概述
2,4,6-三氯吡啶是一種吡啶環(huán)上的氫由三個氯原子取代的物質(zhì)，常溫常壓下，該物質(zhì)的性狀為淡黃色粉末。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析，吡啶可看作苯的電子等排體，具有許多優(yōu)異的理化特性，可以被廣泛用于精細化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，在農(nóng)化、制藥和日化等領(lǐng)域同樣占有重要的地位[1]。在此基礎(chǔ)上，鹵代得到的2,4,6-三氯吡啶等鹵代吡啶不僅可以進行親核取代反應(yīng)，還可通過吡啶炔進行反應(yīng)，制備多種物質(zhì)[2]。在吡啶的應(yīng)用可能上，提供了更多的探索可能。
基于2,4,6-三氯吡啶等鹵代吡啶的結(jié)構(gòu)特點，其經(jīng)過選擇性胺化，碳鹵鍵官能團化等過程可以應(yīng)用于藥物合成。碳鹵鍵的官能團化過程包括Suzuki偶聯(lián)，Sonogashira偶聯(lián)，Heck反應(yīng)，Buchwald-Hartwig偶聯(lián)等[3]。
物理性質(zhì)
密度：1.539g/cm3
熔點：33-37℃(lit.)
沸點：212.5℃ at 760 mmHg
閃點：230°F
蒸氣壓：0.251mmHg at 25℃
合成工藝
關(guān)于2,4,6-三氯吡啶的合成，其工藝主要包括N-O合成和氯化兩步。首先，以2,6-二氯吡啶和雙氧水為原料，三氟乙酸為溶劑，在特定催化劑的作用下，85℃反應(yīng)3-5h后經(jīng)分離得到2,6-二氯吡啶氮氧化物；然后使制備得到氮氧化物中間體與三氯氧磷在回流條件下反應(yīng)4-6h，反應(yīng)結(jié)束經(jīng)分離純化即可得到2,4,6-三氯吡啶。上述合成工藝2,4,6-三氯吡啶的選擇性高，制備過程簡單高效，產(chǎn)物純度和總收率分別可以達到98%和75%以上，適于工業(yè)化生產(chǎn)[4]。
有關(guān)研究
在空氣中，以氫氧化鉀為堿，二甲亞砜為溶劑，溫度為50℃的條件下，多鹵代吡啶如2,4,6-三氯吡啶可以和苯酚類化合物反應(yīng)形成相應(yīng)的醚類化合物。研究表明，該反應(yīng)具有很好的收率以及區(qū)域選擇性，是一種有效構(gòu)建C-O鍵的方法。另外，以碳酸鉀為堿，二甲亞砜和水為溶劑，室溫條件下，2,4,6-三氯吡啶等多鹵代吡啶與苯硫酚類化合物反應(yīng)可以形成系列吡啶硫醚化合物。該反應(yīng)也具有很好的收率以及區(qū)域選擇性，是一種有效構(gòu)建C-S鍵的方法[5]。
研究發(fā)現(xiàn)，2,4-二氟吡啶、2,4-二氯吡啶、2,4,6-三氟吡啶、2,4,6-三氯吡啶和2,3,4,6-四氟吡啶在鹵素置換過程中僅會在4位與親核試劑反應(yīng)。但是，如果在2,4-二氫吡啶的5位或2,4,6-三氯吡啶等2,4,6-三鹵代吡啶或2,3,4,6-四鹵代吡啶的3位引入三烷基甲硅烷基，那么置換過程的區(qū)域選擇性可以發(fā)生逆轉(zhuǎn)[6]。
參考文獻
[1]譚海軍,黃林,童益利,等.吡啶類農(nóng)用化學(xué)品品種及其合成[J].精細石油化工進展,2021,22(03):15-31.DOI:10.13534/j.cnki.32-1601/te.2021.03.004.
[2]姚子鵬,蔡智鳴.關(guān)于鹵代吡啶和親核試劑反應(yīng)的討論——吡啶炔的生成和反應(yīng)[J].大學(xué)化學(xué),1996,(03):11-15.
[3]張治中.多鹵代吡啶的選擇性胺化反應(yīng)[D].鄭州大學(xué),2016.
[4]趙廣福,趙運明,張濤,等.一種2,4,6-三氯吡啶的合成工藝:CN201510241620.9[P].CN104892497A.
[5]鮑建設(shè),張斌,姚武冰.多鹵代吡啶選擇性合成醚類的反應(yīng)[J].廣州化工,2020,48(05):42-45+51.
[6]Manfred Schlosser. Regiochemically Flexible Substitutions of Di-, Tri-, and Tetrahalopyridines: The Trialkylsilyl Trick.DOI:10.1021/jo047962z.