2-氯吡嗪的合成与应用

介绍

2-氯吡嗪的分子式是C4H3ClN2，外观是一种无色或微黄透明液体，具有苦杏仁味。它微溶于水，但可溶于芳烃、卤代烃等有机溶剂。它在工业上主要用于医药、杀虫剂、有机合成等领域。

图一 2-氯吡嗪

合成

向三颈烧瓶中加入0.05 mol二氯亚砜、0.5 mmol N，N-二异丙基乙胺和氯仿，升温至65°C。加入0.05 mol 2-羟基吡嗪钠盐并保持反应2小时后，将反应溶液冷却至室温，然后缓慢倒入适量冰水中水解，然后用1N氢氧化钠溶液将pH值调节至7-8并蒸馏，收集98至101°C的馏分。提取所得馏分，以95.4%的收率分离出5.46g的低级产物2-氯吡嗪[1]。

图二 2-氯吡嗪的合成

应用

将2-氯吡嗪（1.0mmol）、芳基硼酸衍生物（1.2mmol）、Pd（PPh3）4（58mg，5mol%）和K3PO4（530mg，2.5mmol）的混合物溶解在15mL 1,4-二恶烷中。将反应混合物脱气，并在160°C（250 W）的微波装置中照射30分钟。将反应混合物冷却、过滤并溶解在EtOAc和水（1:1，50mL）的混合物中，分离有机层。水层用EtOAc（2×25mL）萃取。将合并的有机提取物用MgSO4干燥，蒸发溶剂。通过硅胶柱色谱法纯化，用EtOAc/己烷（1:4，v/v）作为洗脱剂，得到所需的交叉偶联产物。产量115mg（71%），灰白色固体，熔点93-95°C[2]。

将2-氯吡嗪（2.6 mL，29.13 mmol）、噻吩-2-基硼酸（4.1 g，32.04 mmol）和2M碳酸钠（43.69 mL，87.38 mmol）在1,2-二甲氧基乙烷（100 mL）中的水溶液的混合物通过5个氮气/真空循环脱气。然后加入四三苯基膦钯（1.7g，1.46mmol）并密封容器。通过5次氮气/真空循环再次对反应混合物进行脱气，然后加热至95°C。将反应冷却至室温，用H2O稀释，用EtOAc（x3）萃取反应。收集有机部分，用盐水洗涤，用Na2S04干燥，减压蒸发溶剂。残余物在NH柱上通过FC纯化（从100%的cHex洗脱到cHex/AcOEt 8:2），得到2-噻吩-2-基吡嗪。产量：3.9 gLC MS:m/z 162.85（MH+）[3]。

图三 2-氯吡嗪的应用

参考文献

[1]Verbitskiy V E ,Kvashnin A Y ,Baranova A A , et al.Synthesis and characterization of linear 1,4-diazine-triphenylamine–based selective chemosensors for recognition of nitroaromatic compounds and aliphatic amines[J].Dyes and Pigments,2020,178(prepublish):108344-108344.

[2]KAUL ,Sanjiv,ALKAYED , et al.ANTAGONISTS OF GPR39 PROTEIN[P].US2021030335,2021-11-04.

[3]陆华平,赵云德,仇香.一种2,6-二氯吡嗪的制备方法[P].江苏省:CN201911406411.X,2020-04-14.