4-羟基-2-三氟甲基嘧啶
[CAS 1546-80-1]

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 >> 甲基嘧啶
• 产品名称: 4-羟基-2-三氟甲基嘧啶
• 英文名: 4-Hydroxy-2-(trifluoromethyl)pyrimidine
• 别名: 2-(Trifluoromethyl)pyrimidin-4-ol; 2-Trifluoromethyl-4(1H)-pyrimidinone
• 分子式: C₅H₃F₃N₂O
• 分子量: 164.08
• CAS 登录号: 1546-80-1
• EC 号码: 671-817-3
• 分子行输入简码SMILES: C1=CN=C(NC1=O)C(F)(F)F

物理化学性质

• 密度: 1.5±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: 168 - 171 °C (实验值)
• 沸点: 140.9±40.0 °C 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 39.0±27.3 °C (计算值)^*
• 折射率: 1.456 (计算值)^*

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

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H302+H312+H332-H302-H312-H315-H319-H332-H335
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P270-P271-P280-P301+P317-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P317-P319-P321-P330-P332+P317-P337+P317-P362+P364-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
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
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
急性毒性	Acute Tox.	4	H332

发现和应用

4-羟基-2-(三氟甲基)嘧啶是一种取代嘧啶衍生物，其4位含有羟基，2位含有强吸电子的三氟甲基。嘧啶是一种六元芳香杂环，在1位和3位各含有一个氮原子，它是胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶等多种具有重要生物学意义的核碱基的核心结构。在该环系统上进行取代会显著改变其电子分布、互变异构行为及化学反应性。

羟基化嘧啶的化学性质在核酸化学和杂环合成领域已得到长期研究。嘧啶-4-醇类结构可与其相应的羰基（内酰胺）形式处于互变异构平衡之中，具体取决于溶剂条件和取代模式。这种互变异构现象是许多含氮杂环的重要特征，并影响着氢键结合行为及光谱性质。

在4-羟基-2-(三氟甲基)嘧啶中，4位的羟基与芳香杂环直接共轭，使得阴离子形式在碱性条件下能通过共振效应得到稳定。这增强了羟基质子的酸性（与简单醇类相比）。在许多取代嘧啶-4-醇中，类烯醇（羟基）形式与相应的酮式（嘧啶酮）形式之间的平衡，受到环上取代基的电子效应和空间效应的共同影响。

2位的三氟甲基由于氟原子的高电负性，是一种强吸电子取代基。它产生强烈的诱导效应，降低了嘧啶环上的电子密度。这既影响了羟基的酸性，也影响了杂环整体的反应活性。此外，已知CF₃基团能增加许多杂芳香体系的亲脂性和代谢稳定性，这使得此类结构单元在医药化学和农药化学中十分常见。

同时含有羟基和三氟甲基取代基的嘧啶衍生物作为有机合成中间体而备受关注。羟基既可作为进一步衍生化（如醚化或酯化）的位点，也能参与氢键相互作用。在杂环合成化学中，此类化合物还可能根据反应条件和活化策略发生取代或重排反应。嘧啶环中两个氮原子的存在显著影响了其电子结构。这些氮原子通过诱导效应从环中吸取电子密度，并改变了π电子的分布，使得该体系比苯更缺电子。因此，取代嘧啶往往表现出与简单芳烃截然不同的反应特性，特别是在亲核芳香取代反应和质子转移平衡方面。

从理化性质角度来看，4-羟基-2-(三氟甲基)嘧啶因其包含杂芳环、极性羟基以及强吸电子的三氟甲基（CF₃）取代基，预计表现出中等极性。该化合物很可能既能作为氢键供体又能作为氢键受体，这种特性影响了其在极性溶剂中的溶解度以及固态堆积行为。

此类结构的化合物常被用作杂环合成的构筑基块，其中功能化的嘧啶可作为合成更复杂含氮分子的前体。CF₃基团在调节下游衍生物的电子性质方面极具价值，而羟基取代则为进一步的化学修饰提供了位点。

总体而言，4-羟基-2-(三氟甲基)嘧啶是一种缺电子的功能化嘧啶衍生物，具有可发生互变异构的羟基和强钝化作用的三氟甲基取代基。其重要性在于它既是一种具有反应活性的杂环中间体，也有助于人们理解富氮芳香体系中的取代基效应。

参考文献

2011. Reaction of α-Formyl Esters or Equivalents with Amidine Derivatives. Science of Synthesis.
URL: https://science-of-synthesis.thieme.com/app/text/?id=SD-246-00105