5-溴-2-碘吡啶的制备和用途介绍

背景及概述^[1]

5-溴-2-碘吡啶是一种有机中间体，可由2,5-二溴吡啶用碘化钠卤素置换得到。有文献报道其可用于制备电致变色化合物1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1″′-二鎓双(四氟硼酸盐)(II-3a)以及1,1″′-二己基-1′,1″-二甲基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1′,1″,1″′-四鎓四(四氟硼酸盐)。

制备^[1]

将水性HI(57％)添加到2,5-二溴吡啶(12.60g，53.2mmol)和NaI(11.40g，76mmol)中。将所得混合物在回流下加热24h、冷却并然后用水(100mL)稀释。将所得混合物用NaHCO3碱化并且用Na2S2O4处理直至无色。将混合物用DCM(5×60mL)萃取并且在减压下除去干燥的(Na2SO4)溶剂。将残余物通过过滤收集并用Et2O(60mL)洗涤并空气干燥，以给出呈浅灰色粉末的5-溴-2-碘吡啶(8.28g，55％)。

应用^[1]

5-溴-2-碘吡啶可用于制备1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1″′-二鎓双(四氟硼酸盐)(II-3a)以及1,1″′-二己基-1′,1″-二甲基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1′,1″,1″′-四鎓四(四氟硼酸盐)，该化合物是一种电致变色化合物。方法如下：

将5-溴-2-碘吡啶(6.60g，23.2mmol)以及Pd(PPh3)4(0.72g，0.6mmol)在N2下溶解在无水PhMe(120mL)中。添加六正丁基二锡(7.25g，12.5mmol)并且将溶液在回流下加热3天。将混合物通过硅藻土过滤并且除去溶剂。将残余物在二氧化硅上使用DCM至EtOAc梯度进行色谱分析。将所得残余物从EtOAc/己烷中结晶，以给出呈淡黄色粉末的5,5′-二溴-2,2′-联吡啶(1.22g，33％)。将结晶液在减压下蒸发并且将残余物溶解在DCM中，添加己烷并且将溶剂的体积减少。将所得沉淀物通过过滤收集并且空气干燥，以给出第二批呈奶油色粉末的产物(0.46g，13％)。

将4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)吡啶(2.38g，11.6mmol)、5,5′-二溴-2,2′-联吡啶(1.46g，4.6mmol)、K2CO3(1.6g，11.6mmol)和Pd(PPh3)4(0.27g，5mol％)在脱气的EtOH(40mL)和PhMe(40mL)中的混合物在N2下在回流下加热48h。将混合物冷却、用水(200mL)稀释并且倒入含有MeOH(150mL)的DCM(1.5L)中，并且通过硅藻土过滤。将前述硅藻土用DCM(800mL)和MeOH(100mL)萃取并且将合并的DCM和MeOH萃取物通过硅藻土过滤。将萃取/过滤顺序再重复3遍。将有机相合并并且再一次通过硅藻土过滤，此时在减压下除去溶剂并且将残余物用热的丙酮(100mL)研磨。将经研磨的固体通过过滤收集并且空气干燥，以给出呈浅黄褐色粉末的4,3′:6′,2″:5″,4″’-四联吡啶(1.18g，82％)。将液体冷却并且通过过滤收集沉淀的固体，以给出第二批呈淡粉色粉末的产物(0.15g，10％)。

将4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶(0.60g，1.9mmol)和1-碘己烷(2.46g，11.6mmol)在MeCN(50mL)中的溶液在黑暗中在N2下在回流下加热24h。一旦冷却，将固体通过过滤收集并用Et2O(3×50mL)洗涤并空气干燥，以给出呈砂质粉末的1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1″′-二鎓二碘化物(1.05g，74％)。将液体用Et2O(30mL)稀释并且将沉淀的固体通过过滤收集并用Et2O(2×30mL)洗涤并空气干燥，以给出第二批产物(0.11g，8％)。

在搅拌下将1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1″′-二鎓二碘化物(1.00g，1.36mmol)在热的MeOH(100mL)中的过滤溶液逐滴添加到NaBF4(12g，109mmol)在水(200mL)中的溶液中。继续搅拌0.5h，然后将所得沉淀物通过过滤收集并用水(2×10mL)洗涤。将前述固体溶解在热的MeOH(150mL)中，并在搅拌下将其逐滴添加到NaBF4(12g，109mmol)在水(250mL)中的溶液中。继续搅拌0.5h，并且然后将所得沉淀物通过过滤收集，用水(2×10mL)洗涤并空气干燥，以给出呈黄褐色粉末的1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1″′-二鎓双(四氟硼酸盐)(II-3a)(0.76g，85％)，其直接用于随后的步骤中。

将1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1″′-二鎓双(四氟硼酸盐)(0.56g，0.86mmol)在甲苯磺酸甲酯(3.18g)中的混合物在180℃下加热2.5h。将冷却的反应混合物用Et2O(40mL)研磨并且将固体通过过滤收集并用Et2O(3×40mL)洗涤并空气干燥。将前述固体溶解在甲苯磺酸甲酯(1.71g)中并且在180℃下加热1h。将冷却的混合物用Et2O(4×30mL)研磨，通过过滤收集并空气干燥。将所得胶状固体溶解在MeOH/水(25mL，1/4)中，并在搅拌下将其逐滴添加到NaBF4(3.38g，30.7mmol)在水(50mL)中的溶液中。继续搅拌0.5h，并且将所得沉淀物通过过滤收集，用水(2×5mL)洗涤并空气干燥。将此固体用热的MeOH(8mL)研磨并且将所得固体通过过滤收集并用冷的MeOH(2mL)洗涤，以给出呈奶油色粉末的1,1″′-二己基-1′,1″-二甲基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四联吡啶]-1,1′,1″,1″′-四鎓四(四氟硼酸盐) (0.38g，51％)。

参考文献

[1] From Eur. Pat. Appl., 3345981, 11 Jul 2018