1-氨基吡啶碘(
1-Aminopyridinium iodide,CAS:
6295-87-0)为浅黄色至浅橙色固体,熔点为159-161℃,分子式为C5H7IN2,分子量为222.03。(图1)

图1. 1-氨基吡啶碘结构式
制备方法
将11.3 g (0.1 mol, 1当量)羟胺-O-磺酸溶于64 mL冰水中,向该水溶液中加入24 mL (24 g, 0.3 mol, 3当量)吡啶。混合液于90℃加热反应20分钟后,搅拌冷却至室温。向反应体系中加入13.8 g (0.1 mol, 1当量) K₂CO₃,减压加热除去水分及过量吡啶。向残余物中加入120 mL乙醇,过滤除去不溶性钾盐。向滤液中加入14 mL (22 g, 0.1 mol, 1当量) 57%氢碘酸,溶液于-20℃静置1小时。析出的固体经抽滤收集,并用100 mL乙醇重结晶纯化,最终获得淡粉色针状晶体1-氨基吡啶碘。产率:1.3 g (58%) ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ 8.76 (m, 2H), 8.45 (s, 2H), 8.28 (m, 1H), 8.02 (m, 2H)。[1]
杂环合成中的应用
1-氨基吡啶碘的一个重要应用就是参与形式上[3+2]环加成反应,多种类型的底物,例如腈、炔、烯醚、1,3-二羰基化合物等可顺利参与反应,构建吡唑并[1,5-a]吡啶、[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶等衍生物,从而在有机合成化学、药物化学、材料化学等领域具有潜在的重要应用。Atsuhiko Zanka等人[2]报道了1-氨基吡啶碘与4-苯基-3-丁炔-2-酮的百公斤级反应,反应条件温和、产物产率高且纯度高,适合工业化生产。反应步骤:在5-25℃搅拌条件下,向含有4-苯基-3-丁炔-2-酮(74.0 kg, 513 mol)的二氯甲烷(740 L)溶液与KOH(72.0 kg, 1283 mol)水(740 L)溶液的混合体系中,分批加入N-氨基吡啶碘化物(227.8 kg, 1026 mol)。加料完毕后,继续于15-25℃搅拌1小时,分液收集有机相,水相用二氯甲烷(370 L)再萃取。合并有机相后用纯水(740 L)洗涤,减压浓缩至约220 L,加入2-丙醇(740 L)后于常压条件下再次浓缩至约590 L。向残余物中补加2-丙醇(222 L),溶液二次浓缩至约590 L后加入水(592 L),加热至50℃使沉淀溶解。维持45-50℃向该溶液缓慢加水(666 L)并保温搅拌30分钟,随后自然冷却至室温,继续搅拌后于5℃冷冻结晶1小时。抽滤收集固体,并用V(水):V(2-丙醇)=259:111的混合溶剂淋洗,减压干燥后获得淡黄色固体1-乙酰基-2-苯基吡唑并[1,5-a]吡啶(113.1 kg, 收率93%),纯度99%。
此外1-氨基吡啶可参与多种其他类型的反应,例如与酰氯发生亲核取代反应,参与骨架编辑反应等。
参考文献
[1] Wang Z, Yeary P, Fan Y, Lin W. Anthraquinone-based covalent organic framework as a recyclable direct hydrogen atom transfer photocatalyst for C–H functionalization. Chemical Science. 2024, 15(13):4920-5.
[2] Zanka A, Hashimoto N, Uematsu R, Okamoto T. Pilot-Scale Synthesis of a Novel Non-Xanthine Adenosine A1 Receptor Antagonist. 1, 3-Dipolar Cycloaddition of Pyridine N-Imine to an Acetylene. Organic Process Research & Development. 1998, 2(5):320-4.