2-溴-4-甲基吡啶的制备与应用

概述

2-溴-4-甲基吡啶是一种化学式为C₆H₆BrN，分子量为172.02的有机化学药品，英文名称为2-Bromo-4-methylpyridine，常温常压下表现为无色高折射油状液体，折射率(n20/D)约为1.561(lit.)，能与乙醇、乙醚和吡啶混溶，在空气中敏感，见光颜色变深。其他关于2-溴-4-甲基吡啶的物理数据如下：密度1.545 g/mL(25°C)(lit.)，沸点87℃/10 mmHg(lit.)，闪点113℃。需要注意的是，2-溴-4-甲基吡啶具有毒性及刺激性，且在高温条件下易燃。

用HPLC测定了2-溴-4-甲基吡啶在60℃，离子强度μ为0.15，pH0.9~9.9的缓冲溶液中水解成相应的羟甲基吡啶的反应速度。通过数学处理，求得溴甲基吡啶的一级和二级反应速度常数以及溴甲基吡啶共轭酸的一级反应速度常数。水解反应的可能机理是SN1和SN2[1]。

制备方法

将氢溴酸置于四口瓶中，搅拌下加入2-氨基-4-甲基吡啶，待2-氨基-4-甲基吡啶完全溶解后，冷却至20℃，缓慢滴加液溴，滴加过程控制温度为20℃～15℃；滴加完毕再搅拌90-120min，接着滴加亚硝酸钠溶液，加完，升温至20℃，搅拌45-60min后再冷却至20℃～25℃，滴加氢氧化钠水溶液，滴加过程控制温度低于15℃～10℃；加完，温度升至20℃并搅拌1h，萃取，合并有机相，水洗，干燥，浓缩得2-溴-4-甲基吡啶[2]。

应用

2-溴-4-甲基吡啶可用于有机合成原料用于制备2-溴-4-吡啶甲醛，相关反应条件温和，易于操作，后处理简单，容易放大生产，非常适合工业化生产[2]。

2-溴-4-甲基吡啶还可应用于催化剂领域，例如合成一种具有光催化性能的铱配合物。所述铱配合物的分子式为C₃₈H₃₀F₁₂IrN₄P，铱配合物光催化剂的制备是以2-溴-4-甲基吡啶和4-甲基苯硼酸反应形成的中间体I为配体，然后与铱化合物配位反应形成中间体II，之后再与4,4-二(三氟甲基)-2,2-联吡啶或5,5-二(三氟甲基)-2,2-联吡啶反应得到中间体III，最后使用六氟磷酸铵水溶液将中间体III中的氯替换成PF₆，即制备完成。制备得到的光催化剂可应用于以四氢呋喃或NBoc吡咯烷为底物的烷基化反应中，在外加蓝色光光源，弱有机碱存在条件下即能在加热条件下进行良好的烷基化反应，光催化效率较高，加成产物收率能够高达70%左右，是一种值得推广的优异的光催化剂[3]。

参考文献

[1]叶德泳,杨楚耀.2-,3-和4-溴甲基吡啶的水解反应的动力学研究[J].高等学校化学学报, 1993, 14(8):4.DOI:CNKI:SUN:GDXH.0.1993-08-015.

[2]倪俊.一种2-溴-4-吡啶甲醛的制备方法:CN201911181937.2[P].CN110669000A.

[3]马青,余晓洪,郝同川,等.一种具有光催化性能的铱配合物,其制备方法和应用:CN202210087027.3[P].CN202210087027.3.