6-(三氟甲基)吡啶-2-甲酸的制备与应用

概述

吡啶甲酸是一类极为重要的吡啶含氧化合物，它们在医药、医药中间体、农业和日用化学品等领域均有着广泛的用途[1]。6-(三氟甲基)吡啶-2-甲酸(英文名称：2-Trifluoromethyl-6-pyridinecarboxylic acid)又名6-三氟甲基-2-吡啶甲酸、6-(三氟甲基)吡啶甲酸等，其分子式为C₇H₄F₃NO₂，分子量则为191.11。常温常压下，6-(三氟甲基)吡啶-2-甲酸可以稳定存在，一般性状为白色固体粉末。

制备方法

以2-溴基-6-(三氟甲基)-吡啶为起始原料溶于乙醚，氮气气氛下冷却至-70℃；滴液漏斗正丁基锂溶液，滴加完毕于-40℃下搅拌15分钟；降低温度至-70℃，并在CO₂气体中起泡10分钟；反应完毕恢复至室温，添加水淬灭体系，乙醚、浓HCl、乙酸乙酯处理混合体系，合并有机层，处理即得6-(三氟甲基)吡啶-2-甲酸白色固体，产率约为35％[2]。

应用研究

在吡啶甲酸及其衍生物中，实际上关于6-(三氟甲基)吡啶-2-甲酸的应用研究报道并不多，因此我们要展开对该物质的研究，可从其结构类似物身上寻找灵感。

铱磷光材料因其具有发光效率高，热稳定性好，发光颜色易调控等优点，成为目前综合性能最优异的有机电致发光材料。Ir(CN)₂(LX)型铱磷光配合物是最为重要的一类铱磷光发光材料，通过调控配体的化学结构，如引入供/吸电子基团，增大共轭程度等来达到改变发光颜色，发射波长和性能等目的。选用NO型的吡啶甲酸衍生物为辅助配体，通过不同性质的基团对其结构进行调控，分别以3-三氟甲基-2-吡啶甲酸(Tricid)和异喹啉-1-甲酸(Qicid)为辅助配体，以2-(2,4-二氟苯基)-5-甲基吡啶(Medfppy)为主配体，设计合成出两种吡啶甲酸类铱磷光材料Ir1和Ir2。通过热重分析测试材料的热稳定性，Ir1和Ir2的热分解温度分别为319℃和364℃，通过紫外-可见光谱和光致发光光谱研究该材料的光物理性能，Ir1和Ir2在二氯甲烷溶液中的最大发射波长分别为582 nm和607 nm。通过循环伏安法测试材料的电化学性质，并计算得到材料的HOMO-LUMO能级。研究结果表明，与吡啶甲酸(Pic)上引入吸电子基团相比，增大共轭程度对铱磷光材料的发射波长作用程度较大，增大共轭程度不仅使配合物的最大发射波长产生了红移，还提高了材料的热稳定性，对设计新型的铱磷光材料具有一定的借鉴意义[3]。通过上述研究，选择6-(三氟甲基)吡啶-2-甲酸为研究配体，通过相应的共轭修饰调控，或可实现新型磷光材料的制备。

参考文献

[1]刘小华,杜曦,李贤均,等.吡啶甲酸的制备研究进展[J].化学研究与应用, 2003, 15(2):161-164.DOI:10.3969/j.issn.1004-1656.2003.02.006.

[2] [中国发明,中国发明授权] CN200480031179.1 

[3]陈祝安,张柯,黄光英,等.新型吡啶甲酸类铱磷光材料的合成,晶体结构及性能[J].材料导报, 2024, 38(S01):516-521.