硝基环戊烷 | 2562-38-1

• 物质功能分类: 有机原料 - 烃类化合物及其衍生物 - 环烃
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机1,3-偶极化合物 - 烯丙基型1,3-偶极有机化合物
• 中文名称: 硝基环戊烷
• 中文别名: (1S,2S)-2-氨基环丙基甲酸甲酯
• 英文名称: nitrocyclopentane
• 英文别名: 1-nitrocyclopentane
• CAS: 2562-38-1
• 化学式: C₅H₉NO₂
• mdl: MFCD00001362
• 分子量: 115.132
• InChiKey: CJSZWOGCKKDSJG-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  143-144 °C
• 沸点：
  180 °C (lit.)
• 密度：
  1.086 g/mL at 25 °C (lit.)
• 闪点：
  153 °F
• 稳定性/保质期：

  如果按照规格使用和储存，则不会分解。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.3
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  45.8
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  2

安全信息

• 危险等级：
  6.1
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S23,S26,S36/37,S36/37/39
• 危险类别码：
  R20/21/22,R36/37/38
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2904209090
• RTECS号：
  GY4657500
• 包装等级：
  III
• 危险类别：
  6.1
• 危险品运输编号：
  UN 2810
• 储存条件：
  密封在阴凉干燥的环境中。

制备方法与用途

应用

硝基烷烃广泛用于有机合成原料、溶剂和爆炸物等领域，可以生产近2000种衍生物。其应用领域涉及医药、农药、炸药、染料、试剂、溶剂、表面活性剂、提取剂、乳化剂及润滑剂等国民经济各行业。由硝基烷烃与醛类缩合再还原处理，可制得许多用途广泛的氨基醇产品，这使其成为硝基烷烃最具工业应用价值的方面之一。

制备

以硝基环戊烷为例，其制备过程如下：将99g 环戊酮肟和1130g（含水量15%）乙腈在混合器中混合后，通过计量泵A加入反应釜。随后，用计量泵B连续添加90g 30%双氧水及2.3g 带有锆钒掺杂微孔-介孔复合催化剂（硅金属比为75%）的催化剂和1g 氢氧化钙，同时保持温度在70℃、压力0.65MPa。通过膜分离出的反应清液经过脱溶处理后进行精馏，最终得到硝基环戊烷110g，收率为95.8%，纯度为99.2%。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  硝基环戊烷 在 sodium hydroxide 、 sodium azide 、 氯仿 、 硫酸 作用下， 生成 哌啶酮
  参考文献：
  名称：

  The Preparation of Amides from Salts of Secondary Nitroparaffins and Sodium Azide¹

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo01115a010
• 作为产物：
  描述：

  碘代环戊烷 在 silver(I) nitrite 、 乙醚 作用下， 生成 硝基环戊烷
  参考文献：
  名称：

  Rosanow, Zhurnal Russkago Fiziko-Khimicheskago Obshchestva, 1915, vol. 47, p. 611

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  4-(4-(chloromethyl)phenyl)-1,2-dimethyl-5-nitro-1H-imidazole 在 2-硝基丙烷钠盐 、 sodium hydride 、 硝基环戊烷 作用下， 以 二甲基亚砜 为溶剂， 反应 0.3h， 以98%的产率得到4-(1,2-dimethyl-5-nitro-1H-imidazol-4-yl)benzaldehyde
  参考文献：
  名称：

  Long distance-SRN1 in nitroimidazole series favored by temperature

  摘要：

  New reductive alkylating agents in 4- and 5-nitroimidazole series produce exclusively O-alkylation with nitronate anions under classical S(RN)1 conditions at room temperature. Electron-transfer C-alkylation is observed under microwave irradiation or under conventional heating. Furthermore, X-ray spectroscopy shows that the dihedral angles between the phenyl and imidazole rings for the two series are different, which could greatly influence reactivity in 4- and 5-nitroimidazole series. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  DOI：

  10.1016/j.tetlet.2011.10.096

文献信息

• Cyclic (Alkyl)(amino)carbene Ligand-Promoted Nitro Deoxygenative Hydroboration with Chromium Catalysis: Scope, Mechanism, and Applications
  作者：Lixing Zhao、Chenyang Hu、Xuefeng Cong、Gongda Deng、Liu Leo Liu、Meiming Luo、Xiaoming Zeng

  DOI：10.1021/jacs.0c12318

  日期：2021.1.27

  Transition metal catalysis that utilizes N-heterocyclic carbenes as noninnocent ligands in promoting transformations has not been well studied. We report here a cyclic (alkyl)(amino)carbene (CAAC) ligand-promoted nitro deoxygenative hydroboration with cost-effective chromium catalysis. Using 1 mol % of CAAC-Cr precatalyst, the addition of HBpin to nitro scaffolds leads to deoxygenation, allowing for

  利用 N-杂环卡宾作为非无害配体促进转化的过渡金属催化尚未得到很好的研究。我们在这里报告了具有成本效益的铬催化的环状（烷基）（氨基）卡宾（CAAC）配体促进的硝基脱氧硼氢化反应。使用 1 mol % 的 CAAC-Cr 预催化剂，将 HBpin 添加到硝基支架上会导致脱氧，从而保留各种可还原的官能团和敏感基团对硼氢化的相容性，从而提供一种温和、化学选择性和易于形成的策略苯胺，以及杂芳基和脂肪胺衍生物，具有广泛的范围和特别高的转换数（高达 1.8 × 106）。基于理论计算的机械研究，表明CAAC配体在促进HBpin氢化物极性反转中起重要作用；它用作 H 穿梭以促进脱氧硼氢化。通过这种策略制备的几种市售药物突出了其在药物化学中的潜在应用。
• Efficient and Selective Room-Temperature Gold-Catalyzed Reduction of Nitro Compounds with CO and H2O as the Hydrogen Source
  作者：Lin He、Lu-Cun Wang、Hao Sun、Ji Ni、Yong Cao、He-Yong He、Kang-Nian Fan

  DOI：10.1002/anie.200904647

  日期：2009.12.7

  Taking hydrogen from water: Gold catalysis enabled the selective reduction of nitro compounds under very mild conditions with a combination of H2O and CO as the reductant (see scheme). This environmentally friendly reaction proceeded in high yield and with high chemoselectivity in the presence of a wide range of functional groups.

  从水中吸收氢：金催化能够在非常温和的条件下以H 2 O和CO的组合作为还原剂选择性还原硝基化合物（参见方案）。在多种官能团存在的情况下，这种对环境友好的反应以高收率和高化学选择性进行。
• Trinuclear {Co²⁺–M³⁺–Co²⁺} complexes catalyze reduction of nitro compounds
  作者：Sumit Srivastava、Manvender S. Dagur、Afsar Ali、Rajeev Gupta

  DOI：10.1039/c5dt03442f

  日期：——

  characterization of trinuclear Co2+–Co3+–Co2+} and Co2+–Fe3+–Co2+} complexes with accessible peripheral Co(II) ions. Both trinuclear complexes function as efficient reusable heterogeneous catalysts for the selective reduction of assorted nitro compounds to the corresponding amines. The mechanistic investigations suggest the involvement of a Co(II)–Co(I) cycle in the catalysis.

  这项工作介绍了三核Co 2+ –Co 3+ –Co 2+ }和Co 2+ –Fe 3+ –Co 2+ }络合物的合成和表征，这些络合物具有可利用的外围Co（II）离子。两种三核配合物均起着有效的可重复使用的多相催化剂的作用，用于将各种硝基化合物选择性还原为相应的胺。机理研究表明，Co（II）–Co（I）循环参与了催化作用。
• Mild Oxidative Conversion of Nitroalkanes into Carbonyl Compounds in Ionic Liquids
  作者：Olga Bortolini、Antonio De Nino、Angelo Garofalo、Loredana Maiuolo、Beatrice Russo

  DOI：10.1080/00397910903267921

  日期：2010.7.27

  Basic hydrogen peroxide and sodium perborate were found to be cheap and efficient alternatives for the conversion of primary and secondary nitro to carbonyl compounds (Nef reaction) in ionic liquids.

  碱性过氧化氢和过硼酸钠被发现是在离子液体中将伯硝基和仲硝基转化为羰基化合物（Nef 反应）的廉价而有效的替代品。
• Oxidation of Azides by the HOF·CH₃CN:  A Novel Synthesis of Nitro Compounds
  作者：Mira Carmeli、Shlomo Rozen

  DOI：10.1021/jo060440u

  日期：2006.6.1

  aromatic rings, ketones, nitriles, halides, alcohols, and esters are tolerated. Sulfides react with HOF·CH3CN usually at the same rate as azides. Amines and olefins, however, react faster, so they have to be protected first. Nitro derivatives with various oxygen isotopes can be made using the labeled H18OF·CH3CN. In the case of chiral azides the stereochemistry around the nitrogen-bonded carbons is retained

  通过使F 2通过乙腈水溶液可轻松制备HOF·CH 3 CN络合物，它是一种非常有效的氧转移剂。其将各种叠氮化物氧化成相应的硝基衍生物的能力是独特的。该方法需要短的反应时间和室温或更低的温度，并且通常以非常高的收率分离出所需的硝基化合物。据信各自的亚硝基衍生物是该反应的中间体。可以容忍芳香环，酮，腈，卤化物，醇和酯等官能团。硫化物与HOF·CH 3反应CN通常与叠氮化物的速率相同。但是，胺和烯烃的反应速度更快，因此必须首先对其进行保护。使用标记的H 18 OF·CH 3 CN可以制备具有各种氧同位素的硝基衍生物。在手性叠氮化物的情况下，保留了氮键合碳周围的立体化学。

表征谱图