2-甲硫基吡嗪的制备及应用

2-甲硫基吡嗪(2-(Methylthio)pyrazine，CAS: 21948-70-9)为白色固体，熔点为44-47 °C，具有坚果味、甜味、肉味，分子式为C5H6N2S，分子量126.18，其外观如图1所示。

图1. 2-甲硫基吡嗪外观

制备方法

将200 g (1. 75 mol) 的2-氯吡嗪溶解于1L的四氢呋喃中，然后加入1L质量百分浓度为21%的甲硫醇钠水溶液，将此混合液在回流状态下，搅拌反应2-3小时后，冷却，乙酸乙酯（1000 ml*3)萃取，有机相用饱和盐水洗两次，合并有机相，无水Na2SO4 干燥，过滤，滤液减压浓缩后得180 g 2-甲硫基吡嗪粗品，收率：81%。[1]

应用

2-甲硫基吡嗪是重要的有机合成中间体，在有机合成化学、配位化学、药物化学等领域有一定的应用。

配位聚合物

Rogovoy, Maxim I 等人[2]将2-甲硫基吡嗪（L）与高氯酸银反应，以95%的产率生成了层状配位聚合物[Ag₂L₂(ClO₄)]ₙ(ClO₄)ₙ（图2）。该配合物的二维层由[Ag₂L₂(ClO₄)]结构单元组装而成，其中两个金属原子通过两个2-甲硫基吡嗪配体（μ₂-N,S）和一个ClO₄⁻阴离子桥联，形成短的Ag···Ag接触，距离为2.9776(3) Å。在室温下，该配位聚合物表现出固态天蓝色发光性质（包含荧光和磷光组分），其寿命分别为3.5 ns和7 ms。此外，该配位聚合物具有水溶性，并对金黄色葡萄球菌表现出抗菌活性。

图2. [Ag₂L₂(ClO₄)]ₙ(ClO₄)ₙ结构示意

衍生转化

2-甲硫基吡嗪具有多样的反应性能，在有机化学领域具有较为广泛有的应用。其可发生氧化反应生成相应砜或亚砜产物；其可与各类亲核试剂（例如醇、胺、硫醇等）在强碱（叔丁醇钾、二甲基硅基氨基钾、三甲基硅基氨基锂等）的作用下，发生硫甲基被取代的反应，从而在吡嗪2号位构建C-O、C-N及C-S键；其可与有机锌试剂在钯催化剂或镍催化剂的作用下发生交叉偶联反应，在吡嗪2号位构建C-C键；其可与炔烃在铜催化剂作用下发生交叉偶联反应，从而在吡嗪2号位引入炔烃官能团。

参考文献

[1] 郭爱新，孙继奎，陈绵绵，马建义，姜鲁勇，马汝建，陈曙辉. 一种5,6,7,8-四氢-咪唑并[1，5-a]吡嗪-1-羧酸乙酯的制备方法. CN 102464661 B.

[2] Rogovoy, Maxim I.; Berezin, Alexey S.; Kozlova, Yuliya N.; Samsonenko, Denis G.; Artem'ev, Alexander V. A layered Ag(I)-based coordination polymer showing sky-blue luminescence and antibacterial activity. Inorganic Chemistry Communications (2019), 108, 107513.