2-羥基吡啶(英文名:2-Hydroxypyridine),又稱2-吡啶酚、吡啶-2-醇,化學(xué)式C5H5NO,分子量95.10,CAS登錄號142-08-5。該物質(zhì)為白色或淡黃色晶體狀粉末,熔點105~107℃,沸點280~281℃,密度1.39 g/mL(25/4℃),溶于水、乙醇和氯仿,部分溶于乙醚和苯,幾乎不溶于輕石油和己烷[1]。
一、合成方法
以2-氨基吡啶為原料,其在硫酸存在下與亞硝酸鈉發(fā)生重氮化反應(yīng),再經(jīng)水解反應(yīng),制得2-羥基吡啶,合成路線如圖1所示。吡啶環(huán)中的N原子對芳環(huán)的影響類似于硝基的吸電子效應(yīng),有利于2-氨基吡啶形成較穩(wěn)定的重氮鹽[2]。

圖1 2-羥基吡啶的合成路線
①重氮化反應(yīng)
在500 mL三口燒瓶中,加入190 mL的水,慢慢加入98%濃硫酸20 mL,在10~20℃下加入14.1 g(0.15 mol)2-氨基吡啶,2-氨基吡啶與硫酸的物質(zhì)的量比為1:2.5或略高。然后將11.4 g亞硝酸鈉溶于30 mL的水中,再將此亞硝酸鈉溶液在攪拌條件下慢慢滴加到2-氨基吡啶的酸溶液中,控制溫度為0~5℃,滴加時間控制在50 min左右。反應(yīng)終點采用淀粉碘化鉀試紙檢驗,當(dāng)反應(yīng)液使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)并且顏色不再褪去時,停止滴定,如果亞硝酸鈉量不足則繼續(xù)添加,直到反應(yīng)到達(dá)終點。然后使反應(yīng)液在50℃下繼續(xù)攪拌,直到反應(yīng)液中不再有氣泡生成[2]。
②中和過程
用固體堿Na2CO3中和上述制得的重氮液,反應(yīng)溫度控制在30℃左右,直到溶液pH值為7.5~8.0停止加碳酸鈉,在50℃下攪拌40 min,然后用25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鹽酸酸化到pH值為7.5,攪拌大約20 min后,改為滴加冰醋酸,并強烈攪拌,使反應(yīng)液的pH值保持在6.0左右,不再變化為止[2]。
③產(chǎn)物的后處理
將調(diào)好pH值的溶液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中,脫水得到固體產(chǎn)物,然后真空干燥,用丙酮萃取已得到的干燥固體,萃取4次。將萃取液進(jìn)行減壓濃縮回收萃取劑,并且濃縮到原體積的1/5時,0℃下結(jié)晶,得到產(chǎn)物2-羥基吡啶。烘干得到產(chǎn)物2-羥基吡啶11.0 g,收率78.0%,為淡黃色粉末晶體[2]。
二、用途
2-羥基吡啶又可稱2-吡啶酚,是一種重要的有機合成中間體,在醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面有廣泛的用途[2]:
(1)2-羥基吡啶是合成盤化西林藥品的重要中間體;
(2)2-羥基吡啶是合成聚氯乙烯-吡啶樹脂、N-二氯化鈀-二(2-羥基吡啶)、2-羥基-3,5-二硝基吡啶銅鹽等催化劑的重要原料;
(3)2-羥基吡啶可以作為由甲醇合成乙醇和乙醛新工藝,制備酰亞胺以及在有機合成中保護(hù)氨基酸的新方法中引入N-芐酯莖等的重要催化劑。
參考文獻(xiàn)
[1] 張丹丹, 瞿軍, 陸文輝, 等. 2-羥基吡啶的合成工藝[J].河北化工, 2010, 33(06): 48-49.
[2] 頡林, 王守偉, 趙立祥, 等.2-羥基吡啶合成研究[J]. 山東化工, 2014, 43(09): 13-15.