背景及概述
2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸是一种重要的含氮芳香杂环羧酸类配体，简称bpdc，分子兼具联吡啶氮配位位点与羧酸配位基团，结构刚性强、配位能力优异，是配位化学、晶体工程、材料科学领域的核心有机配体化合物。常温下为白色至微黄色结晶粉末，微溶于水，易溶于DMF、DMSO、甲醇等极性有机溶剂，化学稳定性好，耐酸碱、热稳定性高，具备良好的结构修饰与功能衍生潜力。
制备
以4-甲基吡啶为起始原料，经偶联、氧化两步制备2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸[1]。首先通过自由基偶联或金属催化偶联反应，合成2,2'-联吡啶-4,4'-二甲基中间体；再采用高锰酸钾、重铬酸钠或空气催化氧化方式，将甲基氧化为羧基，经酸化析出、重结晶提纯，得到高纯度成品。也可通过酯化水解法制备，先合成酯类中间体，再碱性水解、酸化精制，产物纯度高，适合实验室合成与小规模工业化生产。
图1 2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸的合成反应式
用途
2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸在配位与晶体材料领域应用最广，用于构筑多孔MOFs材料，应用于气体吸附分离、储氢、二氧化碳捕获、有机小分子吸附等方向。其次在光电功能材料中，可与稀土离子配位制备荧光配合物，发光性能稳定，用于荧光探针、生物成像、发光器件及传感器，能精准检测金属离子、有机污染物与生物小分子。2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸可作为催化剂配体，络合钯、铜等金属形成均相催化剂，应用于偶联反应、氧化还原催化等有机合成反应；还可用于医药中间体、电化学电极修饰材料、配位聚合物储能材料等研究领域。
综上，2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸凭借独特刚性分子结构、强多齿配位能力及易修饰特性，合成工艺简便可控，在MOFs材料、荧光传感、催化化学、光电材料等前沿领域价值突出，是科研与精细化工研发中极具发展潜力的杂环羧酸功能化合物。
参考文献
[1]过治军;张玮玮;郭利兵;李玉江;许霞.一种2,2＇-联吡啶-4,4＇-二甲酸的制备方法.[P]河南师范大学.2015-06-01.