多取代吡啶类化合物——6-氯-2-甲基-3-硝基吡啶

‌概述

多取代吡啶在有机化学占据着重要的地位，据近几十年报道，具有特定官能团的多取代吡啶具有作为光学，电子材料的潜质，许多药物和农药中也能看到多取代吡啶的身影，自1924年齐齐巴宾合成了无取代基的吡啶后，人们对吡啶类化合物的探索从未停止，多取代位吡啶的合成一直是一项重要的课题^[1]。6-氯-2-甲基-3-硝基吡啶（6-Chloro-2-methyl-3-nitropyridine）是一种典型的多取代吡啶，分子式为C₆H₅ClN₂O₂，分子结构中包含氯原子、甲基、硝基三种取代基团，这三种基团都为其提供了高活性的反应位点，可用于制备其他吡啶类化合物。常温下，6-氯-2-甲基-3-硝基吡啶可以稳定存在，一般呈浅米色至棕色粉末状。‌‌‌

合成研究

目前文献所报道的多取代吡啶类化合物合成方法以催化合成法为主，所用的催化剂包括季铵碱，离子液体，无水氯化锌等。因此，有关的研究重点主要是筛选催化剂，以达到减少环境污染、缩短反应时间、提高多取代吡啶类化合物的产率。尽管取得了较大的进展，但目前的合成工艺大多存在下列其中的1个或1个以上的问题：(1)催化剂难以回收利用；(2)催化剂对空气或水的稳定性较差；(3)反应底物要求较苛刻；(4)反应需要在加热条件下反应等。为了能够更高效的生产多取代吡啶类化合物，研究人员得出一种新的合成工艺：以三乙胺/三硝基甲烷低共熔体作为催化剂，乙醇水溶液为反应介质，以芳香醛、丙二氰、苯硫酚为原料，在常温、常压下搅拌一段时间，合成该目标化合物。其中，将等摩尔的三乙胺与三硝基甲烷溶于无水乙醇中，常温常压下搅拌10～30分钟，除去乙醇后形成的黄色透明液体即为低共熔体。实验验证，该法可以实现多种多取代吡啶类化合物的合成。选择合适的反应物即可进行6-氯-2-甲基-3-硝基吡啶的合成探究。

应用

高分子合成领域报道了一种含吡啶结构的三胺单体及其制备方法。具体地，以1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷为原料，以极性溶剂作为溶剂，碱作催化剂与含吡啶基团的硝基化合物反应，合成芳香族硝基化合物，反应完毕得到的中间产物，经催化剂催化，水合肼还原最终得到三胺单体。硝基化合物可以是2-氯-5-硝基吡啶，2-氯-3-甲基-5-硝基吡啶，2-氯-4-甲基-5-硝基吡啶，6-氯-2-甲基-3-硝基吡啶，碱可以是氢氧化钾，氢氧化钠，碳酸钾，碳酸钠，醋酸钾，醋酸钠，碳酸氢钠。该单体具有较高的反应活性，制备工艺简单，收率高，纯度较高，在制备大分子量超支化聚合物方面会有更好的效果，具有广阔的应用前景^[3]。

参考文献

[1]詹昊明.α,α-二氰基烯的Vlismeier反应研究:多取代吡啶类化合物的合成[D].辽宁大学,2023.

[2]方东,朱丽珊,郑欣宇,等.室温合成多取代吡啶类化合物的方法:CN201711067119.0[P].

[3]周宏伟,姚佳楠,陈春海,等.一种含吡啶结构的三胺单体及其制备方法:CN201610054760.X[P].