4-甲氧基吡啶-N-氧化物的制备方法

背景及概述^[1]

N-氧化物一般是由相应的叔胺氧化得到的，是一类重要的有机化工中间体，广泛应用在有机合成中(作为氧化剂、反应中间体、多种重要的生物活性物质的组成结构单元)。

制备^[1-4]

报道一、

在25毫升圆底两口瓶中加入4mL甲醇，再加入4-甲氧基吡啶(0.5mmol,54.6mg),再加入30％H2O2(6.0eq.,0.3mL),碳酸钾(4.0eq.,276.4mg),同时使用两个直路活塞直弯型接头，一边用软管接上气球，一边作通入SO2F2气体，密封条件下在23～32℃室温中搅拌反应20～40min。反应结束后，过滤除去碳酸钾固体，用无水硫酸钠干燥除水并再次过滤，浓缩溶剂得到粗产品，最后经过柱层析分离纯化，得到4-甲氧基吡啶氮氧化物40.3mg,产率为65.4％。4-甲氧基吡啶氮氧化物：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.16(d,J＝7.8Hz,2H),6.85(d,J＝7.5Hz,2H),3.88(s,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.38,140.07,111.81,56.16.

报道二、

将4-甲氧基吡啶(10.0ml，85.9mmol)溶解在冰乙酸(50.0ml) 中，加入30％的过氧化氢(8.4ml，85.9mmol)，并且将该反应混合 物回流24h。在真空中浓缩该反应混合物并且所生成的红色树粘性液体4-甲氧基吡啶-N-氧化物(9.6g，76.5mmol，89％)无需进一步的纯化来使用。

报道三、

将 1-氧化吡啶 (10.2 g)、浓 H2SO4 (22.7 mL, 417 mmol) 和发烟HNO3 (11.4 mL) 的混合物在 130 °C下加热 5 小时。 将所得溶液倒入冰中。 用饱和的Na2CO3 水溶液碱化溶液。 用二氯甲烷 (3 × 30 mL) 萃取所得溶液。用无水Na2SO4干燥合并的有机部分。在旋转蒸发器上浓缩合并的有机馏分。通过从丙酮中重结晶来纯化粗产物得到4-甲氧基吡啶-N-氧化物。

报道四、

将通过将钠 (2.00 g, 87.0 mmol) 溶解在无水 MeOH (100 mL) 中制备的甲醇钠溶液快速倒入搅拌着的 4-硝基吡啶-N-氧化物 (12.0 g, 85.7 mmol) 在 MeOH ( 80 毫升）中的溶液中。 在1小时内完成溶解，并且将反应在带塞烧瓶中搅拌过夜。 黄色溶液的部分浓缩产生沉淀，将其过滤并用MeOH (2 x 10 mL)洗涤。将滤液和洗涤液蒸发至干，剩余的固体用沸腾的 CH2Cl2 萃取，得到（过滤和浓缩后）黄棕色固体。 从丙酮中重结晶得到细的灰白色针状 4-甲氧基吡啶-N-氧化物，将其在真空干燥器中在 0.07 毫米汞柱下干燥过夜（8.04 克，75%）。

参考文献

[1] [中国发明] CN202011012224.6 一种绿色高效的氧化体系制备砜和N-氧化合物的方法

[2] [中国发明] CN200980156277.0 含吡啶基三唑配体的磷光铱络合物

[3] Green Chemistry, 18(24), 6630-6636; 2016

[4] Journal of Organic Chemistry, 70(16), 6204-6212; 2005