吡啶-3-磺酰氯,英文名為pyridine-3-sulfonyl chloride,常溫常壓下為無色-淺黃色液體,具有一定的吸濕性,遇水容易水解變質(zhì)。吡啶-3-磺酰氯屬于酰氯類衍生物,多用于合成磺酸酯類衍生物,可用于有機(jī)合成化學(xué)和醫(yī)藥分子結(jié)構(gòu)修飾,例如它是藥物分子氟那普拉贊的合成基本原料。
結(jié)構(gòu)性質(zhì)
吡啶-3-磺酰氯結(jié)構(gòu)中含有吡啶和磺酰氯基團(tuán)。它是一種白色晶體,易潮解,在水中能迅速水解,它在乙醇、乙醚、氯仿、二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑中易溶解。吡啶-3-磺酰氯的分子中含有磺酰氯基團(tuán),這種基團(tuán)具有較強(qiáng)的電子親和力和極性。因此,吡啶-3-磺酰氯是一種極性有機(jī)分子。該化合物可作為化學(xué)試劑在有機(jī)合成中作為磺?;噭?,將親核試劑上的羥基、胺基或醇基等官能團(tuán)磺酰化,得到相應(yīng)的磺?;a(chǎn)物。同時,由于其分子結(jié)構(gòu)中含有吡啶環(huán),它還可以作為路易斯堿,在金屬催化反應(yīng)中作為配體使用,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)程。
合成方法
圖1 吡啶-3-磺酰氯的合成路線
在一個干燥的100毫升的反應(yīng)燒瓶中,將五氯化磷(1.57克,7.5毫摩爾)緩慢地加入吡啶-3-磺酸(1.00克,6.3毫摩爾)在甲苯(5毫升)中的攪拌溶液,然后將該混合物在回流狀態(tài)下加熱攪拌反應(yīng)16小時。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)混合物冷卻到室溫,將所得的反應(yīng)混合物通過硅藻土過濾,并用苯作為洗脫劑(2x10 mL)洗滌。合并的濾液在減壓下濃縮,得到粗制的吡啶-3-磺酰氯,直接用于下一步驟,無需進(jìn)一步提純。[1]
醫(yī)藥用途
吡啶-3-磺酰氯可作為有機(jī)合成中間體和醫(yī)藥生產(chǎn)的基礎(chǔ)原料,例如該化合物可以用于藥物分子氟那普拉贊的合成制備,氟那普拉贊是一種鉀離子競爭性酸阻滯劑,用于治療酸相關(guān)疾病,胃潰瘍、十二指腸潰瘍、返流性食管炎等。
應(yīng)用
吡啶-3-磺酰氯常用于有機(jī)合成試劑,可以進(jìn)行多種多樣的有機(jī)轉(zhuǎn)化反應(yīng)。例如其可以作為?;噭﹨⑴c酰化反應(yīng),與醇、酚、胺等親核試劑反應(yīng),生成相應(yīng)的酯、醚、酰胺等化合物。
圖2 吡啶-3-磺酰氯的應(yīng)用
在一個干燥的500毫升的燒瓶中,將KHF2(42.5毫摩爾,2.5當(dāng)量)溶于H2O(7毫升),制成飽和溶液。然后往該溶液中加入芳基磺酰氯(17毫摩爾,1當(dāng)量)在乙腈(20毫升)中的溶液,在室溫下將反應(yīng)混合物攪拌4-10小時。然后用EtOAc(3×10mL)萃取反應(yīng)混合物。分離出有機(jī)層,并用10%氯化鈉水溶液和飽和氯化鈉洗滌合并的有機(jī)萃取物。分離出的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥,過濾除去干燥劑并將所得的濾液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,得到粗制產(chǎn)品。最后將所得的殘余物通過硅膠柱色譜法提純,即可得到純品。[2]
穩(wěn)定性
吡啶-3-磺酰氯在常溫下是固體,具有強(qiáng)烈的刺激性氣味,屬于有機(jī)磺酰氯化合物的一種。吡啶-3-磺酰氯在空氣中易受潮吸濕,因而在貯存時需要注意防潮、防曬、防高溫。此外,該化合物還需避免與水、醇、胺等親核試劑接觸,以免引起水解反應(yīng)。在常溫下能緩慢水解,釋放出有毒的氫氯酸和二氧化硫。因此,在使用和儲存過程中需要注意保持其穩(wěn)定性。
危害性
吡啶-3-磺酰氯具有強(qiáng)烈的刺激性氣味,可引起眼、鼻、喉等黏膜刺激,造成不適甚至傷害。該化合物是一種有機(jī)磺酰氯化合物,含有強(qiáng)酸性的氫氯酸,對皮膚、眼睛等組織具有腐蝕性,如果接觸到皮膚、眼睛等部位會引起化學(xué)灼傷。
參考文獻(xiàn)
[1] Firooznia, Fariborz et al U.S. Pat. Appl. Publ., 20130150407, 13 Jun 2013
[2] Zhang, Guofu et al New Journal of Chemistry, 46(8), 3560-3564; 2022