4-甲氧基氯苄
[CAS 824-94-2]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 芳烃
• 产品名称: 4-甲氧基氯苄
• 英文名: 4-Methoxybenzylchloride
• 别名: 4-(Chloromethyl)anisole; 1-Chloromethyl-4-methoxybenzene
• 分子式: C₈H₉ClO
• 分子量: 156.61
• CAS 登录号: 824-94-2
• EC 号码: 212-540-6
• 分子行输入简码SMILES: COC1=CC=C(C=C1)CCl

物理化学性质

• 密度: 1.1±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.155 g/mL (实验值)
• 熔点: -1 °C (实验值)
• 沸点: 243.6 °C 760 mmHg (计算值)^*, 262.8 - 264.2 °C (实验值)
• 闪点: 109.4 °C (计算值)^*, 109 °C (实验值)
• 溶解度: 水: 缓慢 分解 (实验值)
• 折射率: 1.517 (计算值)^*, 1.548 (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 危险
• 危害标签: H314
• 防护标签: P260-P264-P280-P301+P330+P331-P302+P361+P354-P304+P340-P305+P354+P338-P316-P321-P363-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1B	H314
对金属有腐蚀作用的物质或混合物	Met. Corr.	1	H290
严重眼损伤	Eye Dam.	1	H318
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1	H314
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335

• 危险品运输编号: UN 3265

chemBlink 化学品故事

4-甲氧基苄氯（CAS 824-94-2）是一种芳香族氯代烷，主要作为有机合成中的烷基化试剂以及对甲氧基苄基保护基的来源。其分子式为 C₈H₉ClO，分子量为 156.61。从结构上看，它是在苯甲醚的甲氧基对位连接一个氯甲基。

这个分子最重要的反应位置，是与氯相连的苄基碳。

在适当条件下，氧、氮、硫等具有亲核性的原子可以进攻这个碳，氯作为离去基离开，于是整个对甲氧基苄基被转移到另一个分子上。

它最经典的用途之一，是暂时保护醇和酚的羟基。

假设一个复杂分子中含有一个羟基。这个羟基最终需要保留，但是在中间几步反应中，它可能发生酸碱反应、氧化、酰化或者其他副反应。

化学家可以先把这个羟基转变成对甲氧基苄醚：

R-OH → R-O-CH₂-C₆H₄-OCH₃

氧原子仍然留在原来的位置，但是已经不再以游离羟基形式存在。

这就是保护基化学的基本思想：某个官能团最终仍然需要，但是现在暂时不希望它反应，于是先改变它的化学形式，等分子其他部分完成必要的反应以后，再恢复原来的官能团。

对甲氧基苄基与普通苄基非常相似。

两者都含有一个苯环和一个与氧相连的苄基碳。

区别只是在对甲氧基苄基的苯环上多了一个 OCH₃。

但是，就是这个很小的结构变化，使两种保护基在脱除方式上出现非常有用的差别。

甲氧基能够向芳香环提供电子，使对甲氧基苄基在某些氧化条件下更加容易发生断裂。因此，对甲氧基苄醚常常可以使用氧化剂选择性脱除，而普通苄醚仍然保留。

其中最经典的氧化脱保护试剂之一，是 2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌，通常简称 DDQ。

这种差别使化学家能够实现所谓的“正交保护”。

例如，一个分子中同时具有两个羟基。

第一个羟基用普通苄基保护。

第二个羟基用对甲氧基苄基保护。

到了后面的某一步，化学家只希望恢复第二个羟基，而第一个仍然需要继续保护。

这时，在适当的氧化条件下，可以选择性除去对甲氧基苄基，而普通苄基仍然留在分子上。

于是，两个原本都被保护的羟基，可以在不同时间分别恢复反应能力。

这正是复杂多步有机合成中非常重要的一种控制方式。

保护基并不仅仅是给官能团盖上一个“罩子”。

不同保护基实际上可以像对不同化学条件作出响应的开关。

一种保护基在某组条件下被拆除。

另一种保护基则继续保持稳定。

化学家因此可以决定，在整个合成路线的哪一个阶段，哪个官能团应该重新参加反应。

4-甲氧基苄氯用于安装这种保护基，有非常明确的实验研究。

2008 年发表的一项研究专门考察了对甲氧基苄氯的制备和使用。研究人员利用超声加快试剂形成以及后续酚羟基的保护反应，并使用新鲜制备的 4-甲氧基苄氯把多种酚转变成相应的对甲氧基苄醚。

这项工作还说明，一个保护基是否真正实用，不能只看它最后是否容易除去。

它还必须容易安装。

如果保护过程本身非常困难、收率低或者需要苛刻条件，那么即使脱保护很漂亮，实际价值仍然有限。

对甲氧基苄基之所以成为有机合成中广泛使用的保护方式，就是因为它能够在许多情况下比较方便地引入，又具有多种可以选择的脱除方法。

除了醇和酚以外，对甲氧基苄基还可以用于保护其他含氧、含氮官能团，具体方式取决于底物和后续反应要求。

例如，羧酸可以形成对甲氧基苄酯。

这样，原来的羧酸暂时以酯的形式存在，完成其他反应以后再重新恢复羧基。

这个保护基还很好地展示了一个很重要的结构化学原则：

非常小的结构变化，也可能带来很大的合成差别。

普通苄基和对甲氧基苄基的主体结构几乎一样。

只是增加一个甲氧基。

但是，这一个甲氧基改变了芳香环和苄基位置的电子性质，使对甲氧基苄基获得了普通苄基没有那么明显的氧化脱保护途径。

因此，在复杂天然产物合成中，经常可以看到对甲氧基苄基。

天然产物可能同时含有多个羟基、羰基、碳碳双键、环系和手性中心，各个官能团必须按照非常严格的顺序逐步显露。

公开的全合成研究中，经常在碳骨架已经基本完成以后，用 DDQ 选择性除去对甲氧基苄醚，而让其他保护基或者敏感结构继续保留。

因此，对甲氧基苄基保护真正控制的是“时间”。

一个羟基最终很重要。

但是现在还不能让它反应。

安装对甲氧基苄基，相当于告诉这个羟基：

现在先不要反应。

等到后面的某一步进行氧化脱保护，则相当于告诉它：

现在轮到你了。

4-甲氧基苄氯就是用来给分子安装这种临时化学指令的试剂。

它本身结构并不复杂，但是背后的合成思想非常成熟。

氯负责提供连接位置。

对甲氧基苄基负责暂时保护官能团。

而对位那个看起来很普通的甲氧基，又使整个保护基能够在适当条件下与普通苄基区别开来。

复杂有机合成真正困难的地方，并不仅仅是知道一个官能团能发生什么反应。

更重要的是控制它什么时候可以反应，什么时候必须保持安静。

4-甲氧基苄氯之所以成为常用有机合成试剂，正是因为它帮助化学家控制这种反应顺序。

References

1. Luzzio, F. A.; Chen, J. (2008). "Efficient Preparation and Processing of the 4-Methoxybenzyl (PMB) Group for Phenolic Protection Using Ultrasound." The Journal of Organic Chemistry, 73, 5621-5624.

2. Horita, K.; Yoshioka, T.; Tanaka, T.; Oikawa, Y.; Yonemitsu, O. 有关 DDQ 选择性脱除甲氧基苄基保护基的研究。

3. Wuts, P. G. M. Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. 苄基及对甲氧基苄基保护化学。

4. Sigma-Aldrich. 4-Methoxybenzyl chloride, CAS 824-94-2.

5. 有关复杂天然产物合成中选择性脱除对甲氧基苄醚的公开研究。