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【核心产品】吖啶及其衍生物的应用

2021-09-29

吖啶的分子式为C13H9N,分子量为179.22,熔点为108~110℃,沸点为345~346℃(760 Torr),密度为1.005g/cm3(20℃)(CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th Edition)。吖啶为淡黄色针状晶体,微溶于热水,但易于随水蒸气挥发。能溶于苯、乙醇、乙醚和二硫化碳。吖啶与亚硫酸氢钠能形成溶于水的化合物,其稀溶液发蓝色荧光。


1. 在医药领域中的应用

吖啶类化合物独特的三元平面结构嵌入到DNA的双螺旋结构中,以其独特的药理活性广泛应用于药物合成。吖啶酮乙酸(其钠盐为水溶性) 在俄罗斯等国获得了相应的 SDFS 授权,其盐和脂类可通过激素疗法影响人体内的雄性激素,用于治疗和预防女性生殖系统恶性肿瘤,如乳腺癌、子宫癌、卵巢癌,也可用于治疗男性脱发、前列腺瘤、前列腺癌和前列腺癌复发等病症,临床效果较好(WO/2008/121028, WO/2008/121029);多氢吖啶类衍生物中他克林(化学名9-氨基-1,2,3,4-四氢吖啶,商品名Cognex),是美国FDA 于1993 年批准上市专用于治疗老年痴呆的乙酰胆碱酶抑制剂;多氢吖啶衍生物具有调节钙离子通道,表现出抗心律失常的作用(王德浦. 1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-9-苯乙酰胺基吖啶及其盐酸盐对实验性心律失常的保护作用[D].吉林:吉林大学,2013);安吖啶用于治疗急性白血病(尤其是成人急性非淋巴细胞白血病的诱导缓解及缓解后继续治疗阶段的治疗)和恶性淋巴瘤,可与其他类型的抗急性白血病药物组成联合化疗方案以治疗成人复发性、难治性的急性白血病、慢性非淋巴细胞白血病的急变期。


2.在新材料(光电材料)领域中的应用

吖啶类化合物具有刚性平面结构的多环共轭体系,其荧光性能十分优越,在新材料(光电材料)领域被广泛应用。利用吖啶在pH=4.5~5.5时由绿色变为蓝色的特性,可作荧光指示剂;吖啶类化合物作为新型材料已在OLED 器件、化学传感器等方面显示出较大的发展潜力,使吖啶类化合物引起极大关注,成为近年来研究的热点领域之一。

【光引发剂】吖啶类光引发剂的出现,起始于日本专利JP27605/1978,后来在日本专利JP226002/1984、JP164739/1985和美国专利US5334484/1994中得到了进一步改进和提高,为吖啶类引发剂的开发和利用,提供理论和实践依据(CN 101525392)。

【光活性材料】集成电路是在半导体材料内和覆盖在半导体表面上的电介质材料内形成的器件的互连整体,器件通过电介质内形成的导电通路(也称金属化层)互连,2005年,英特尔公司(美国)公开了一种无需控制化学镀层厚度的可用于导电性平版印刷的聚合物,器件通过该聚合物互连,聚合物为混合物,其中包含约10%-约15%(重量百分数)的光活性材料,9-苯基吖啶是其的光活性材料的一种(CN101189553)。

【光敏剂材料】9-苯基吖啶是制备涂层中的光敏剂的一种。2009年,苏州苏大欧罗新材料科技有限公司和苏州大学公开了9-苯基吖啶作为光敏剂将紫外光固化技术应用到光缆加强芯生产过程的应用(CN101482637)。

2010年韩国东进世美肯株式会社公开了以9-芳基吖啶作为电子供体,并引入噻吩基或二氢噻吩基单元以增加摩尔消光系数的化合物,用于染料敏化太阳能电池(DSSC)中(KR10-2011-0079512)。

【可光交联绝缘层材料】2015年常州印刷电子产业研究院有限公司公开了一种光写入只读存储器(CN105206747),包括,衬底;位于衬底表面的栅极;位于衬底表面且覆盖所述栅极的掺杂有离子化合物10-甲基-9-苯基吖啶高氯酸盐的可光交联绝缘层;位于绝缘层表面的缓冲层;位于缓冲层表面的半导体层;位于半导体层表面的源极和漏极。

【电催化材料】含有化合物吖啶和9-苯基吖啶的修饰碳电极对从氢离子中生成分子氢具有很高的电催化活性,并且具有很长的化学稳定性(Mater. Chem. Phys., 2019, 224, 148),9-苯基吖啶和N-甲基-9-苯基吖啶碘化物在有机盐的存在下于碳材料表面的固定化将为分子氢电化学生产提供高效的非均相催化体系(Russ. J. Gen. Chem., 2019, 89, 918)。

【添加剂】含氮杂环类有机添加剂,可以改善铜箔表面处理后的外观特征和耐腐蚀性,具有优异的耐化学药品性和蚀刻性,适合于超精细电路。2010年,山东金宝电子股份有限公司公开了9-苯基吖啶作为高档FR-4覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺中的有机添加剂的使用方法(CN101935836)。

【缓蚀剂】2018年哈尔滨工业大学的Weiwei Zhang报道了9-苯基吖啶卤代物可作为优异阴极效应的混合型缓蚀剂解决低碳钢在工业酸洗,酸洗除锈和油井酸化过程中容易受到腐蚀的问题(J. Phys. Chem., 2018, 122, 25349)。

3.在染料中的应用

吖啶化学性质稳定,可用作染料(阴丹士林类)和高级颜料(喹吖啶酮类)。

综上,吖啶类化合物在医药、光电材料、染料等领域均具有广泛的潜在应用,且已取得许多杰出的研究进展,成为非常活跃的研究领域之一。随着越来越多研究者对吖啶类化合物的深入研究,以吖啶为骨架的新型化合物必将成为今后发展的热点方向之一,具有更加广阔的应用前景。