陳秀花

（民辦四川天一學院，四川綿竹 618200）

吖啶的分子式為C13H9N，分子量為179.22，顏色為淡黃色、形狀為結(jié)晶針狀，水溶性比較差，只能在熱水中有微小的溶解度，但易溶于苯、乙醇、乙醚和二硫化碳。吖啶類化合物的化學結(jié)構組成中有苯環(huán)和吡啶結(jié)構，分別有兩個苯環(huán)和一個吡啶結(jié)構，重要的是，還有由氮分子構成的環(huán)，也就是含氮雜環(huán)，因為其結(jié)構的特殊性造成吖啶類物質(zhì)具有耐高溫的性質(zhì)，因此可以用于工業(yè)煤焦油的加工工藝流程中。吖啶在高溫煤焦油中含量約為0.6%，其熔點為110℃，沸點為345～346℃。

吖啶在醫(yī)學中的應用主要是因為其合成染料可以有顏色，對于熒光標記、探針等方面實驗的應用是非常有效的。吖啶類化合物之所以能形成顏色標記是因為吖啶與亞硫酸氫鈉能形成溶于水的化合物，其稀溶液發(fā)藍色熒光，化學原理是吖啶化合物在酸堿條件為4.5～5.5的時候，顏色變化可以由綠色變?yōu)樗{色，以此來作為熒光指示劑。對于吖啶物質(zhì)及其化合物的提取工藝是比較復雜的，提取原材料為二蒽油，經(jīng)初餾除去瀝青，再通過高速離心機離心，上下分層后分離沉淀物質(zhì)，即結(jié)晶物，然后取濾液與亞硫酸氫鈉飽和水溶液反應，冷卻后過濾，用沸水溶解結(jié)晶，分離后除去油層，然后以30%氫氧化鈉中和、過濾，即得到吖啶產(chǎn)品。因為提取工藝的復雜，使得吖啶類化合物的熔點也居高，而且化學性質(zhì)穩(wěn)定，用于醫(yī)學中作染料（陰丹士林類）和高級顏料（喹吖啶酮類）也是非常穩(wěn)定的。

除此之外，吖啶化合物在醫(yī)學制藥方面可以用于配制液體消毒劑的藥品，主要是吖啶黃（2-氯-10-甲基吖啶）和雷佛奴耳（3-乙基-5，8-二氨基吖啶乳酸脂），吖啶黃還可制成軟膏，用于醫(yī)治創(chuàng)傷，吖啶稀溶液可用作殺菌劑。吖啶酮乙酸的水溶性鈉鹽在俄羅斯等國已經(jīng)得到認可，并在生命科學以及臨床已經(jīng)廣泛使用。經(jīng)研究表明，其作用機制主要是通過影響人體內(nèi)的雄性激素而發(fā)揮治療效果。在臨床的應用過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，其能夠有效地抑制女性生殖系統(tǒng)的惡性腫瘤，比如子宮癌、卵巢癌等，同時它也可以治療男性的脫發(fā)以及前列腺癌等并發(fā)癥狀。

因為吖啶類化合物的結(jié)構中包含有含氮雜環(huán)，加上吖啶環(huán)的角張力比較大，容易和親核試劑發(fā)生反應，而且反應結(jié)果是苯環(huán)結(jié)構變?yōu)殚_環(huán)結(jié)構，因為這樣的反應特性使得吖啶類化合物有很多不同于其他化合物的特性。目前，吖啶類化合物作為一種新型材料，已經(jīng)應用到多個工業(yè)生產(chǎn)以及新興制造領域。比如顯示屏的OLED材料、熒光探測器等。正是由于其在新興產(chǎn)業(yè)中廣泛應用且具有很好的穩(wěn)定性，因此眾多的研究機構對其表現(xiàn)出濃厚的興趣，并希望能開發(fā)出其更大的應用價值。

在許多物質(zhì)系統(tǒng)中，吖啶類化合物引人注目，丙烯酸是具有優(yōu)秀熒光性能和大π共軛結(jié)構的剛性平面結(jié)構的大環(huán)共軛系統(tǒng)。丙烯酸廣泛用于電致發(fā)光材料、化學傳感器、生物探針等，其發(fā)光機理和合成方法越來越引人注目。對丙烯酸化合物的發(fā)光機制的研究是其應用值進一步發(fā)展的基礎。

另外，由于它們的特殊電子和光學物理性質(zhì)，包括大共軛系統(tǒng)的丙烯酸衍生物是新的有機半導體材料。另外，這也是通過在丙烯酸衍生物中形成氮原子的剛性結(jié)構來制備新催化劑。但是，丙烯酸衍生物的高效合成是進一步研究的障礙。通過系統(tǒng)性地研究丙烯酸衍生物的合成是非常重要的，通過催化活性化的苯基的環(huán)化是合成丙烯酸衍生物的重要方法之一。該方法的主要優(yōu)點是原子利用率高，副產(chǎn)物主要是水，不會對環(huán)境造成污染。目前已知有關丙烯酸衍生物的合成方法中，分子內(nèi)環(huán)化是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的使用方法。

2010年，Tsvelikhovsky等報告了丙烯酸衍生物的新合成方法。在鈀的催化作用下，將2-溴苯胺和2-氯胺通過一步閉環(huán)反應合成丙烯酸中間體。該方法存在的優(yōu)勢是整個化學反應的速度較快，反應時間大大縮短，同時兼?zhèn)淞朔磻獥l件穩(wěn)定，性能高的特點。然而仍然存在一定的問題，催化劑對反應底物有嚴格且明確的要求等。2012年，Dubrovskiy等通過1-二甲基亞甲基甲醛和亞甲基烷基之間的反應，合成了以CSF為催化劑的異丙烷中間體，并通過鹽酸和三甲基丙烯酸的作用合成了N-甲基丙烯酸（Scheme2）。這個方法有很好的普遍性。即使基板包括電子產(chǎn)離基或電子供給基，也可以高產(chǎn)量低成本反應，這種方法合成了許多天然藥物。

2013年Li等，報告了一種合成正甲基丙烯酮（Scheme3）的方法，將新的原子酮衍生物的合成方法，這個反應路徑主要包括兩個過程。也就是說，甲醛和SC（OTF）3的配位引起芳香族碳氫化合物的求電子置換反應，生成活性中間體N-甲基丙烯酸-9-酒精，其活性急速氧化。反應機構如下。Sc（OTF）3與1A的羰基進行調(diào)整，形成羰基中間體A。A是由阿里求電子置換反應制備的，形成復合物B的OTF-或SO2-4，用于幫助丙烯酸-9-全活性中間體得到丙酮和鍶解離的去除。水是反應的唯一副產(chǎn)物，但是過渡金屬催化環(huán)的使用仍然有限。2014年，鄭等提出了可以基于分子內(nèi)芳醛csp2-csp2的方法構建吖啶酮衍生物。這種方法擺脫了化學反應中使用催化劑，從而降低了整個化學反應中對反應底物的要求。使用各種2-（N-芳基）醛作為原料，通過PHI（OAC）2和過氧化苯甲酯的分子內(nèi)交叉脫氫耦合反應，sp2-sp2鍵（schema5）直接由芳香族醛形成。這種方法不需要甲醛基的預激活過程，并且具有廣泛的應用。吖啶酮骨骼的構建是一種簡便的方法。

2014年，Su等報告了丙烯酸衍生物的簡單高效的合成方法。該方法主要是利用ZnCl2和O-芳基酰亞胺六氯基亞胺中的氮原子之間能夠形成穩(wěn)定的ZnCl2配合物。由于鋅原子的存在，使得亞胺內(nèi)部的共價鍵發(fā)生極化，從而導致了碳原子變?yōu)榱藥в姓姾傻脑?。然后，通過一系列的環(huán)化反應，使得芳香環(huán)上的分子內(nèi)大量的電子不停地攻擊氨基附近的共價鍵以形成雙性中間體。此時丙烯酸碳原子的正離子的質(zhì)子逐步轉(zhuǎn)移到氮負離子，形成取代二羥基丙烯酸，最終在ZnCl2的作用下除去芳香族胺分子，在后續(xù)的化學合成反應可進一步芳香族化并形成穩(wěn)定性特別高的丙烯酸衍生物。丙烯酸衍生物是通過氯鋅促進的O-苯基亞胺Schiff堿的環(huán)化合成的，這種方法路徑簡單，產(chǎn)量高。

這樣的環(huán)化也可以應用于通過雙環(huán)化合成復雜的多環(huán)芳族化合物?？傊陙?，通過分子內(nèi)環(huán)化的丙烯酸衍生物的合成非常迅速，但是存在著觸媒的高成本、原料的高活性等幾個不可克服的缺點和限制的環(huán)化反應，它們大部分是通過路易斯酸觸媒的[4+2]環(huán)狀通過附加反應和friedel-rafts反應合成。此方法合成反應中，其條件相對其他方法溫和，同時降低了生產(chǎn)成本。

2010年，Rogness等通過分子間環(huán)狀附加反應合成丙烯酮衍生物。在這種合成方法中主要是以氟化銫為觸媒，由芳香族阿爾金和O-異質(zhì)原子置換苯甲酚合成acridone衍生物（Scheme7）。反應條件溫和，催化價格低，方法簡單方便，原料容易入手，副產(chǎn)物只有水，但存在產(chǎn)量不高的缺點。2012年，華陽等根據(jù)來自O-二鹵素和N-甲基苯磺苯基甲醛的一壺法，合成丙烯酸化合物（Scheme8）。