2-甲基-3-硝基吡啶為淺黃色至棕色晶體，熔點(diǎn)32–33°C，CAS號18699-87-1，其硝基為強(qiáng)吸電子基，使吡啶環(huán)電子云密度降低，可用于合成殺蟲劑、除草劑、殺菌劑的關(guān)鍵中間體；用于制備煙堿類、吡啶甲酰胺類農(nóng)藥。

合成方法

方法一：在反應(yīng)器中,加入0.93g(10.0mmol)2-甲基吡啶,5mL乙腈,0.15g磺化石墨烯,在氧氣氛中于5.0MPa一氧化氮和90℃溫度攪拌反應(yīng)10h。反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)混合物中常壓通入氮?dú)?至氮氧化物完全逸出至冷阱反應(yīng)接收器后過濾出催化劑。濾液用5%(m/m)碳酸氫鈉水溶液洗滌至近中性,再用蒸餾水洗滌至有機(jī)相為中性,真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。以柱色譜分離產(chǎn)物組分,2-甲基硝基吡啶的質(zhì)量為0.67g,其中2-甲基-3-硝基吡啶0.10g(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%),2-甲基-5-硝基吡啶0.57g(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%),產(chǎn)率為49%[1]。

方法二：將2-氯-3-硝基吡啶(50g,0.315mol,1.0當(dāng)量)、TMB(50mL,1.1當(dāng)量),(PPh3)4Pd(0)(36.4g,0.1當(dāng)量),K2CO3(130.6g,3.0當(dāng)量)以及二噁烷(1500mL)的混合物在氬氣下回流2天。將混合物冷卻至室溫，通過硅藻土層過濾以除去K2CO3和催化劑。利用EtOAc清洗硅藻土層。合并有機(jī)溶液，濃縮得到粗產(chǎn)物，通過硅膠色譜(0%-40%EtOAc/己烷(Hex))純化，得到預(yù)期的產(chǎn)物2-甲基-3-硝基吡啶(30.5g，分離后的產(chǎn)率為70%)(注意:當(dāng)反應(yīng)回流24小時(shí)時(shí)，分離后的產(chǎn)率為42%)[2]。

反應(yīng)案例

將在水(66mL)中的2-甲基-3-硝基吡啶(0.92g，6.66mmol)加熱至90℃并用高錳酸鉀(1.97g,13.32mmol)處理30分鐘，同時(shí)攪拌。將反應(yīng)混合物冷卻至50℃并過濾。首先用水清洗二氧化錳，然后用EtOAc清洗以除去未反應(yīng)的原料，然后用EtOAc萃取濾液3次。蒸發(fā)水層至小體積，用略超過計(jì)算量的氯化氫處理以將溶液酸化至pH5-6，減壓下除去水。將粗酸溶解在甲醇中，過濾混合物，利用甲醇清洗。濃縮合并的甲醇溶液得到所述酸，不再進(jìn)一步純化(42%轉(zhuǎn)化率，可重復(fù)利用回收的58%的硝基甲基吡啶來制備所述酸)[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 南京偌賽醫(yī)藥科技有限公司. 一種應(yīng)用石墨烯催化一氧化氮制備硝基化合物的方法:CN201711201026.2[P]. 2018-05-08.

[2] 斯克里普斯研究學(xué)院. 粘著斑激酶抑制劑:CN200880015910.X[P]. 2010-03-24.