2,4'-联吡啶的应用研究

概述

2,4′-联吡啶及其衍生物不仅是化工和药物合成的重要中间体，而且由于其特有的螯合作用，可以应用于金属催化剂配体等方面，因此这类化合物有着广泛的应用前景。但目前2,4′-联吡啶的合成缺乏简捷的方法，因此它的合成方法研究引起了人们广泛的兴趣。研究发现，利用多种取代的1,5-二氮杂戊二烯盐与4-乙酰基吡啶的成环反应可以成功地建立一条合成2,4′-联吡啶及其衍生物的新方法。这一反应经历两步，两步收率合计在52%到89%之间。这一新的合成方法，使用原料价格低廉，操作易于工业化[1]。

应用研究

文献报道了一种氯化钕与 2,4'-联吡啶配位得到的新型配合物(bpyH)[Nd(H₂O)₉]Cl₄·bpy·H₂O，该物质经过单晶 X 射线衍射和热表征分析表明，其是九配位的单核水合物质，空间群结晶方式为三斜 P-1，晶胞中的两个分子式单元通过 b/2 的伪平移关联。在晶体结构中，每个 [Nd(H₂O)₉]³⁺ 离子都以相同的方式与一个 2,4'-联吡啶分子、一个 2,4-联吡啶鎓阳离子和氯阴离子形成氢键。此外，晶格水分子形成氢键，进一步稳定配合物框架，故而稳定性较高[2]。

高锝酸是有氧水系统中放射性核素99 Tc 最稳定的形式，是核废料中存在的危险阴离子。它在水中的高流动性使得阴离子的修复具有挑战性。在过去的十年中，人们付出了巨大的努力来寻找能够吸附这种物质的材料。综合已有研究，研究人员以2,4'-联吡啶为基本骨架螯合银得到配位聚合物[Ag(2,4'-联吡啶)]NO₃。该聚合物能够通过阴离子交换螯合高铼酸盐（高锝酸盐替代品），形成另一种新型配位聚合物——[Ag(2,4'-联吡啶)]ReO₄ 。通过单晶 X 射线衍射解析物质的起始和末端结构，并通过电感耦合等离子体发射光谱和紫外可见光谱监测吸附反应。结果发现，交换反应遵循准二级机制，最大吸附容量可以达到764mg ReO₄/g[Ag(2,4'-联吡啶)]NO₃，是配位聚合物或金属有机物记录的最高吸附容量物质之一。

参考文献

[1]邱雪鹏,郭海泉,康传清,等.1,5-二氮杂戊二烯合成单取代2,4′-联吡啶研究[C]//中国化学会第四届有机化学学术会议.0.

[2]Crystal Structure and Thermoanalytical Study of Neodymium(III) Complex with 2,4′-Bipyridyne.DOI:10.1134/s0022476619010177.

[3]Silver 2,4′-Bipyridine Coordination Polymer for the High-Capacity Trapping of Perrhenate, A Pertechnetate Surrogate.DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c00202.