại các chủng kháng thuốc. Ngoài ra, 4-nitrobenzenthiol là chất trung gian quan trọng trong quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác nhau và đóng vai trò là khối xây dựng linh hoạt để tạo ra nhiều loại phân tử.

Trong khoa học vật liệu và hóa phân tích, 4-nitrobenzenthiol đã được sử dụng trong quá trình tổng hợp đầu dò huỳnh quang phát xạ kép để cảm nhận sự khác biệt của glutathione (GSH) và cysteine/homocysteine ​​(Cys/Hcy), rất cần thiết cho các quá trình sinh học khác nhau và có thể là dấu hiệu của một số bệnh khi mức độ của chúng bất thường. Nó cũng có thể được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của các ion nitrit trong dung dịch, có thể được sử dụng để xác định các vi khuẩn phụ thuộc nitrit như Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus và Salmonella enterica.

Trong tổng hợp hữu cơ, 4-nitrobenzenthiol là chất trung gian quan trọng trong quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác nhau. Đặc tính hóa học của nó làm cho nó trở thành một khối xây dựng linh hoạt để tạo ra nhiều loại phân tử với các ứng dụng khác nhau. Hợp chất này có thể được sử dụng để tổng hợp các thioete Diaryl thông qua các phản ứng ghép C-S được xúc tác bằng đồng, và nó phản ứng với clo để tạo ra 4-nitrophenylsulfenyl clorua, một thuốc thử hữu ích để đưa nhóm bảo vệ 4-nitrophenylsulfenyl vào quá trình tổng hợp peptit. Ngoài ra, 4-nitrobenzenthiol có thể được sử dụng để điều chế các dẫn xuất thiosulfonate, đã được chứng minh là có hoạt tính kháng nấm phổ rộng chống lại các loại nấm gây bệnh thực vật khác nhau, bao gồm Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Alternaria solani, Alternaria Brassicicola, Valsa mali, Phomopsis sp., Phytophthora Capsica và Rhizoctonia solani.

Thông số sản phẩm

Tuyến đường tổng hợp

4‑Nitrobenzenthiol lần đầu tiên được điều chế bằng cách sunfua hóa 4-nitrochlorobenzen bằng cách sử dụng sunfua kim loại kiềm hoặc polysulfua. Phương pháp tổng hợp cổ điển bao gồm phản ứng thay thế thơm nucleophin (SNAr) của 4‑nitrochlorobenzen với natri hydrosulfua (NaSH) hoặc natri polysulfua (Na₂Sₓ) trong dung môi thích hợp như nước, metanol hoặc etanol.

Phương pháp 1: Đường natri hydrosulfua (Phương pháp công nghiệp cổ điển)

Quá trình tổng hợp cổ điển tiến hành thông qua các bước sau:

● Phản ứng: 4‑Nitrochlorobenzen được phản ứng với natri hydrosulfua (NaSH) trong dung môi protic phân cực (nước, metanol hoặc etanol) trong điều kiện hồi lưu.

● Cơ chế: Nhóm para‑nitro hút electron mạnh sẽ kích hoạt vòng thơm theo hướng thay thế thơm nucleophin, cho phép anion hydrosulfua (HS⁻) thay thế nguyên tử clo.

● Xử lý: Sau khi hoàn thành, hỗn hợp phản ứng được trung hòa bằng axit để proton hóa anion thiolate và giải phóng thiol tự do.

● Tách: Sản phẩm được tách bằng cách lọc, rửa và sấy khô thu được 4‑nitrobenzenthiol là chất rắn màu vàng.

● Hiệu suất: Thông thường là 60–80% tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.

Phương pháp 2: Đường Polysulfide (Phương pháp cải tiến)

Một lộ trình tổng hợp cải tiến liên quan đến việc tạo ra chất trung gian polysulfide có chủ ý:

Bước 1: 4‑Nitrochlorobenzen được phản ứng với lượng dư natri polysulfua (Na₂Sₓ) trong môi trường nước hoặc cồn.

Bước 2: Chất trung gian polysulfide hình thành ban đầu được khử tại chỗ bằng lượng polysulfide dư hoặc bằng chất khử để tạo ra anion thiolate.

Bước 3: Axit hóa tạo ra 4‑nitrobenzenthiol với hiệu suất cao hơn (lên tới 85–90%) và có ít sản phẩm phụ hơn so với phương pháp NaSH trực tiếp.

Phương pháp 3: Thay thế thơm Nucleophilic thay thế

Hợp chất này cũng có thể được tổng hợp từ 4‑nitrofluorobenzen hoặc 4‑nitroiodobenzen, những hợp chất này có khả năng phản ứng thay thế thơm nucleophin mạnh hơn so với 4‑nitrochlorobenzen do khả năng tách nhóm của florua hoặc iodua tốt hơn. Tuy nhiên, những nguyên liệu ban đầu này đắt hơn, khiến cho quá trình sử dụng chlorobenzen mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho sản xuất công nghiệp.

Mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp

Sản xuất công nghiệp thường đi theo con đường polysulfide do năng suất cao hơn và đặc tính sản phẩm sạch hơn. Phản ứng được mở rộng quy mô trong các lò phản ứng lớn với khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác và khuấy trộn hiệu quả. Sản phẩm được tinh chế bằng cách kết tinh lại từ dung môi thích hợp (ví dụ: etanol hoặc hỗn hợp nước/etanol) để đạt được độ tinh khiết 96–98%. Do hợp chất này có mùi khó chịu mạnh nên cần có các biện pháp thông gió và kiểm soát mùi đặc biệt trong quá trình sản xuất và đóng gói.

Kịch bản ứng dụng

1. Tổng hợp chất ức chế Vif HIV-1 để phát triển thuốc kháng vi-rút

Một nhóm nghiên cứu dược phẩm đang phát triển các phương pháp trị liệu mới để chống lại HIV-1, đặc biệt là các chủng kháng thuốc, bằng cách nhắm vào yếu tố lây nhiễm virus (Vif), một loại protein vô hiệu hóa yếu tố hạn chế vật chủ A3G. 4‑Nitrobenzenthiol được sử dụng làm khối xây dựng chính để tổng hợp nhóm chất ức chế Vif mới với giàn giáo 2‑amino‑N‑(5‑hydroxy‑2‑methoxyphenyl)‑6‑((4‑nitrophenyl)thio)benzamide. Nhóm nghiên cứu phản ứng 4‑nitrobenzenthiol với dẫn xuất 2‑amino‑halobenzamide thích hợp trong điều kiện ghép C‑S được xúc tác bằng đồng để tạo nên giàn giáo lõi. Các hợp chất thu được được đánh giá về hoạt tính kháng virus trong các tế bào bị nhiễm HIV-1 và khả năng ngăn chặn tương tác Vif-A3G của chúng. RN‑18, một chất đối kháng Vif đã biết, nằm trong số các hợp chất kết hợp mô típ 4‑nitrophenylthio và dùng làm chất chuẩn đối chiếu.

2. Phát triển đầu dò huỳnh quang phát xạ kép để phát hiện Biothiol

Một nhóm nghiên cứu hóa học phân tích đang phát triển các đầu dò huỳnh quang mới để phát hiện có chọn lọc và nhạy cảm các biothiol (GSH, Cys, Hcy) trong các mẫu sinh học, vì mức độ bất thường của các thiol phân tử nhỏ này có liên quan đến nhiều bệnh khác nhau. 4‑Nitrobenzenthiol được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu để tổng hợp đầu dò huỳnh quang phát xạ kép. Đầu dò được thiết kế để trải qua phản ứng kích hoạt thiol dẫn đến phản ứng huỳnh quang đo tỷ lệ, cho phép cảm nhận sự khác biệt giữa GSH và Cys/Hcy. Đầu dò được đặc trưng bởi quang phổ UV-Vis và huỳnh quang, đồng thời được áp dụng để phát hiện biothiol trong huyết tương người hoặc dung dịch ly giải tế bào, cung cấp phương pháp nhanh chóng và nhạy cảm để chẩn đoán bệnh.

3. Tổng hợp chất chống nấm thiosulfonate để bảo vệ cây trồng

Một trung tâm nghiên cứu hóa chất nông nghiệp đang phát triển các loại thuốc diệt nấm mới, thân thiện với môi trường để chống lại các loại nấm gây bệnh cho cây trồng gây thiệt hại nghiêm trọng cho cây trồng. 4‑Nitrobenzenthiol được sử dụng để tổng hợp một loạt dẫn xuất thiosulfonate thông qua quá trình oxy hóa với sulfonyl clorua thích hợp. Thiosulfonat thu được được sàng lọc hoạt tính kháng nấm in vitro chống lại một nhóm nấm gây bệnh thực vật, bao gồm Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Alternaria solani, Alternaria Brassicicola, Valsa mali, Phomopsis sp., Phytophthora Capsica và Rhizoctonia solani. Các dẫn xuất thiosulfonate thể hiện hoạt tính kháng nấm phổ rộng và các hợp chất chì được đánh giá về độc tính tế bào và hiệu quả trên đồng ruộng trong các thử nghiệm trong nhà kính.

4. Chuẩn bị 4‑Nitrophenylsulfenyl Clorua để tổng hợp peptit

Phòng thí nghiệm tổng hợp peptit cần có nhóm bảo vệ để bảo vệ có chọn lọc các nhóm chức thiol và amin trong quá trình tổng hợp peptit pha rắn. 4‑Nitrobenzenthiol được xử lý bằng khí clo trong dung môi trơ (ví dụ: dichloromethane) ở nhiệt độ thấp để điều chế 4‑nitrophenylsulfenyl clorua (Nps‑Cl). Thuốc thử này được sử dụng để tạo ra nhóm bảo vệ Nps, nhóm này ổn định trong điều kiện axit nhưng có thể được loại bỏ có chọn lọc trong điều kiện khử nhẹ. Thuốc thử cho phép bảo vệ trực giao các cysteine ​​thiol hoặc lysine amin trong quá trình tổng hợp các peptide phức tạp và liên hợp peptide.

5. Khớp nối C-S được xúc tác bằng đồng để tổng hợp Diaryl Thioether

Nhóm hóa dược yêu cầu một thư viện các dẫn xuất dialyl thioether cho các nghiên cứu về mối quan hệ cấu trúc-hoạt động (SAR) nhắm vào một loại enzyme mới. Sử dụng 4‑nitrobenzenthiol làm chất liên kết thiol, nhóm nghiên cứu thực hiện các phản ứng ghép chéo C‑S được xúc tác bằng đồng với nhiều loại aryl iodua hoặc bromua trong điều kiện nhẹ. Các thioete 4‑nitrophenyl aryl thu được được chức năng hóa thêm ở nhóm nitro (khử thành anilin, sau đó là amid hóa) hoặc ở vòng aryl thông qua các phản ứng ghép chéo bổ sung. Thư viện được sàng lọc hoạt động chống lại enzyme mục tiêu và phân tích mối quan hệ cấu trúc-hoạt tính xác định các nhóm thế chính chịu trách nhiệm về hiệu lực và tính chọn lọc.

6. Phát hiện ion Nitrite để giám sát an toàn thực phẩm

Phòng thí nghiệm an toàn thực phẩm cần một phương pháp nhanh chóng và tiết kiệm chi phí để phát hiện vi khuẩn sản sinh nitrit trong các sản phẩm thực phẩm, đặc biệt là Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus và Salmonella enterica, những vi khuẩn này có thể gây bệnh nghiêm trọng do thực phẩm. 4‑Nitrobenzenthiol được sử dụng làm đầu dò đo màu hoặc đo huỳnh quang để phát hiện ion nitrit. Thiol phản ứng với nitrit trong điều kiện axit để tạo thành nitrosothiol hoặc sản phẩm tạo màu khác có thể được phát hiện bằng quang phổ UV-Vis ở bước sóng cụ thể. Xét nghiệm này được tối ưu hóa về độ nhạy và độ chọn lọc và được áp dụng để sàng lọc các mẫu thực phẩm về ô nhiễm nitrit và ô nhiễm vi khuẩn.

7. Nghiên cứu phản ứng cảm ứng Plasmon cho nghiên cứu xúc tác bề mặt

Một nhóm nghiên cứu khoa học vật liệu đang nghiên cứu cơ chế phản ứng xúc tác bề mặt do plasmon gây ra cho các ứng dụng trong quang xúc tác và chuyển đổi năng lượng mặt trời. 4‑Nitrobenzenthiol được sử dụng làm phân tử thăm dò trong các thí nghiệm tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) trên các hạt nano kim loại plasmonic (ví dụ: bạc hoặc vàng). Phân tử này hấp phụ lên bề mặt kim loại thông qua nhóm thiol và quá trình chuyển đổi xúc tác của 4‑nitrobenzenthiol thành 4,4‘‑dimercaptoazobenzen hoặc các sản phẩm khác được theo dõi tại chỗ bằng SERS dưới ánh sáng laze. Động học và cơ chế phản ứng được làm sáng tỏ, cung cấp cái nhìn sâu sắc về vai trò của các electron nóng và hiệu ứng plasmonic trong xúc tác bề mặt.

Đảm bảo chất lượng tại Cosperpharm

Mỗi đợt trải qua:

● Sắc ký khí (GC) – độ tinh khiết ≥97,0%

● Chuẩn độ không chứa nước – độ tinh khiết ≥97,0%

● Chỉ số khúc xạ – phân tích khẳng định

● ¹H NMR – xác minh cấu trúc

● Ngoại quan – chất lỏng trong suốt không màu đến vàng nhạt đến cam nhạt

COA, MSDS đầy đủ (với thông tin GHS đầy đủ) và giấy chứng nhận xuất xứ đi kèm với mỗi lô hàng.

Liên hệ với chúng tôi

Chúng tôi mong muốn được hỗ trợ nhu cầu nghiên cứu và sản xuất của bạn. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến 4‑Nitrobenzenthiol (CAS1849-36-1) hoặc muốn yêu cầu báo giá, vui lòng liên hệ. Đội ngũ bán hàng và hỗ trợ kỹ thuật của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn.