吖啶盐在光催化剂和染料方面的应用

背景及概述[1][2]
吖啶及其盐的稀溶液呈紫色或绿色荧光。盐类的稀溶液具有绿色荧光，再稀释，由于盐水解，变为游离的吖啶，呈紫色荧光。水溶液呈弱碱性，与无机酸反应生成盐。与卤代烃或卤代芳烃作用生成季铵化合物而呈色。吖啶非常稳定，其结构与蒽相似，化学性质也很相似。蒸气及溶液均有刺激性，强烈刺激皮肤及粘膜，吸入蒸气引起咳嗽。吖啶是一类重要的有机含氮杂环化合物，最早是在1874年由Gabriel从煤焦油中提炼出。三环刚性平面结构给予吖啶较强的芳香性，而且由于吖啶的角张力较大，具有良好的反应活性。因为吖啶的芳香结构能够嵌入到DNA双螺旋结构中，所以它具有良好的生物活性，吖啶衍生物在抗肿瘤、抗病毒、抗疟疾和生物荧光探针等方面已经具有广泛的研究和应用。

应用[2][3][4]
吖啶盐用途广泛，可用于做光催化剂，染料的制备等等。其应用举例如下：
1. 用作光催化剂。制备帕纳替尼，帕纳替尼(Ponatinib)是一种抗癌药物。2012年12月经美国FDA批准上市，用于治疗成人慢性粒细胞白血病(CML)、“费城染色体阳性”(Ph+)急性淋巴细胞白血病(ALL)。

有研究提供一种帕纳替尼的制备方法,以 解决现有帕纳替尼的合成方法使用了贵重催化剂，成本高，目标产物得率不理想的技术问 题。制备方法以3?卤?吡唑并[1,5-a]嘧啶为起点，依次以三甲基硅基乙炔、四丁基氟化铵等为原料，并以吖啶盐作为光催化剂于铜盐以及呈碱性的有机溶剂构建反应体系，从而使得帕纳替尼合成路线间接，合成条件温和，而且成本低，帕纳替尼的得率高。所述吖啶盐光催化剂在含有铜盐的呈碱性的有机溶剂提供的反应体系中催化效率高，从而避免现有的需要采用昂贵的钯催化剂，从而有效降低合成中使用催化剂的成本。控制所述化合物A与所述吖啶盐光催化剂的摩尔比浓度为100： (1-5)。由于采用吖啶盐如所述结构式的吖啶盐作为催化剂，有效降低了吖啶盐的使用量，并提高了光催化效率。

还有研究以吖啶盐作为催化剂制备扎来普隆，扎来普隆(Zaleplon)，化学名称为3-[3-氰基吡唑(1,5-α)并嘧啶-7]-N-乙基乙酰苯胺，是1999年3月由美国惠氏公司生产并上市的非苯二氮卓类镇静催眠药。扎来普隆是苯二氮卓(BZ)ω1型受体的完全激动剂，作用于苯二氮卓GABA亚型A受体复合物，产生中枢抑制作用，对ω1型受体选择性强，同时也能与ω型受体结合，但不与其它神经递质结合。1999年8月美国FDA批准扎来普隆用于成人失眠症。

2. 制备染料。有研究提供一类吖啶盐染料，该类吖啶盐染料利用双键将9,10-二甲基吖啶盐与不同的噻吩或苯基团相连，并作为二者之间电荷转移的通道，形成D-π-A结构的SERS染料化合物。所述吖啶盐染料结构通式为(1)和(2)所示：
　　　

该吖啶盐染料制备方法如下所示：
　　　

具体包括如下步骤：
(1a) 末端5位分别以溴和甲醛为取代基的n联噻吩和二烷基胺水溶液回流反应生成以末端5位二烷基胺基和甲醛为取代基的n联噻吩；
(1b) 末端4位分别以二烷基胺和溴为取代基的x联苯和末端4位分别以甲醛和硼酸为取代基的n-x联苯回流反应生成以末端4位二烷基胺基和甲醛为取代基的n联苯；
(2) 二苯胺与乙酸在氯化锌的作用下反应生成9-甲基吖啶，9-甲基吖啶再与与卤代烷在乙腈中回流反应生成9,10-二甲基吖啶盐；；
(3) 末端5位分别以二烷基胺基和甲醛为取代基的n联噻吩或末端4位分别以二烷基胺基和甲醛为取代基的n联苯与9,10-二甲基吖啶盐反应生成所述的n联噻吩或n联苯吖啶盐。

主要参考资料
[1]实用精细化工辞典
[2] CN201710272172.8 一类吖啶盐染料及其制备方法和应用
[3] CN201711489758.6 帕纳替尼的制备方法
[4] CN201711498737.0 扎来普隆的制备方法