常用名 2-吡啶基乙酸
英文名 2-Pyridinylacetic acid
CAS号 13115-43-0
分子量 137.136
密度 1.2±0.1 g/cm3
沸点 276.2±15.0 °C at 760 mmHg
分子式 C7H7NO2
闪点 120.8±20.4 °C
2-(Pyridin-2-yl)acetic acid(2-吡啶基乙酸)是一种结构简单但功能丰富的有机小分子化合物。该分子由一个乙酸基(-CH2COOH)通过亚甲基连接至吡啶环的2位碳原子构成,兼具羧酸和芳香杂环官能团,使其在有机化学、金属配位化学以及材料化学研究中具有广泛应用潜力。
化学结构与特性
芳香杂环结构:吡啶环为六元芳香杂环,含有一个氮原子,位于杂环的电子孤对可参与配位或质子化。2-吡啶基乙酸中,乙酸基连接在吡啶的2位,使分子具备“螯合位点”潜力,氮原子和羧酸基可协同与金属离子配位形成稳定螯合物。
羧酸官能团:乙酸基提供羧酸特性,能够参与酸碱反应、酯化、酰胺化及其他羧基衍生化反应。羧基的酸性可调节分子在溶液中的电荷状态和溶解性,使其在水溶液或有机溶剂中均有较好可操作性。
电子性质:吡啶环的氮原子具有孤对电子,可作为路易斯碱与路易斯酸反应;同时,环上亚甲基连接羧酸,使分子具有极性梯度,有利于分子间氢键作用和金属配位作用。
物理化学性质
外观通常为白色或浅黄色固体,易溶于水、醇类及极性有机溶剂。
在水中呈弱酸性,pKa约为 3.2(羧酸端),可调节溶液pH以实现不同的化学反应条件。
热稳定性良好,在常温下可长期储存,但在强酸或强碱条件下羧基可能发生水解或脱羧反应。
化学反应与功能化
2-(Pyridin-2-yl)acetic acid具有多样的化学反应性:
羧酸衍生化:可通过羧基与胺类反应生成酰胺,或与醇类反应生成酯,为有机合成和分子偶联提供高效策略。
金属螯合:吡啶氮与羧酸协同可形成五元或六元螯环,与过渡金属或稀土金属形成稳定配合物,用于催化剂设计或功能性金属复合材料。
芳香族取代反应:吡啶环可进行亲核或亲电取代反应,如溴代或硝化修饰,为后续官能化提供多样路径。
α-碳活性:乙酸基的α-碳含氢可被去质子化,形成羧酸盐的α-碳负离子,可用于亲核加成、烷基化或偶联反应,拓展化学反应空间。
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