化学合成。作为化学工业品,是生产高附加值精细化工产品的重要有机原料,广泛应用于医药、农药、染料、香料、饲料添加剂、食品添加剂、橡胶助剂及合成材料等领域。它为黄色液体或晶体,能与水、乙醇、乙醚混溶。制备:于1000ml四颈烧瓶中加入浓硫酸(950g,9.5mol),搅拌下分批加入甲基吡啶(108g,1.0mol),10℃以下滴加浓硝酸(108g,1.1mol),滴毕,室温反应12h后再于95℃反应2h。冷至室温,转至冰水(1000ml)中,用浓氨水调至pH7,过滤得2-甲基-3-硝基吡啶。
医药; 农药; 染料; 香料; 饲料添加剂; 食品添加剂; 橡胶助剂; 合成材料
路线1:酸性水解法
- 步骤:将2-甲基-2-(3-硝基吡啶-2-基)丙二酸酯(1.4g,5.5mmol)溶于70ml 6M HCl中并回流8小时;用饱和Na₂CO₃溶液中和后,用二氯甲烷萃取三次;合并有机层经Na₂SO₄干燥、过滤、浓缩并通过球管蒸馏(0.35mbar; 70-80℃)纯化。
- 条件:回流8h;中和后萃取、蒸馏纯化。
- 收率:92%。
路线2:氧化硝化法
- 步骤:向反应器中加入0.93g(10.0mmol)2-甲基吡啶,5mL乙腈,0.15g磺化石墨烯,在氧气氛下,于5.0MPa的一氧化氮和90℃的温度下搅拌反应10小时;反应结束后,引入氮气至氮氧化物逸出,滤除催化剂;滤液用5%(m/m)碳酸氢钠水溶液洗涤至中性,蒸馏水洗涤至中性,真空蒸发浓缩;柱色谱分离产物组分。
- 条件:氧气氛、5.0MPa NO、90℃、10h;柱色谱分离。
- 收率:0.1g(质量分数16%),总产率49%(含2-甲基-5-硝基吡啶0.57g)。
路线3:酯类水解法
- 步骤:将NMP(2.0L)加入12升三口烧瓶,冷却至16℃,加入叔丁醇钠(0.675),搅拌30分钟;加入丙二酸二乙酯(0.943L,1g,6.81mol,2.2当量),20-35℃搅拌20分钟;加入2-氯-3-硝基吡啶(0.491kg,3.09mol,1.0当量)和NMP(1.0L)的溶液,29-50℃反应1.17h;加入6M H₂SO₄(2.17L),50-100℃反应0.75h;冷却至40℃,倒入冰水(20kg,pH 1.5),加入25% NaOH(2.65L)调至pH 11,加入甲苯(4.0L)搅拌10分钟,过滤,用甲苯洗涤滤饼,合并甲苯相,水洗、干燥、浓缩。
- 条件:NMP溶剂、叔丁醇钠、丙二酸二乙酯、2-氯-3-硝基吡啶反应;H₂SO₄水解;甲苯萃取、柱层析分离。
- 收率:80%。