4,4'-联吡啶的合成与应用

4,4'-联吡啶，英文名4,4'-Bipyridine，常温常压下为无色结晶固体，不溶于水，但是可溶于大部分有机溶剂。4,4'-联吡啶属于吡啶类衍生物，是一种常用的有机合成与医药化学中间体，在药物分子合成与基础化学研究中有着广泛的应用。

合成方法

图1 4,4'-联吡啶的合成路线

在一个干燥的反应烧瓶中，将4-溴吡啶( 1.0 mmol )、醋酸钯( 5.61 mg , 0.025 mmol)、铟( 57.4 mg , 0.5 mmol)和氯化锂( 63.5 mg , 1.5 mmol)溶于干燥的N,N-二甲基甲酰胺 ( 2 m L )中，然后在氮气保护下于100℃反应2.5 h。反应结束后，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应混合物，然后用乙酸乙酯( 3 × 20m L)萃取水层三次，分离出有机层并用20 m L水和20 mL盐水依次洗涤合并的有机相，用无水硫酸镁干燥有机相，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在减压下浓缩。残余物经硅胶柱色谱(乙酸乙酯-正己烷= 1∶2)分离纯化，得到目标分子4，4 '-联吡啶。[1]

应用

4,4'-联吡啶作为有机合成中间体，多用于有机化学反应中的吡啶配体的合成与修饰，也可以作为超分子化学中的配体单元，和金属络合物组装成超分子化合物。由于其结构中的吡啶氮原子上还有一对孤对电子，可以用作金属催化反应中的有机配体。此外， 在一些有机化学反应中，该化合物还可以作为缚酸剂用于捕获反应体系中产生到酸性物质。[1]

图2 4,4'-联吡啶的应用

在一个干燥处理的研磨体中，将碘化亚铜( 20 mg , 0.11 mmol)和4,4′-联吡啶( 24.8 mg , 0.15 mmol)混合，用研钵和杵手工研磨5 min（注意尽可能使之充满研磨）。然后在氩气气流(流速: 300 m L / min)下将所得的混合物加热至140°C并保持在这个温度1 h以促进碘化亚铜与4,4′-联吡啶发生配位聚合反应，除去多余的4,4′-联吡啶即可得到两者络合的产物。[2]

参考文献

[1] Lee, Kooyeon and Lee, Phil Ho Tetrahedron Letters, 49(27), 4302-4305; 2008

[2] Kobayashi, Atsushi et al Inorganic Chemistry, 58(7), 4456-4464; 2019