2-硝基-5-氯吡啶的合成及其应用

基本描述

2-硝基-5-氯吡啶的CAS号是52092-47-4，分子式为C5H3ClN2O2，以及分子量为158.54。熔点为119-123℃，沸点为275.3±20.0 °C(Predicted)和密度为1.489±0.06 g/cm3(Predicted)。2-硝基-5-氯吡啶作为吡啶衍生物在化工领域，医农药等方面扮演着重要中间体角色[1-2]。

图1 2-硝基-5-氯吡啶的结构式。

合成

图2 2-硝基-5-氯吡啶的合成路线[3]。

（1）在0℃下向浓H2SO4（50 mL）中添加30%H2O2（25 mL）。并在0℃下加入5-氯吡啶-2-胺（5.0克，39毫摩尔）在浓H2SO4（20毫升）中的溶液。将混合物在室温下搅拌20小时。在剧烈搅拌下将混合物倒入冰水中，过滤所得固体。固体由乙醇重结晶。得到终产物5-氯-2-硝基吡啶。1H-NMR（400MHz，CDCl3）δ8.58（d，J=2.8Hz，1H），8.23（d，J=8.8Hz。LC/MS m/z 159（m+1）+。

（2）向0℃中加入30%过氧化氢（40毫升）的浓硫酸（80毫升）。向该溶液中加入2-氨基-5-氯吡啶（4.00g，31.11mmol）。溶液在30分钟内变成石灰色。将反应混合物加热至室温并搅拌20小时。然后将反应混合物倒入冰水中，形成白色沉淀。过滤该固体并真空干燥，得到5-氯-2-硝基吡啶，产率（3.10g，63%）。MS（DCl/NH3）m/E129（苯胺为m+H）+；1HNMR（DMSO-d6，300mhz）δ为8.78（m，1H），8.37（m，2H）。

应用

2-硝基-5-氯吡啶在工业上还可用作变性剂、助染剂，以及合成一系列产品（包括药品、消毒剂、染料、食品调味料、粘合剂、炸药等）的起始物[4]。还可以用做催化剂，但用量不可过多，否则影响产品质量[5]。

危害

2-硝基-5-氯吡啶对眼及上呼吸道有刺激作用。高浓度吸入后，轻者有欣快或窒息感，继之出现抑郁、肌无力、呕吐；重者意识丧失、大小便失禁、强直性痉挛、血压下降。误服可致死。

长期吸入2-硝基-5-氯吡啶会出现头晕、头痛、失眠、步态不稳及消化道功能紊乱。可发生肝肾损害。此外直接接触2-硝基-5-氯吡啶可引起皮炎[6]。

泄露应急处理

2-硝基-5-氯吡啶一旦大量泄露，应迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。当2-硝基-5-氯吡啶小量泄漏时，可以用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。

参考文献

[1] S.G. Bogomolov, M.G. Bystritskaya, M.M. Kirillova, Characteristics in the pyridine series, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 23 (1959) 1199-201.

[2] M.G. Bystritskaya, A.V. Kirsanov, 2-Nitropyridines, Zh. Obshch. Khim. 10 (1940) 1101-7.

[3] X. Li, T. Zhu, Z. Shao, Y. Li, H. Chang, W. Gao, Y. Zhang, W. Wei, Newly-generated Al(OH)3-supported Pd nanoparticles-catalyzed Stille and Kumada coupling reactions of diazonium salts, (Het)aryl chlorides, Tetrahedron 72(1) (2016) 69-75.

[4] R. Ramesh Raju, S. Krishna Mohan, S. Jayarama Reddy, Electroorganic synthesis of 6-aminonicotinic acid from 2-amino-5-chloropyridine, Tetrahedron Lett. 44(21) (2003) 4133-4135.

[5] T.R. Srinivasan, E. Sajja, S. Revu, R.R. Sagyam, S. Rangineni, R. Srinivasan, V.N. Saladi, N. Ragam, Polymorphs of ribociclib succinate and its pharmaceutically acceptable salts and process for the preparation thereof, MSN Laboratories Private Limited, R&D Center, India . 2020, p. 56pp.

[6] T. Tsunekawa, T. Goto, K. Egawa, Pyridine-based organic nonlinear optical materials, Toray Industries, Inc., Japan . 1987, p. 5.