2-溴-5-硝基吡啶，英文名为2-Bromo-5-nitropyridine，常温常压下为浅黄色或者棕色固体。2-溴-5-硝基吡啶属于吡啶类化合物，具有显著的碱性，可用作有机合成和医药化学中间体，可用于含吡啶的药物分子，生物活性分子修饰和衍生化。此外，2-溴-5-硝基吡啶在有机含氮配体的合成和修饰中也有一定的应用。
溶解性
2-溴-5-硝基吡啶可溶于强极性的有机溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜等，也能溶于四氢呋喃，氯仿。但是在低极性的石油醚和乙醚中溶解性差且不溶于水。
应用转化
2-溴-5-硝基吡啶可用作有机合成和医药化学中间体，可用于药物分子和有机配体的合成。在有机合成转化中，2-溴-5-硝基吡啶中的硝基基团可以在还原剂的作用下转变为相应的氨基基团。此外，受吡啶环上的硝基的强吸电子的影响，吡啶环上的溴单元能够被亲核试剂进攻得到脱溴官能团化的产物，常见的亲核试剂为胺类化合物。
图1 2-溴-5-硝基吡啶的应用转化
方法一
将2-溴-5-硝基吡啶（0.3毫摩尔）、联硼酸（0.9毫摩尔，80.7毫克）和4,4'-联吡啶溶液(2毫升0.75毫摩尔的DMF溶液)加入装有磁性搅拌棒的反应烧瓶中（5毫升），在室温下搅拌反应混合物5分钟。往在反应混合物中加入内标（1,3,5-三甲氧基苯），用TLC监测反应混合物的反应进度，反应结束后用水和乙酸乙酯稀释反应混合物。收集有机层并用盐水洗涤残留物，将有机层在无水Na2SO4上干燥，过滤除去干燥剂然后将所得的滤液在减压下蒸发溶剂。最后用正己烷/乙酸乙酯=2:1作为洗脱剂，通过硅胶柱色谱法纯化粗品即可得到目标分子3-氨基-6-溴吡啶。[1]
方法二
将2-溴-5-硝基吡啶（0.5毫摩尔）、Mo（CO）6（132毫克，0.5毫摩尔）、DBU（228微升，1.5毫摩尔）和乙醇（5毫升）装入一个带有搅拌棒的微波管，将反应管密封起来，然后将其加热至150度，并在此温度下搅拌反应混合物15分钟。反应结束后将反应混合物冷却至室温，再将其在减压下浓缩，所得的残余物通过硅胶柱色谱法（通常使用纯二氯甲烷到10:1的二氯甲烷/丙酮的梯度）进行分离纯化即可得到产物6-溴吡啶-3-胺。[2]
图2 2-溴-5-硝基吡啶的应用转化
在氮气氛围下，于23度向2-溴-5-硝基吡啶（3.00克）和5 mol% Rh/C（0.290克，0.952摩尔%Rh）在四氢呋喃（75.0毫升，0.197M）中的悬浮液里滴加水合肼（0.888克，17.7毫摩尔，1.20等量），室温下搅拌反应混合物若干个小时，反应完成后（2.5小时），通过一个短的硅藻土垫过滤反应混合物除去反应混合物中不溶性沉淀，用乙酸乙酯冲洗滤饼。合并所有的有机溶液，然后将其在真空下浓缩即可得到脱溴胺化的目标产物。[3]
图3 2-溴-5-硝基吡啶的应用转化
在一个干燥的反应烧瓶中，将2-溴-5-硝基吡啶（1.2克，5.9毫摩尔）在甲胺（水溶液，10毫升）中的溶液在室温下搅拌反应5小时。通过TLC点板监测反应进度，反应结束后往反应混合物中加入盐水，将反应混合物过滤并收集沉淀物，将沉淀物用水清洗即可得到目标产物分子N-甲基-5-硝基吡啶-2-胺（870毫克，产率为96％）。[4]
危害性
2-溴-5-硝基吡啶属于含卤吡啶类化合物，对人体皮肤，粘膜和眼睛都有较强的刺激性，并且其具有潜在的生殖毒性，在使用时应该尽量做好个人防护。
储存条件
2-溴-5-硝基吡啶具有显著的碱性，可以和常见的酸性物质结合成有机盐，并且和氧化剂不能兼容，需要避开氧化剂和酸性挥发物质保存在室温且干燥的环境中。
参考文献
[1] Jang, Mingyeong et al Journal of Organic Chemistry, 87(2), 910-919; 2022
[2] Spencer, John et al Tetrahedron, 64(44), 10195-10200; 2008
[3] Feng, Pengju et al Chemical Science, 7(1), 424-429; 2016
[4] Bahmanyar, Sogole et al PCT Int. Appl., 2010027500, 11 Mar 2010