5-溴-2-硝基吡啶的制备方法和毒性

简介

5-溴-2-硝基吡啶（C5H3BrN2O2；CAS编号：39856-50-3），也称为2-硝基-5-溴吡啶和3-溴-6-硝基吡啶，可刺激皮肤、眼睛和呼吸道。它在室温下为无色或淡黄色固体，通常用作医药、农药和染料工业的中间体[1-2]。

图1 5-溴-2-硝基吡啶的结构式。

合成

图2 5-溴-2-硝基吡啶的合成路线[3]。

方法一：将2-氨基-5-溴-吡啶（5 g，28.9 mmol）的浓溶液。将硫酸（10 mL）滴加到过氧化氢（10 mL，38%）和浓硫酸（20℃）的冷（0℃）混合物中。硫酸（10mL）。将混合物加热至室温并搅拌过夜，然后倒入冰冷的水中并过滤。滤液用氢氧化钾碱化并用乙酸乙酯萃取。用无水硫酸钠干燥有机相并浓缩，得到5-溴-2-硝基-吡啶（4.2g，72%）。合成路线如图2所示。

方法二：向2-氨基-5-溴吡啶（5.780 mmol，1.0 g）在6 mL浓溶液中的溶液中。通过均压漏斗将冷却至5°C的H2SO4逐滴加入冷却的Caro酸溶液（8.2 mL H2O2和17 mL浓H2SO4的混合物）。将所得混合物在室温下搅拌过夜，然后用3M水溶液小心碱化。KOH溶液。然后过滤沉淀的固体并用乙酸乙酯洗涤。然后将滤液干燥并蒸发，得到浅黄色固体5-溴-2-硝基吡啶作为产物（62%）。无需进一步纯化。如此获得的产物通过1H-NMR、13C NMR和质谱进行表征。化合物64，产率（62%）。1H-NMR（400 MHz，CDCl3）：δ8.192-8.195（d，J=1.2 Hz，2H），8.720-8.723（m，1H）ppm。13C-NMR（400 MHz，CDCl3）：δ119.4、127.1、142.4、150.2 ppm。EIMS m/z（%强度）：155.9408（100）、157.9393（97）、76.0175（25）、201.9386（6.32）、203.9367（6.02）。熔点：149-151°C。合成路线如图2所示。

图3 5-溴-2-硝基吡啶的合成路线[4]。

步骤1：向在冰水浴中冷却的2-氨基吡啶（53.1 mmol，5.00 g）在MeCN（50 mL）中的溶液中一批加入N-溴代琥珀酰亚胺（55.8 mmol，9.23 g），并在室温下将反应物在黑暗中搅拌过夜。通过薄层色谱（tlc）判断反应完成后，将MeCN蒸发。如此获得的残留物用大量水洗涤，过滤并在真空下干燥。通过1H-NMR、13C-NMR和质谱对产物进行了表征。数据与文献中报道的值一致。收率：87%。收率：87%。

步骤2：5-溴-2-硝基吡啶。向2-氨基-5-溴吡啶（5.780 mmol，1.0 g）在6 mL浓溶液中的溶液中。通过均压漏斗将冷却至5°C的H2SO4逐滴加入冷却的Caro酸溶液（8.2 mL H2O2和17 mL浓H2SO4的混合物）。将所得混合物在室温下搅拌过夜，然后用3M水溶液小心碱化。KOH溶液。然后过滤沉淀的固体并用乙酸乙酯洗涤。然后将滤液干燥并蒸发，得到浅黄色固体作为产物（62%）。无需进一步纯化。如此获得的产物通过1H-NMR、13C NMR和质谱进行表征。化合物5-溴-2-硝基吡啶，产率（62%）。1H-NMR（400 MHz，CDCl3）：δ8.192-8.195（d，J=1.2 Hz，2H），8.720-8.723（m，1H）ppm。13C-NMR（400 MHz，CDCl3）：δ119.4、127.1、142.4、150.2 ppm。EIMS m/z（%强度）：155.9408（100）、157.9393（97）、76.0175（25）、201.9386（6.32）、203.9367（6.02）。熔点：149-151°C。合成路线如图3所示。

毒性

5-溴-2-硝基吡啶是合成医药和农药产品的中间体，对人体有毒。然而，5-溴-2-硝基吡啶中毒以前没有报道。在这里，我们报告了一名40岁男子的病例，他在工作中皮肤和呼吸道接触到泄漏的5-溴-2-硝基吡啶。暴露后，患者迅速出现头晕、乏力、恶心、呕吐、胸闷、弥漫性紫绀和昏迷。入院后观察到高铁血红蛋白血症、溶血性贫血、横纹肌溶解症和急性肾衰竭。他在治疗后明显好转，但在暴露82天后证实了迟发性脑病。该病例强调，5-溴-2-硝基吡啶可通过皮肤和呼吸道吸收，导致高铁血红蛋白血症和迟发性脑病。总之，5-溴-2-硝基吡啶对人体有毒，可通过皮肤和呼吸道吸收，很可能导致高铁血红蛋白血症和迟发性脑病。在我们的患者中，溶血性贫血、横纹肌溶解症和急性肾衰竭主要与5-溴-2-硝基吡啶相关的高铁血红蛋白血症有关[5]。

参考文献

[1] Tahir T, Ashfaq M, Saleem M, Rafiq M, Shahzad MI, Kotwica-Mojzych K, et al.. Pyridine scaffolds, phenols and derivatives of azo moiety: current therapeutic perspectives. Molecules. (2021) 26:4872.

[2] Guan AY, Liu CL, Sun XF, Xie Y, Wang MA. Discovery of pyridine-based agrochemicals by using intermediate derivatization methods. Bioorg Med Chem. (2016) 24:342–53.

[3] S.J. Nara, M. Jha, J. Brinkhorst, T.J. Zemanek, D.A. Pratt, A Simple Cu-Catalyzed Coupling Approach to Substituted 3-Pyridinol and 5-Pyrimidinol Antioxidants, J. Org. Chem. 73(23) (2008) 9326-9333.

[4] M. Birch, G.E.M. Sibley, D. Law, J.D. Oliver, Preparation of indolizine compounds for use in antifungal combination therapy, F2G Limited, UK . 2009, p. 200pp.

[5] L. Shi, G. Yu, L. Zhao, Z. Wen, Y. Li, B. Kan, X. Jian, Methemoglobinemia and Delayed Encephalopathy After 5-Bromo-2-Nitropyridine Poisoning: A Rare Case Report, Frontiers in public health 10 (2022) 942003.