223463-13-6 / 5-溴-2-碘吡啶的制備和用途介紹

背景及概述^[1]

5-溴-2-碘吡啶是一種有機中間體，可由2,5-二溴吡啶用碘化鈉鹵素置換得到。有文獻報道其可用于制備電致變色化合物1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1″′-二鎓雙(四氟硼酸鹽)(II-3a)以及1,1″′-二己基-1′,1″-二甲基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1′,1″,1″′-四鎓四(四氟硼酸鹽)。

制備^[1]

將水性HI(57％)添加到2,5-二溴吡啶(12.60g，53.2mmol)和NaI(11.40g，76mmol)中。將所得混合物在回流下加熱24h、冷卻并然后用水(100mL)稀釋。將所得混合物用NaHCO3堿化并且用Na2S2O4處理直至無色。將混合物用DCM(5×60mL)萃取并且在減壓下除去干燥的(Na2SO4)溶劑。將殘余物通過過濾收集并用Et2O(60mL)洗滌并空氣干燥，以給出呈淺灰色粉末的5-溴-2-碘吡啶(8.28g，55％)。

應用^[1]

5-溴-2-碘吡啶可用于制備1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1″′-二鎓雙(四氟硼酸鹽)(II-3a)以及1,1″′-二己基-1′,1″-二甲基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1′,1″,1″′-四鎓四(四氟硼酸鹽)，該化合物是一種電致變色化合物。方法如下：

將5-溴-2-碘吡啶(6.60g，23.2mmol)以及Pd(PPh3)4(0.72g，0.6mmol)在N2下溶解在無水PhMe(120mL)中。添加六正丁基二錫(7.25g，12.5mmol)并且將溶液在回流下加熱3天。將混合物通過硅藻土過濾并且除去溶劑。將殘余物在二氧化硅上使用DCM至EtOAc梯度進行色譜分析。將所得殘余物從EtOAc/己烷中結晶，以給出呈淡黃色粉末的5,5′-二溴-2,2′-聯吡啶(1.22g，33％)。將結晶液在減壓下蒸發并且將殘余物溶解在DCM中，添加己烷并且將溶劑的體積減少。將所得沉淀物通過過濾收集并且空氣干燥，以給出第二批呈奶油色粉末的產物(0.46g，13％)。

將4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)吡啶(2.38g，11.6mmol)、5,5′-二溴-2,2′-聯吡啶(1.46g，4.6mmol)、K2CO3(1.6g，11.6mmol)和Pd(PPh3)4(0.27g，5mol％)在脫氣的EtOH(40mL)和PhMe(40mL)中的混合物在N2下在回流下加熱48h。將混合物冷卻、用水(200mL)稀釋并且倒入含有MeOH(150mL)的DCM(1.5L)中，并且通過硅藻土過濾。將前述硅藻土用DCM(800mL)和MeOH(100mL)萃取并且將合并的DCM和MeOH萃取物通過硅藻土過濾。將萃取/過濾順序再重復3遍。將有機相合并并且再一次通過硅藻土過濾，此時在減壓下除去溶劑并且將殘余物用熱的丙酮(100mL)研磨。將經研磨的固體通過過濾收集并且空氣干燥，以給出呈淺黃褐色粉末的4,3′:6′,2″:5″,4″’-四聯吡啶(1.18g，82％)。將液體冷卻并且通過過濾收集沉淀的固體，以給出第二批呈淡粉色粉末的產物(0.15g，10％)。

將4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶(0.60g，1.9mmol)和1-碘己烷(2.46g，11.6mmol)在MeCN(50mL)中的溶液在黑暗中在N2下在回流下加熱24h。一旦冷卻，將固體通過過濾收集并用Et2O(3×50mL)洗滌并空氣干燥，以給出呈砂質粉末的1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1″′-二鎓二碘化物(1.05g，74％)。將液體用Et2O(30mL)稀釋并且將沉淀的固體通過過濾收集并用Et2O(2×30mL)洗滌并空氣干燥，以給出第二批產物(0.11g，8％)。

在攪拌下將1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1″′-二鎓二碘化物(1.00g，1.36mmol)在熱的MeOH(100mL)中的過濾溶液逐滴添加到NaBF4(12g，109mmol)在水(200mL)中的溶液中。繼續攪拌0.5h，然后將所得沉淀物通過過濾收集并用水(2×10mL)洗滌。將前述固體溶解在熱的MeOH(150mL)中，并在攪拌下將其逐滴添加到NaBF4(12g，109mmol)在水(250mL)中的溶液中。繼續攪拌0.5h，并且然后將所得沉淀物通過過濾收集，用水(2×10mL)洗滌并空氣干燥，以給出呈黃褐色粉末的1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1″′-二鎓雙(四氟硼酸鹽)(II-3a)(0.76g，85％)，其直接用于隨后的步驟中。

將1,1″′-二己基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1″′-二鎓雙(四氟硼酸鹽)(0.56g，0.86mmol)在甲苯磺酸甲酯(3.18g)中的混合物在180℃下加熱2.5h。將冷卻的反應混合物用Et2O(40mL)研磨并且將固體通過過濾收集并用Et2O(3×40mL)洗滌并空氣干燥。將前述固體溶解在甲苯磺酸甲酯(1.71g)中并且在180℃下加熱1h。將冷卻的混合物用Et2O(4×30mL)研磨，通過過濾收集并空氣干燥。將所得膠狀固體溶解在MeOH/水(25mL，1/4)中，并在攪拌下將其逐滴添加到NaBF4(3.38g，30.7mmol)在水(50mL)中的溶液中。繼續攪拌0.5h，并且將所得沉淀物通過過濾收集，用水(2×5mL)洗滌并空氣干燥。將此固體用熱的MeOH(8mL)研磨并且將所得固體通過過濾收集并用冷的MeOH(2mL)洗滌，以給出呈奶油色粉末的1,1″′-二己基-1′,1″-二甲基-[4,3′:6′,2″:5″,4″′-四聯吡啶]-1,1′,1″,1″′-四鎓四(四氟硼酸鹽) (0.38g，51％)。

參考文獻

[1] From Eur. Pat. Appl., 3345981, 11 Jul 2018