一、基础标识信息
CAS 号:1762-42-1
标准英文名:Diethyl [2,2'-bipyridine]-4,4'-dicarboxylate
别名:4,4'- 双 (乙氧羰基)-2,2'- 联吡啶、debpy
分子式:C16H16N2O4
分子量:300.31
MDL 编号:MFCD06204732
SMILES:CCOC(=O)c1cc(-c2nccc(C(=O)OCC)c2)ncc1
二、理化性质
外观:白色结晶固体
熔点:160–161 ℃(乙醇重结晶)
沸点(预测):460.6 ± 45.0 ℃
闪点:232.4 ℃
密度(预测):1.201 g/cm³
脂水分配系数 LogP:2.50
极性 PSA:78.38
溶解性:易溶于二氯甲烷、氯仿、热乙醇;微溶于冷醇;几乎不溶于水
稳定性:常温避光密封稳定;强碱 / 加热下酯基水解;高温微波与过渡金属盐共存易脱羧
三、合成路线(两种主流)
路线 1:羧酸酯化(实验室常用)
原料:2,2'- 联吡啶 - 4,4'- 二甲酸 + 无水乙醇
催化剂:亚硫酰氯(SOCl₂)/ 浓硫酸
流程:
羧酸溶于无水乙醇,冰浴滴加 SOCl₂;
回流 12–24 h;
冷却后饱和 Na₂CO₃中和;
DCM 萃取,干燥浓缩,乙醇重结晶得白色固体,收率 75%~85%。
路线 2:酯交换
以 2,2'- 联吡啶 - 4,4'- 二甲酸二甲酯为原料,乙醇钠催化酯交换,适合大批量制备。
四、核心用途
1. 配位化学(最主要)
双齿 N 配体,吡啶 N 可螯合 Ru、Ir、Pt、Re、Co 等过渡金属,制备金属光敏配合物:
染料敏化太阳能电池(DSSC)光敏染料;
光催化水分解、CO₂还原催化剂配体;
电致发光、磷光发光材料前体。
注意:高温微波合成钌配合物时,该酯配体易脱羧生成无取代联吡啶钌,需控制温度与时间。
2. MOF/COF 有机配体
两端乙酯基可水解为羧酸,得到 2,2'- 联吡啶 - 4,4'- 二甲酸,用于构筑含氮配位多孔材料,用于气体吸附、催化载体。
3. 有机光电中间体
有机场效应晶体管、有机发光二极管(OLED)半导体原料,电子传输型小分子材料。
4. 分析试剂
金属离子荧光探针前体,水解后羧酸衍生物对重金属离子特异性识别。