简介
2-吡啶甲酰胺（2-picolinamide，简称2-PA）是一种含氮杂环酰胺类化合物，结构中含有吡啶环和酰胺基团。在CO₂与甲醇直接合成碳酸二甲酯（DMC）的反应体系中，2-PA作为副产物生成，来源于脱水剂2-氰基吡啶（2-CP）的等摩尔消耗。为实现2-CP的循环再生，2-PA可通过催化脱水反应重新转化为2-CP，成为该工艺中的关键中间体。研究表明，在CeO₂催化剂作用下，2-PA可在较温和条件下高效脱水，具有良好的工业应用前景。
2-吡啶甲酰胺的性状
合成
方法一：在装有磁性搅拌棒的100毫升圆底烧瓶中加入吡啶酸（615.6毫克，5毫摩尔）和30毫升四氢呋喃。将反应混合物冷却至0℃。在0℃下，将氯甲酸乙酯（0.67mL，1.4等量）和Et3N（2.09mL，3.0等量）滴入混合物中。加入NH4Cl（7.5mL1(M)aq.NH4Cl，1.5等量），在0°C搅拌30分钟后，加入无色悬浮液。在0°C下再搅拌30分钟。在得到的混合物中加入20毫升水。用乙酸乙酯（5x30mL）萃取混合物。在无水硫酸钠上干燥残留物，过滤混合物。在减压下浓缩残渣得到2-吡啶甲酰胺[1]。
方法二：将67μL（0.70mmol，1.4当量）的ClCO2Et和209μL（1.5mmol，3.0当量）的Et3N加入到含有75mgPicolinic酸的无色溶液中，加入10mLTHF，温度为0°C。在0°C下搅拌30分钟。在无色悬浮液中加入0.75ml1.0MNH4Cl水溶液（0.75mmol，1.5当量），温度为0°C。在0°C下搅拌30分钟。在得到的混合物中加入5ml的水。用30ml乙酸乙酯提取无色透明溶液。用20ml乙酸乙酯萃取水层。结合有机层。用5毫升盐水清洗有机层。在无水MgSO4上干燥有机层。用硅胶层析提纯粗产物得到标题化合物2-吡啶甲酰胺[2]。
应用
2-吡啶甲酰胺充当原位脱水剂，可以把反应过程中产生的水以“酰胺→腈”的脱水形式固定并移除，从而推动平衡向右，最终得到目标产物。例如：在压力管中加入UO2(NO3)2·H2O（0.018mmol,2.5mol%）、相应的2-吡啶甲酰胺（0.72mmol）和MSTFA（3.5当量，2.52mmol）。加入DMF（2.0mL）后，将反应混合物放入100℃预热的油浴中搅拌24小时。在冰浴中冷却混合物。在混合物中加入联苯（内标）得到目标产物[3]。
参考文献
[1] Iridium-Catalyzed Ligand-Controlled Remote para-Selective C-H Activation and Borylation of Twisted Aromatic Amides. By: Hoque, Emdadul Md; et al. Angewandte Chemie, International Edition (2022), 61(27), e202203539.
[2] Amidation of carboxylic acids via the mixed carbonic carboxylic anhydrides and its application to synthesis of antidepressant (1S,2R)-tranylcypromine. By: Ezawa, Tetsuya; et al. Tetrahedron: Asymmetry (2017), 28(12), 1690-1699.
[3] Straightforward Uranium-Catalyzed Dehydration of Primary Amides to Nitriles. By: Enthaler, Stephan. Chemistry - A European Journal (2011), 17(34), 9316-9319, S9316/1-S9316/4.