下载文档原格式
吡啶及其衍生物的应用
吡啶是一种含氮杂环化合物，具有广泛的应用。
以下将介绍吡啶及其衍生物在不同领域的应用。
1. 医药化学
吡啶及其衍生物具有很多生物活性，已成功应用于许多药物的合成。
比如，莱克多巴（Levodopa）、蒙曼思丁（Mianserin）、格列宁（Glinides）、多西沙星（Doxycycline）等药物均含有吡啶结构。
其中，莱克多巴是治疗帕金森病的一种药物，蒙曼思丁是一种抗抑郁药，格列宁是一种治疗糖尿病的药物，多西沙星则是一种抗生素。
2. 冶金
吡啶及其衍生物可作为萃取剂用于金属的萃取和分离。
比如，2-甲基吡啶、2-乙基吡啶等可用于萃取铜、锌、镍、锰及钯等金属。
吡啶及其衍生物的杀虫、杀菌活性较强，常用于农药制剂的合成中。
如毒死蜱、杀草嘧啶等都是含有吡啶结构的农药。
4. 助剂化学
吡啶及其衍生物可作为表面活性剂、消泡剂、稳定剂等用于助剂化学。
比如，2-乙基吡啶可用作抗静电消泡剂、表面活性剂和稳定剂。
5. 分析化学
吡啶的含氮结构中的松弛质子对核磁共振（NMR）技术，如吡啶-钠的NMR谱能够用于杂环化合物的结构鉴定。
此外，吡啶还可用作荧光试剂，与金属离子形成稳定配合物，常用于金属离子的检测与定量。
6. 有机合成
吡啶在有机合成中是一种重要的试剂，常用于形成芳香族化合物。
吡啶可用于进行一系列的反应，如Michael加成反应、Suzuki交叉偶联反应等。
总之，吡啶及其衍生物具有广泛的应用领域，不仅在医药化学中具有重要地位，还在冶金、农药化学、助剂化学、分析化学和有机合成等领域发挥着重要的作用。
吡啶氯代反应（最新版）目录1.吡啶氯代反应的概述2.吡啶氯代反应的反应原理3.吡啶氯代反应的反应条件和试剂4.吡啶氯代反应的应用5.吡啶氯代反应的实验操作步骤正文一、吡啶氯代反应的概述吡啶氯代反应是一种在吡啶分子中引入氯原子的有机合成反应。
吡啶是一类重要的含氮杂环化合物，广泛应用于药物、农药和材料等领域。
通过吡啶氯代反应，可以在吡啶分子中引入不同的氯代基团，从而实现对吡啶分子的结构改造，以满足不同领域的应用需求。
二、吡啶氯代反应的反应原理吡啶氯代反应通常采用亲电取代反应机理。
在反应过程中，亲电试剂（如三氯化磷）与吡啶分子发生作用，生成一个电中性的络合物。
随后，络合物失去一个质子，形成一个亲核试剂，该试剂可以与吡啶分子的氮原子发生取代反应，生成氯代吡啶产物。
三、吡啶氯代反应的反应条件和试剂吡啶氯代反应的常用试剂为三氯化磷，反应溶剂通常为有机溶剂（如氯仿、二氯甲烷等）。
反应条件较为温和，通常在室温下进行。
另外，根据反应需求，还可以加入其他辅助试剂，如碱（如氢氧化钠、氢氧化铝等）来调节反应的 pH 值，提高反应的选择性和收率。
四、吡啶氯代反应的应用吡啶氯代反应在有机合成领域具有广泛的应用，尤其在药物、农药和材料等领域。
例如，通过吡啶氯代反应，可以合成一系列具有生物活性的含氯吡啶衍生物，这些衍生物可用作杀虫剂、抗肿瘤药物等。
此外，氯代吡啶还可作为高分子材料的合成前体，用于制备具有特定性能的高分子材料。
五、吡啶氯代反应的实验操作步骤1.准备好反应所需的试剂，如吡啶、三氯化磷、溶剂等。
2.将吡啶和三氯化磷加入到反应溶剂中，搅拌均匀。
3.调节反应溶液的 pH 值，以满足反应条件。
4.将反应溶液加热至室温，搅拌下进行反应。
5.反应一段时间后，观察反应液的变化，如颜色、气味等。
6.反应结束后，将反应液进行后处理，如提取、洗涤、干燥等，得到目标产物。
通过以上步骤，可以完成吡啶氯代反应的实验操作。
在实验过程中，需要严格控制反应条件，以确保反应的顺利进行和高收率。
吡啶及其化合物在药物合成中的应用王磊;肖陆飞;梁建军【摘要】吡啶及其化合物是重要的化工原料或中间体,由于其分子结构具有良好的生物活性,被广泛应用于吡啶类药物的合成.本文综述了吡啶及其化合物在医药和农药产品合成上的应用,主要包括抗菌、抗抑郁、抗感染、质子泵抑制剂、抗结核、血管扩张、中枢神经兴奋等医药产品,以及杀虫、除草、抗菌、增产和杀鼠等农药产品.【期刊名称】《湖南城市学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(027)006【总页数】4页(P71-74)【关键词】吡啶;吡啶衍生物;医药;农药;合成【作者】王磊;肖陆飞;梁建军【作者单位】滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州 239000;滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州 239000;滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州 239000【正文语种】中文【中图分类】TQ460.31吡啶及其衍生物统称为吡啶碱﹒吡啶，是一种具有共轭结构的六元杂环化合物，分子式C5H5N﹒吡啶衍生物主要是不同取代位置的甲基吡啶，如2-甲基吡啶、3-甲基吡啶和4-甲基吡啶等﹒吡啶由于环上氮原子的吸电子作用，一般较难发生亲电取代反应，但吡啶环上的亲核取代反应较容易发生，利用这一性质，以吡啶及其衍生物为原料可制备出多种重要的吡啶化合物[1-3]，因它们往往具有良好的生物活性，常被用于合成医药和农药的重要原料或中间体，在吡啶类药物的合成上发挥着重要作用﹒因此，研究吡啶及其化合物在药物合成中的应用将具有重要的参考价值和实际意义﹒文献[4]以2, 6-二氯-3-硝基吡啶为原料，经过5步反应合成得到依诺沙星(Enoxacin)，其结构式如图1所示﹒依诺沙星是一种喹诺酮类广谱抗菌药，对革兰阴性杆菌的抗菌活性很高，可用于治疗各种细菌病毒所起的泌尿、生殖系统、呼吸道、消化道、皮肤软组织及耳眼部感染﹒近年来，随着超分子药物的迅速发展，依诺沙星通过分子修饰而得到的衍生物[5]抗菌活性更高﹒巴洛沙星(Balofloxacin)，是一种氟喹诺酮类广谱抗菌药物，它针对革兰氏阳性菌、肺炎链球菌、肺炎支原体、沙眼衣原体等均具有较强的抗菌活性﹒其合成路线为：以3-氨基吡啶为原料经氨基保护、甲基化、脱保护以及催化加氢得到3-甲氨基哌啶[6]，再与1-环丙基-6，7-二氟-8-甲氧基-1, 4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸二乙酯的螯合物经缩合、水解得到巴洛沙星[7]，其结构式如图2所示﹒米氮平(Mirtazapine)，商品名为瑞美隆，是全球第一个去甲肾上腺素能和特异性5-羟色胺能抗抑郁药﹒文献[8]以2-氯-3-氰基吡啶和中间体1-甲基-3-苯基哌嗪为原料，经亲核取代、水解、还原和环合反应得到米氮平，结构式如图3所示﹒奈韦拉平(Nevirapine)，商品名Viramune，是一种非核苷类逆转录酶抑制剂，与其它抗HIV-1药物联合用药可更好的治疗HIV-1感染，亦可用于预防母婴传播﹒文献[9-11]以4-甲基吡啶为原料，经硝化、硝基迁移、还原、氯化得到2-氯-3-氨基-4-甲基吡啶，再与2-氯烟酰氯经缩合、氨解、环合得到奈韦拉平，其结构式如图4所示﹒兰索拉唑(Lansoprazole)，是一种新型质子泵抑制剂，对胃溃疡、十二指肠溃疡、返流性食管炎等的治疗效果较好﹒文献[12-13]以2, 3-二甲基吡啶为原料，经氧化、硝化、三氟乙氧基取代和苯磺酰氯反应得到中间体2-氯甲基-3-甲-4-(2, 2, 2-三氟乙氧基)吡啶，再与2-巯基-1H-苯并咪唑缩合、氧化得到目标产物，其结构式如图5所示﹒帕司烟肼(Pasiniazide)又名百生肼、对氨基水杨酸异烟肼，是一种强效抗结核病药物，于2001年上市，药效比异烟肼强5倍﹒帕司烟肼[14]是由吡啶经氧化、酰化后，再与对氨基水杨酸加合而成，其结构式如图6所示﹒盐酸倍他司汀，化学名为N-甲基-2-吡啶乙胺二盐酸盐，是一种组胺类血管扩张类药物，可用于治疗冠状动脉系统供血不足，缺血性脑血管疾病如脑血栓、脑梗塞及高血压引起的头晕、耳鸣等症﹒该药可通过原料2-甲基吡啶[15]经反应得到，其结构式如图7所示﹒盐酸右哌甲酯，商品名为Focalin，是一种中枢神经系统兴奋药，用于治疗6岁及以上儿童的注意缺陷多动障碍﹒该药以吡啶的还原产物哌啶为原料，经过6步反应合成而得到[16]，其结构式如图8所示﹒吡虫啉和啶虫脒[17-19]，均属于广谱性烟碱类杀虫剂，具有高效、速效、低度、内吸性强、残效期长、残留量低等优点﹒它们均以由吡啶经甲醇甲基化、氯取代后生成2-氯-5-氯甲基吡啶原料经反应而成，其结构式如图9所示﹒氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)，是由美国杜邦公司研发的新一代新型、高效、微毒级杀虫剂，对鳞翅目害虫有特效，与其它杀虫剂无交互抗性，主要通过诱导昆虫鱼尼汀受体调控胞内的钙离子释放而表现出杀虫作用﹒文献[20]以2, 3-二氯吡啶、顺丁烯二酸酐为起始原料，经8步反应合成氯虫苯甲酰胺，其结构式如图10所示﹒盐酸氨丙啉是一种抗球虫药，对鸡艾美耳球虫、羔羊以及犊牛球虫等效果显著，且具有毒性小、残留少和安全范围大等特点﹒文献[21]以2-甲基吡啶和4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶为原料进行取代反应，再与氯化氢成盐制备得到盐酸氨丙啉，其结构式如图11所示﹒烟嘧磺隆，商品名玉农乐，是一种广谱、高效、低毒、低残留磺酰脲类除草剂，广泛用于玉米田地除杂草，其合成路线[22]如图12所示﹒由图12可知，2-磺酰氯基-N, N-二甲基烟酰胺是以2-氯烟酸为起始原料，经过酰胺化、巯基化、磺胺化、酯化等4步反应制备而得﹒异噁草醚属杂环氧苯丙酸类除草剂，药剂通过叶片吸收，通过抑制分生组织的生长使幼嫩组织失绿坏死，主要用于水稻和小麦田除杂草，具有高效低毒的特点﹒文献[23]以2, 3, 5-三氯吡啶为原料，通过醚化、羧酸氯化、酰化等反应制得异噁草醚，其结构式如图13所示﹒啶酰菌胺，属于烟酰胺类杀菌剂，是由德国巴斯夫公司研制开发而成，具有广谱、内吸性杀菌的特点，还可以和多种农药混合使用，能用于多种作物防治灰霉病等真菌病害﹒文献[24]以4-氯苯肼、苯胺、2-氯烟酰氯为原料，通过2步反应合成得到啶酰菌胺，其反应路线如图14所示﹒氟吡菌胺(Fluopicolide)，是一种新型广谱杀菌剂，通过抑制琥珀酸脱氢酶的电子转移而抑制线粒体呼吸，主要用于防治卵菌纲病害如葡萄霜霉病和马铃薯晚疫病等﹒文献[25]以2, 3-二氯-5-三氟甲基吡啶为起始原料，经硝基甲烷取代和硝基还原反应，得到2-氨基甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，再与2, 6-二氯苯甲酰氯缩合得氟吡菌胺，其结构式如图15所示﹒氟啶胺(Fluazinam)，又名福帅得，是一种预防保护性杀菌剂，它具有活性高、持效期长和无抗性等特点，对灰葡萄孢引起的多种灰霉病有特效﹒文献[26]以2, 3-二氯-5-三氟甲基吡啶为起始原料，经氨水取代反应得到2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，再与2, 6-二硝基-4-三氟甲基-5-氯苯胺得到氟啶胺，其结构式如图16所示﹒吡啶醇，又名增产醇，是一种对大豆、花生等作物具有显著增产效果的植物生长调节剂﹒文献[27]以2-甲基吡啶为原料，依次和苯钠、环氧乙烷反应得到的产物，经酸化得到吡啶醇，其结构式如图17所示﹒灭鼠安，化学名为3-吡啶甲基-N-(对-硝基苯基)-氨基甲酸酯，它是一种氨基甲酸酯类杀虫剂，由美国罗门哈斯公司研发，毒杀作用强，对各种鼠类均有效﹒文献[28]以3-氰基吡啶为原料，催化加氢得到3-羟甲基吡啶，再与异氰酸对硝基苯酯加成得到灭鼠安，其结构式如图18所示﹒综上所述，吡啶及其化合物在吡啶类医药和农药合成方面发挥着重要作用，是重要的化工基础原料或中间体﹒然而目前通过化学方法合成吡啶及其化合物尚不能满足国内需求，因此，接下来进一步研究吡啶化合物的合成工艺并拓宽其应用范围将具有重要的意义﹒【相关文献】[1]徐兆瑜. 吡啶化合物的合成技术与应用进展[J]. 精细化工原料及中间体, 2009(2): 3-8.[2]周焕文, 于世钧, 徐杰, 等. 吡啶及其衍生物催化合成进展及应用前景[J]. 工业催化, 2001, 9(3): 26-32.[3]王青林, 梁爽, 曾凌. 一种基于柔性双(吡啶)-双(酰胺)配体和Keggin型多酸的杂化物的合成及性能[J]. 渤海大学学报: 自然科学版, 2018, 39(2): 119-124.[4]MATSUMOTO J I, MIYAMOTO T, MINAMIDA A, et al. Synthesis of fluorinated pyridines by the Balz-Schiemann reaction. An alternative route to enoxacin, a new antibacterial pyridonecarboxylic acid[J]. Journal of Heterocyclic Chemistry, 1984, 21(3): 673-679. [5]单绍军, 梁碧仪, 卢增杰. 葡萄糖酸依诺沙星的合成工艺研究[J]. 化工时刊, 2017, 31(5): 17-18, 36.[6]穆飞虎, 魏运洋, 刘霖. 3-甲氨基哌啶二盐酸盐的合成[J]. 化学试剂, 2007, 29(9): 557-558, 565.[7]何新蕾, 郝二军, 张玲, 等. 离子液体辅助巴洛沙星的绿色合成[J]. 中国医学创新, 2014, 11(24): 127-129.[8]张涛, 吴范宏. 抗抑郁药米氮平的合成[J]. 华东理工大学学报:自然科学版, 2006, 32(3): 318-320,326.[9]刘刚, 孙林, 陈玉静, 等. 2-氯-3-氨基-4-甲基吡啶的合成[J]. 中国医药工业杂志, 2015, 46(6): 571-573.[10]姜芳, 赵晨光, 潘雷, 等. 奈韦拉平的合成工艺[J]. 沈阳药科大学学报, 2010, 27(3): 200-201.[11]孟庆伟, 曾伟, 赖琼, 等. 奈韦拉平的合成[J]. 中国医药工业杂志, 2006, 37(1): 5-7.[12]王庆河, 沙宇, 王晋芳, 等. 兰索拉唑的合成工艺改进[J]. 中国药物化学杂志, 2009, 19(1): 42-44.[13]陈立江, 赵京华, 梁飞, 等. 工业高纯度兰索拉唑的合成工艺改进[J]. 辽宁大学学报: 自然科学版, 2016, 43(4): 343-346.[14]金国有, 姚柳端, 朱艺基. 帕司烟肼的合成[J]. 中国医药工业杂志, 2015, 46(5): 457-458.[15]叶瑾亮, 张小春, 陈伟健. N-甲基-2-吡啶乙胺二盐酸盐的合成[J]. 广东化工, 2008, 35(8): 22-23.[16]张杰, 陈灵灵, 张林, 等. 盐酸右哌甲酯的合成[J]. 中国医药工业杂志, 2016, 47(8): 973-976.[17]陆阳, 陶京朝, 张志荣. 高效杀虫剂吡虫啉的合成新工艺[J]. 化工中间体, 2008(10): 25-28.[18]什罗夫, 贾殷, 乔社里, 等. 制备杀虫剂吡虫啉的方法: CN101011057A[P]. 2007-08-08[2018-09-12].[19]陆阳, 陶京朝, 周志莲. 啶虫脒的合成技术[J]. 化工中间体, 2010(5): 37-41.[20]于海波, 孙克, 张敏恒. 氯虫苯甲酰胺合成方法述评[J]. 农药, 2012, 51(12): 929-932.[21]吕民主, 杨立荣. 抗球虫药-盐酸氨丙啉的合成研究[J]. 饲料研究, 2007(7): 17-18.[22]薛谊, 王文魁, 钟劲松, 等. 一种合成烟嘧磺隆的方法: CN101671327B[P]. 2011-04-06[2018-09-12].[23]杨桂秋, 侯岳华, 程学明, 等. 异噁草醚的合成及其除草活性[J]. 现代农药, 2013, 12(1): 28-30, 36.[24]程传杰, 曹星星, 白雄雄, 等. 啶酰菌胺的合成[J]. 农药, 2016, 55(2): 96-98.[25]高玉清, 石强强, 潘炳庆, 等. 氟吡菌胺的合成工艺研究[J]. 现代农药, 2017, 16(1): 26-29.[26]杜友兴, 何立. 氟啶胺的合成工艺研究[J]. 有机氟工业, 2018(1): 5-9.[27]陈万义. 农药生产与合成[M]. 北京: 化学工业出版社, 2000: 607-608.[28]邵志武. 灭鼠安的研究[J]. 农药, 1982(1): 12-14.。
徐杰教授中科院大连化学物理研究所精细化工研究室主任1958年10月生。
博士，教授，博士研究生导师，《催化学报》编委。
1981 年12月大学毕业获学士学位，1988年6月获硕士学位，1998年11月大连化学物理研究所毕业获博士学位。
1991年11月破格晋副教授；1994年2月～1995 年3月应邀赴美国Tr uman University作访问学者；1995年11月破格晋教授；2000年11月评为博士研究生导师，2003年起担任。
近年来主要从事烃类选择氧化、催化加氢和催化氟氯化等领域的基础与应用研究，先后主持和承担中石化“环己烷催化氧化合成环己酮新技术研究”(已结题)、中石化“苯加氢合成环己烯”(已结题)、国家863-2“空间飞行器阻燃防火材料探究”(已验收)、国家高技术发展计划(863)项目“用于清法生产的烃类选择氧化催化新材料”(在研)、自然科学基金重点项目“环境友好选控催化氧化生产己内酰胺中间体新方法” (在研)等项目，已发表、交流研究论文140余篇；发明专利44件；合著1部：鉴定成果5项；多次获得科研奖励。
Prof．Xu JieDir ec tor,Fine C hem istry Office of Dalian Institute of C hemistry and P hysic s,theChinese Acade myofSciencesMr．Xu was born in O c tober 1958．He is a doc tor,pr ofes s or,tutor ofdoc tor al stud ents and m ember of th e Editorial B oard of“Catalysis Journal”．He gr aduat ed fr o m u ni v er si ty with a bac helor's degree in Dec ember1981 a n d wo n a mas ter‟s degree in J une 1988 and a doctor‟s degr ee in Dalian Institute and Phys i c s in Nov ember1998．He was promoted to associated pr ofes s or i n November ofChemis try1991。
2024中国吡啶及其衍生物行业发展状况介绍2024年，中国吡啶及其衍生物行业取得了显著的发展。
吡啶及其衍生物是一类重要的有机化合物，具有广泛应用领域，包括药物、染料、农药、胶粘剂等。
在2024年，中国吡啶及其衍生物行业经历了技术创新、市场需求变化以及政策扶持等多方面的影响，取得了稳步发展。
首先，技术创新是推动中国吡啶及其衍生物行业发展的重要因素。
2024年，中国吡啶及其衍生物行业加大了对新技术的研发和应用。
一些新的合成方法和工艺被推出，提高了生产效率和产品质量。
此外，新材料的研发也为行业的发展打下了基础。
例如，一些新型功能性吡啶衍生物的研究取得了重要突破，为广泛应用领域提供了新的解决方案。
其次，市场需求的变化也影响了中国吡啶及其衍生物行业的发展。
2024年，随着国内外市场对品质和环保要求的提高，中国吡啶及其衍生物行业加大了对产品质量和环境友好性的关注。
行业内一些企业通过技术升级和改进生产工艺，减少了对环境的污染和资源的浪费，提高了产品的竞争力。
同时，随着人们对生活品质的要求提高，对染料、药物等应用领域的吡啶及其衍生物市场需求也逐渐增强。
再次，政策扶持对中国吡啶及其衍生物行业的发展起到了积极的推动作用。
2024年，中国政府出台了一系列政策措施，支持和促进国内吡啶及其衍生物行业的发展。
其中包括鼓励企业加大研发投入、提高技术创新能力；支持企业进行技术改造和设备更新，提高资源利用率和产品质量；加强对行业的监管和标准制定，提高行业的整体竞争力等。
这些政策的实施，为中国吡啶及其衍生物行业提供了良好的发展环境和条件。
综上所述，2024年，中国吡啶及其衍生物行业在技术创新、市场需求变化以及政策扶持等多方面的影响下，取得了稳步的发展。
未来，随着科技的进一步进步和市场的不断变化，中国吡啶及其衍生物行业有望迎来更广阔的发展前景。
