吡啶化合物的合成技术与应用进展_徐兆瑜

吡啶类化合物的现状与发展吡啶类化合物是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。

它们是一种具有一氮杂环的芳香化合物，有一系列的衍生物，包括吡啶、两个吡啶、三个吡啶等。

吡啶类化合物具有较好的化学稳定性、生物活性和光物理性能，被广泛应用于医药、农药、染料、高分子材料等领域。

本文将介绍吡啶类化合物的现状与发展。

吡啶类化合物的应用十分广泛。

在医药领域，吡啶类化合物常被用作药物分子的骨架，以增强其生物活性和药代动力学性能。

例如，吡喃酮、呋塞米等药物都含有吡啶结构。

此外，吡啶类化合物还可以通过改变它们的侧链取代基来调节其药物活性，例如，利福昔明是一种用于治疗哮喘的吡啶类化合物。

在农药领域，吡啶类化合物常被用作高效的杀虫剂和杀真菌剂。

吡啶类农药具有较低的毒性、较高的选择性和较好的稳定性，可以有效地控制农作物上的害虫和病原体。

例如，吡虫啉是一种广泛应用于农业的吡啶类杀虫剂，具有灵敏的触杀和胃毒作用，对多种害虫有良好的防治效果。

此外，吡啶类化合物还被广泛应用于染料和颜料领域。

吡啶类杂环具有较好的色素结构和光稳定性，可以用于制备高质量的光谱染料和颜料。

它们在颜料和油漆中常用作光泽和韧性的增加剂，可以增强涂层的耐候性和装饰效果。

随着科学技术的不断进步，吡啶类化合物的研究与应用也在不断发展。

以下是吡啶类化合物的一些发展趋势：1.合成方法的改进：目前，吡啶类化合物的合成方法主要有铁法、噻唑法、环氧法等，但这些方法存在一些问题，如底物范围有限、反应条件较苛刻等。

未来的研究工作将集中在发展新的合成方法，以提高吡啶类化合物的合成效率和选择性。

4.材料应用的研究：随着纳米技术和材料科学的进展，吡啶类化合物作为功能材料的应用也得到了广泛关注。

例如，吡啶类化合物可以用于制备高分子材料、有机光电材料、传感器等，具有很大的发展潜力。

综上所述，吡啶类化合物具有广泛的应用领域，其研究与应用正在不断发展。

在未来的研究中，人们将继续改进合成方法、研究结构修饰和生物活性，以及拓展材料应用，以实现吡啶类化合物的更广泛应用。

吡啶化合物的合成及应用研究引言：吡啶是一种重要的芳香化合物，具有广泛的应用领域。

本文将介绍吡啶化合物的合成方法以及其在药物合成、农药生产等方面的应用研究。

一、吡啶化合物的合成方法1. 吡啶的传统合成方法：传统的吡啶合成方法主要有湿法和干法两种。

其中，湿法是利用醛或酮与亚硝酸盐反应生成吡啶，该方法操作简单，但产率较低。

而干法则是利用α,β-不饱和酮与氨反应生成吡啶，产率较高，适用于工业生产。

2. 高效合成方法：随着有机合成化学的发展，吡啶合成的高效方法相继出现。

例如，金属催化合成是一种常用的方法，通过金属催化剂的参与，可以提高产率和选择性，同时缩短反应时间。

此外，还有采用微波辐射、超声波辐射等非常规反应条件进行吡啶合成的方法。

二、吡啶化合物在药物合成中的应用1. 抗肿瘤药物：吡啶化合物在抗肿瘤药物的研发中扮演着重要角色。

通过合成不同结构的吡啶衍生物，可以调控药物的溶解度、活性和药代动力学等性质。

举例来说，含有吡啶结构的多巴胺受体拮抗剂对乳腺癌等恶性肿瘤有一定的抑制作用。

2. 抗炎药物：吡啶化合物在抗炎药物的研究中也有广泛应用。

例如，一些含有吡啶结构的抗感染药物可以干扰微生物DNA复制，从而达到杀菌的效果。

此外，吡啶化合物还可以通过抑制炎性介质的生成来缓解炎症反应。

3. 抗抑郁药物：吡啶结构的化合物在抗抑郁药物的合成中有着独特的作用。

一些吡啶类化合物通过调节神经递质的平衡，减轻抑郁症状。

这些抗抑郁药物的应用对改善人们的心理健康具有重要的意义。

三、吡啶化合物在农药生产中的应用1. 杀虫剂：吡啶化合物在农药杀虫剂的研发中有着广泛的应用。

其中，以氨基苯并吡啶类农药最为常见，具有较强的杀虫活性，并且对多种害虫有较高的选择性。

这些化合物可以通过作用于害虫神经系统，抑制其正常运作，从而实现杀虫的效果。

2. 除草剂：吡啶化合物也可以用来制备除草剂。

这些除草剂通过作用于植物的生理代谢，抑制其生长和发育。

与传统的除草剂相比，吡啶类化合物通常具有更高的效果和更好的环境友好性。

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.。

吡啶及其衍生物的合成与应用1. 吡啶的基本认识嘿，朋友们！今天咱们聊聊一个听起来有点“高大上”的化学物质——吡啶。

别看名字复杂，其实它在我们的日常生活中可是个不得了的角色哦！首先，吡啶可不是一颗孤星，它的分子结构里包含了一个六角形的环，里面还有个氮原子在自得其乐。

这种结构让吡啶显得既稳重又灵活，简直是化学界的小精灵。

说到这儿，有人可能会问：这吡啶到底有什么用呢？哦，这就不简单了，它在医药、农业、和材料科学等领域都有大显身手。

有点儿像化学界的“多面手”，啥都能干。

2. 吡啶的合成途径2.1 经典合成方法要想让吡啶闪亮登场，得先经过一番“锤炼”。

像有些古代名将，年轻时得受千锤百炼，才能成就大业。

在化学合成界，吡啶的制造也有不少经典的方法。

其中一些老掉牙的招数，包括从乙烯和氨气反应开始，或者是从某些氰化物入手，嘿嘿，这些听起来可能有点儿吓人，但其实每一步都有其迷人的化学原理。

2.2 现代合成新思路不过，古老的方法总是得与时俱进，对吧？于是，出现了一些新的合成策略。

比如，利用金属催化剂，使得整个反应过程更加高效、环保。

像个“化学魔法师”，在原料和能量少的情况下，轻松搞定！这不仅节省了时间，也让生产过程更加绿色，真是让人拍手叫好。

3. 吡啶的应用3.1 医药领域的活跃分子说到吡啶的应用，医药界可是一片热土。

许多药物的结构中都能见到吡啶的身影。

你知道吗？像咱们常见的抗生素、消炎药，甚至是抗抑郁药等等，其中的一部分成分可都是来源于吡啶。

这就好比是饮料中加了吡啶这个调味品，瞬间就活跃起来，提升了功效，让人爽翻天。

3.2 农业和材料科学中的潜力不仅如此，在农业方面，吡啶也表现得不错！现在有很多农药的设计都是围绕着它展开的，帮助农民朋友们抵抗各种虫害，真是农田里的“救星”！再说说材料科学，吡啶的纤维衍生物非常耐热，适合用来制造高性能的材料。

想象一下，把一根充满能量的吡啶纤维用到你的运动服里，跑起来绝对风中凌乱，牛气冲天！4. 总结总结来说，吡啶及其衍生物就像是化学世界里的“万家乐”，无论是合成的乐趣，还是它广泛的应用，都是让人兴奋的事情。

吡啶类化合物的现状与发展目前，吡啶类化合物在医药领域是最为广泛应用的。

吡啶类化合物作为药物分子的核心骨架，能够通过对骨架的修饰来调节其生物活性和药代动力学性质。

例如，目前市场上有许多吡啶类药物，如抗心律失常药物洛德地平和抗高血压药物氨氯地平等。

此外，吡啶类化合物还可以用于合成其他具有药物活性的分子，如抗癌药物。

因此，吡啶类化合物在医药领域的发展潜力巨大。

在农业领域，吡啶类化合物也有重要的应用。

许多吡啶类化合物具有良好的杀虫活性，可以作为农药使用。

例如，吡啶并唑磷是一种经常被使用的农药，广泛用于防治多种农作物病虫害。

此外，吡啶类化合物还被用于合成植物生长调节剂，用于提高作物产量和品质。

随着对农作物保护的要求增加，吡啶类化合物在农业领域的应用前景可观。

在材料科学领域，吡啶类化合物也有一定的应用。

吡啶类化合物具有良好的光学性能和电化学性能，可以用于制备发光材料、电化学传感器等。

例如，苯并吡啶是一种常见的发光材料，广泛应用于荧光显示器和LED照明等领域。

此外，吡啶类化合物还可以作为表面活性剂和抗氧剂使用，用于制备高性能的纳米材料和涂料。

随着材料科学的发展，吡啶类化合物在这一领域的应用前景不断拓展。

吡啶类化合物的发展离不开有机合成和研发技术的进步。

随着有机合成方法的不断发展，合成吡啶类化合物的方法也越来越多样化和高效化。

例如，金属催化的吡啶合成方法、多组分反应合成吡啶的方法等，大大提高了吡啶类化合物的合成效率和产率。

此外，分子设计和计算机辅助药物设计技术的进步，也为开发新型吡啶类药物提供了更多的机会。

总的来说，吡啶类化合物具有广泛的应用前景和发展潜力。

在医药、农业、材料科学等领域的应用研究将继续推动吡啶类化合物的发展。

未来，通过进一步的研究和创新，我们可以期待吡啶类化合物在更多领域的应用。

吡啶的合成与应用
杨仲春
【期刊名称】《四川化工》
【年(卷),期】1991(000)004
【总页数】2页(P57-58)
【作者】杨仲春
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ253.2
【相关文献】
1.—氯吡啶及多氯吡啶的合成与应用 [J], 林崇懒;张昌夫;尤受惠
2.手性联萘基-2,2'-联吡啶及其衍生物的合成及其在不对称合成中的应用 [J], 李玉邯;金日哲;高连勋
3.N-吡啶氧化物的合成及其应用──药物化合物的合成技术平台 [J], 徐兆瑜
4.2-氯吡啶和2,6-二氯吡啶合成与应用 [J], 韩志伟;张红波
5.2，4，6-三(1H-苯并咪唑-2-基)吡啶和2，4，6-三(1H-咪唑并[4，5-c]吡啶-2-基)吡啶的微波辐射合成 [J], 陈梓云
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。