吡啶-2-甲酸乙酯
发布时间:2025-08-30
1. 基本化学结构
吡啶-2-甲酸乙酯的分子式为C8H9NO2,分子量为151.16 g/mol。其结构中包含一个吡啶环、一个酯基(COOCH2CH3)以及一个α位的碳原子。
2. 物理性质
- 外观: 无色至淡黄色液体。
- 沸点: 约200-202°C。
- 密度: 约1.07 g/mL。
- 折射率: 约1.504。
3. 化学反应性
# 3.1 水解反应
吡啶-2-甲酸乙酯可以在碱性或酸性条件下发生水解反应,生成吡啶-2-甲酸和乙醇。
\[ \text{C}_5\text{H}_4\text{N}-\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_5\text{H}_4\text{N}-\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \]
# 3.2 亲核取代反应
由于吡啶环上的电子云密度较高,吡啶-2-甲酸乙酯容易在α位(即2位)上发生亲核取代反应。例如,与氨基化合物反应可以生成相应的酰胺衍生物。
\[ \text{C}_5\text{H}_4\text{N}-\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{NH}_2\text{R} \rightarrow \text{C}_5\text{H}_4\text{N}-\text{CONH}\text{R} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \]
# 3.3 氧化还原反应
吡啶-2-甲酸乙酯在一定条件下可以被氧化剂如高锰酸钾氧化,生成吡啶-2-甲酸和乙酸。
\[ \text{C}_5\text{H}_4\text{N}-\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{KMnO}_4 \rightarrow \text{C}_5\text{H}_4\text{N}-\text{COOH} + \text{CH}_3\text{COOH} + \text{MnO}_2 \]
# 3.4 加成反应
由于吡啶环具有芳香性,通常不容易进行加成反应。然而,在某些特定条件下,如使用强还原剂,可能会破坏芳香性,从而发生加成反应。
4. 光谱性质
# 4.1 红外光谱 (IR)
- C=O 伸缩振动: 约1700 cm⁻¹(酯羰基)。
- C=C 和 C=N 芳环特征峰: 约1600-1450 cm⁻¹。
- C−O 伸缩振动: 约1250 cm⁻¹。
# 4.2 核磁共振 (NMR)
- 氢谱 (¹H NMR): 吡啶环上的氢原子在约7-9 ppm之间出现信号,乙氧基中的甲基和亚甲基分别在约1.3 ppm和4.3 ppm处有特征峰。
- 碳谱 (¹³C NMR): 吡啶环上的碳原子在约120-150 ppm之间出现信号,酯基的羰基碳在约165 ppm左右,乙氧基的亚甲基和甲基分别在约60 ppm和14 ppm处出现信号。
5. 热稳定性
吡啶-2-甲酸乙酯在常温下相对稳定,但在高温下可能会分解,释放出二氧化碳和乙醇等小分子。
6. 溶解性
该化合物在水中溶解度较低,但在许多有机溶剂如乙醇、乙醚、氯仿、甲苯中具有良好的溶解性。
7. 毒性与安全
吡啶-2-甲酸乙酯具有一定的毒性,吸入、皮肤接触或吞食可能有害。操作时应佩戴适当的个人防护装备,避免与皮肤和眼睛接触。
应用
- 有机合成中间体: 用于制备各种吡啶衍生物和药物分子。
- 配体: 在某些金属催化反应中可作为配体使用。
1. GHS分类:根据全球协调系统(GHS)的分类标准,吡啶-2-甲酸乙酯可能属于以下类别:
- 类别2:急性健康危害(具体取决于浓度和暴露途径)
- 类别3:皮肤腐蚀/刺激(由于其对皮肤的潜在刺激性)
- 类别4:吸入危险(如果以蒸气形式存在时)
2. 安全术语:S26 - 不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。S36 - 穿戴适当的防护服。S39 - 如误吞咽,应立即寻求医疗帮助并出示该物质的容器或标签。
3. 风险术语:R36/37/38 - 刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。R20/21/22 - 吸入有害,皮肤接触有害,如果吞咽有害。
4. 急救措施:
- 皮肤接触:立即脱去污染的衣物,用大量流动清水冲洗至少15分钟,并就医。
- 眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,并就医。
- 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧;如呼吸停止,立即进行人工呼吸并就医。
- 食入:用水漱口,禁止催吐,并就医。
5. 消防措施:
- 灭火方法:使用干粉、二氧化碳、砂土灭火,避免用水灭火。
- 灭火注意事项:佩戴自给式呼吸器,防止气体或气雾对呼吸道的刺激,并穿戴防护服避免直接接触。
6. 泄漏应急处理:
- 隔离泄漏污染区,限制人员进入。
- 切断火源,建议应急处理人员佩戴自给式呼吸器和防护服。
- 小量泄漏时,用干燥的砂土或其他不燃材料覆盖泄漏物,收集于容器中并妥善处理。
- 大量泄漏时,构筑围堤或挖坑收容,用泡沫覆盖以减少蒸发,并在专业人员指导下进行处理。
7. 废弃处置:
- 根据当地法规进行处置,通常采用焚烧法或填埋法处理。
- 在处置过程中,确保遵守环境保护法规,避免对环境造成污染。
8. 安全数据表:SDS提供了详细的安全信息,包括化学品的理化特性、危险性概述、成分/组成信息、急救措施、消防措施、泄漏应急处理、操作与储存、接触控制/个体防护、理化性质、稳定性与反应活性、毒理学资料、生态学资料、废弃处置、运输信息、法规信息、其他信息等。
1. 外观:无色至淡黄色液体,具有刺激性气味。
2. 密度:1.06 g/cm3(25°C)。
3. 沸点:147°C。
4. 折射率:n20D = 1.489(25°C)。
5. 溶解性:易溶于水、乙醇、丙酮等有机溶剂,不溶于苯、氯仿等非极性溶剂。
6. pH值:在酸性条件下呈酸性,pH值约为2左右;在碱性条件下呈碱性,pH值约为9左右。
7. 稳定性:在光照下不稳定,容易分解为相应的酸和醛类化合物。
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