4-溴巴豆酸甲酯
[CAS 1117-71-1]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 卤代脂肪烃
• 产品名称: 4-溴巴豆酸甲酯
• 英文名: Methyl 4-bromocrotonate
• 别名: methyl (E)-4-bromobut-2-enoate
• 分子式: C₅H₇BrO₂
• 分子量: 179.01
• CAS 登录号: 1117-71-1
• EC 号码: 214-251-0
• 分子行输入简码SMILES: COC(=O)/C=C/CBr

物理化学性质

• 密度: 1.5±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.522 g/mL (实验值)
• 沸点: 198.5 °C 760 mmHg (计算值)^*, 219.7 - 222.4 °C (实验值)
• 闪点: 67.4±22.6 °C (计算值)^*, 91 °C (实验值)
• 折射率: 1.485 (计算值)^*, 1.501 (实验值)

^* 使用计算机软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software.

安全数据

• 危险品标志: GHS05;GHS07 危险
• 危害标签: H314-H315-H318-H335
• 防护标签: P260-P261-P264-P264+P265-P271-P280-P301+P330+P331-P302+P352-P302+P361+P354-P304+P340-P305+P354+P338-P316-P317-P319-P321-P332+P317-P362+P364-P363-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
严重眼损伤	Eye Dam.	1	H318
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1B	H314
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1C	H314

chemBlink 化学品故事

Methyl 4-bromocrotonate（4-溴巴豆酸甲酯，CAS 1117-71-1）是一种主要作为有机合成中间体使用的不饱和酯，也可以命名为 methyl 4-bromobut-2-enoate，分子式为 C₅H₇BrO₂。这个分子在很短的碳链中同时具有三个有用的结构特征：羧酸甲酯、碳碳双键以及溴甲基。由于这些官能团可以分别参与不同类型的化学反应，它成为构建更复杂有机分子的多功能 building block。

它的结构可以简单表示为 BrCH₂-CH=CH-CO₂CH₃。碳链一端是与溴连接的碳，另一端是酯基，中间则存在一个双键。这样的排列使溴甲基处于烯丙位，同时双键又与酯羰基形成共轭。因此，一个很小的分子同时具有烯丙基卤化物和 α,β-不饱和羰基体系的化学特点。

其中碳-溴键特别具有合成价值，因为溴离子可以在亲核取代反应中作为良好的离去基。在适当条件下，含氮、含氧、含硫以及某些碳亲核试剂都可以取代溴，从而把这个四碳不饱和酯片段连接到其他分子结构上。完成连接以后，双键和酯基还可以继续保留，供后续合成步骤利用。

与此同时，共轭的烯烃-酯部分又提供了另一种反应可能性。α,β-不饱和酯属于 Michael acceptor 体系，适当的亲核试剂可以通过共轭加成作用加到活化的双键上。因此，化学家可以根据目标结构，选择利用烯丙位的溴、活化双键，或者进一步改变酯基。

这种多官能团特点使 4-halocrotonate 类化合物成为构建环状结构的有用试剂。一个直链分子如果在适当位置预先安排几个反应点，就可能先通过一个反应与另一分子连接，再通过第二个分子内反应使碳链折回来形成环。这样的策略对于制备杂环尤其有价值，而含氮、氧、硫等杂原子的环状结构在现代药物化学中非常普遍。

Methyl 4-bromocrotonate 也出现在涉及含氮杂环以及药物研究的公开合成化学中。一类典型策略是首先利用溴代巴豆酸酯链，把一个四碳片段连接到含氮前体上；随后再利用分子内部已有的反应位置发生环化。这样，一个最初只是简单直链不饱和酯的分子，就能够成为复杂杂环骨架的一部分。

这种合成方式很好地说明了“中间体”与“最终功能化学品”的区别。Methyl 4-bromocrotonate 的价值通常并不来自它本身具有某种特殊生物活性，而来自它的原子和官能团已经按照适合进一步合成的方式排列。溴提供了方便的连接位置，双键提供几何结构和进一步的反应可能，而酯基既可以保留，也可以继续转化成其他官能团。

这个分子还很好地体现了有机化学中的 synthetic handle 概念。化学家常把能够提供明确反应位置的官能团形象地称为分子的“把手”。Methyl 4-bromocrotonate 在一个很小的结构中实际上提供了几个这样的把手。溴被取代以后，双键还可以进行还原、氧化或加成；酯基则可以水解成羧酸、转化成酰胺、进行还原，或者参与其他碳碳键形成反应。

如何按照需要分别利用这些反应位置，就是化学选择性的问题。如果当前需要改变碳-溴键，理想的试剂和条件应当尽可能让双键和酯基保持不变，以便后面继续使用；在另一个合成路线中，化学家也可能首先针对双键进行反应，同时保留溴甲基。现代有机合成在很大程度上依赖这种“只改变现在需要改变的地方”的能力。

这类含卤不饱和酯也需要谨慎操作，因为它的合成价值本身就来自较高的化学反应性。烷基和烯丙基溴化物不仅能够与实验室中的亲核试剂反应，也可能与生物体系中的亲核基团发生反应，而 α,β-不饱和羰基结构本身也具有亲电反应性。因此，Methyl 4-bromocrotonate 主要是一种在受控条件下使用的实验室和生产中间体，而不是用于消费者直接接触的材料。

Methyl 4-bromocrotonate 所体现的更普遍的合成思想是：制造复杂分子并不一定需要从复杂原料开始。一个只有五个碳原子的分子已经可以包含多种“化学信息”：新的分子片段应该在哪里连接，哪里可以发生加成反应，哪个官能团可以留到下一步再改变。化学家依次利用这些特点以后，原来这个简单的小分子最终可能已经完全融入一个复杂结构之中。

因此，Methyl 4-bromocrotonate 是有机合成中“分子经济性”的一个很好例子。溴、双键和酯基被集中安排在一条很短的碳链上，每一个部分都提供一种不同的反应机会。表面上看，它只是一种简单中间体；从合成化学的角度看，它实际上是一套非常紧凑的“分子施工说明”。

References

1. PubChem. Methyl 4-bromocrotonate, CAS 1117-71-1. Chemical identity and physicochemical information.

2. Larock, R. C. (1999). Comprehensive Organic Transformations: A Guide to Functional Group Preparations, 2nd ed. Wiley-VCH. Reactions of allylic halides and α,β-unsaturated esters.

3. Smith, M. B.; March, J. (2007). March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 6th ed. Wiley. Nucleophilic substitution, conjugate addition, and synthetic chemistry of unsaturated carbonyl compounds.

4. Otera, J.; Nishikido, J. (2010). Esterification: Methods, Reactions, and Applications, 2nd ed. Wiley-VCH.