4,4'-Bipyridylium | 553-26-4

• 物质功能分类: 有机原料 - 杂环化合物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 吡啶及其衍生物
• 英文名称: 4,4'-Bipyridylium
• 英文别名: hydron;4-pyridin-4-ylpyridine
• CAS: 553-26-4
• 化学式: C₁₀H₁₀N₂
• 分子量: 158.203
• InChiKey: MWVTWFVJZLCBMC-UHFFFAOYSA-O

物化性质

• 熔点：
  109-112 °C(lit.)
• 沸点：
  305 °C(lit.)
• 密度：
  1.2814 (rough estimate)
• 闪点：
  304-305°C
• 溶解度：
  4.5克/升
• 最大波长(λmax)：
  300nm(CH3CN)(lit.)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.6
• 重原子数：
  12
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  27
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  1

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  6.1
• 危险品标志：
  T
• 安全说明：
  S26,S36/37/39,S45
• 危险类别码：
  R20/21,R36/37/38,R25
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  29333999
• 危险品运输编号：
  UN 2811 6.1/PG 3
• 危险类别：
  6.1
• RTECS号：
  DW1760000
• 包装等级：
  III
• 危险性防范说明：
  P501,P260,P270,P264,P280,P308+P311,P361+P364,P301+P310+P330,P302+P352+P312,P405
• 危险性描述：
  H301+H311,H371,H373

制备方法与用途

4,4'-联吡啶在常温常压下为无色结晶固体，不溶于水但可溶于大部分有机溶剂。它是一种常用的有机合成与医药化学中间体，在药物分子合成和基础化学研究中有着广泛的应用。

合成

在一个干燥的反应烧瓶中，将1.0 mmol 4-溴吡啶、5.61 mg（0.025 mmol）醋酸钯、57.4 mg（0.5 mmol）铟和63.5 mg（1.5 mmol）氯化锂溶于2 mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，然后在氮气保护下于100℃反应2.5小时。反应结束后，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应混合物，随后用乙酸乙酯（3 × 20mL）萃取三次分离出有机层，并依次用水和盐水洗涤合并的有机相。用无水硫酸镁干燥有机相，过滤除去干燥剂并浓缩滤液。残余物经硅胶柱色谱（乙酸乙酯-正己烷=1∶2）分离纯化，得到目标分子4,4'-联吡啶。

化学性质

4,4'-联吡啶为无色结晶，熔点为111.0—112.0℃。它易溶于乙醇和乙醚而不溶于水。

用途

用于有机合成和医药中间体。

类别与毒性分级

有毒物品；高毒；急性毒性：口服-大鼠 LD50: 172 毫克/公斤；可燃性危险特性：可燃，燃烧产生有毒氮氧化物烟雾；储运特性：库房通风低温干燥，与食品原料分开存放；灭火剂：干粉、泡沫、沙土、二氧化碳、雾状水。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  4,4'-Bipyridylium 以 盐酸 为溶剂， 生成 4,4'-Bipyridine-N,N'-dihydro cation radical
  参考文献：
  名称：

  Photoreduction of 4,4'-bipyridine. A time-resolved Raman analysis

  摘要：

  The 266-nm photolysis products of 4,4'-bipyridine (44BPY) and of its perdeuterated analogue in various hydrogen-donating solvents have been investigated by time-resolved resonance Raman spectroscopy in the nanosecond time scale. Clear evidence that hydrogen-atom abstraction takes place from alcohols, ethers, and amines is provided. In alcoholic and aqueous solutions the unquaternized pyridine N atom is H bonded to the solvent and partial protonation of the radical is observed according to the equilibrium 44BPYH....HOR reversible 44BPYH2.+ + O-R. the yield of proton transfer is strongly dependent on the solvent polarity. Detailed vibrational analyses of the hydrogen adduct radical 44BPYH. and of its protonated form, 44BPYH2.+, are proposed for the ring-hydrogenated and fully deuterated species and are compared with the results reported in the literature for the radical anion 44BPY.-, the radical anion of biphenyl, and the methylviologen radical cation. The structure and electronic configuration of these transients are discussed on this basis.

  DOI：

  10.1021/j100156a039
• 作为产物：
  描述：

  4,4'-联吡啶 在 三氟乙酸 作用下， 以 氘代乙腈 为溶剂， 生成 4,4'-Bipyridylium
  参考文献：
  名称：

  酸/碱可控制的荧光分子开关，基于穴状配体和基本的N-杂芳族化合物

  摘要：

  已经开发了两种基于荧光BMP32C10的配体1和2。穴状配体1包含一个Binaphthol基团，而穴状配体2在其第三臂中带有一个香豆素基团。基于此设计，成功获得了由配体1或2和基本的N-杂芳族客体3–6构成的新型自组装体。此外，通过交替添加酸/碱，并伴随荧光的同时变化，可以很好地切换宿主-客体复合物的穿线/脱线过程。

  DOI：

  10.1039/c7cc07469g

文献信息

• Fluorescent Hybrid with Electron Acceptor Methylene Viologen Units inside the Pore Walls of Mesoporous MCM-48 Silica
  作者：Aifeng Liu、Shuhua Han、Hongwei Che、Lan Hua

  DOI：10.1021/la904052k

  日期：2010.3.2

  the hybrid emits fluorescence at ca. 380 and 420 nm, which is attributed to the S1 state (π* → π) of the viologen and the charge-transfer complex between the bipyridinium units as electron acceptor and accompanying halide (Br−, Cl−) as donor components, respectively. The fluorescent emission intensity increases with increasing the amount of the VP covalently bonded to MCM-48 framework. The fluorescent

  使用具有桥连基团（PMO）的周期性介孔有机硅的方法合成具有键合到中孔MCM-48二氧化硅孔壁中的亚甲基紫精单元的荧光材料，其中亚甲基紫精单元通过共水解位于通道壁内N，N′-双（三乙氧基甲硅烷基甲基）-4，4′-联吡啶（VP）和四乙氧基硅烷（TEOS）的二氯化物的共缩合反应。发现该杂种的悬浮液在约200nm处发射荧光。380和420处，这归因于在S 1状态（π*→π）的紫精和电荷转移的联吡啶鎓单元之间配合物作为电子受体的和伴随的卤化物（BR - ，氯-）分别作为供体组件。荧光发射强度随与MCM-48骨架共价结合的VP数量的增加而增加。在相同的TEOS与VP摩尔比下，吸附在MCM-48孔道表面上的VP的荧光强度比杂化MCM-48-VP的荧光强度弱得多。对于纯VP没有观察到荧光。不同的荧光强度归因于两个吡啶环之间的旋转受限程度不同的事实。可以预见该材料潜在地可用于药物输送和荧光探测以用于医学诊断和同步治疗。
• Cation-controlled formation of [{MCl4}n]2n− chains in [4,4′-H2bipy][MCl4] (M = Mn, Cd): an alternative to the A2MCl4 <100> layer perovskite structure†
  作者：Amy L. Gillon、A. Guy Orpen、Jonathan Starbuck、Xi-Meng Wang、Yolanda Rodríguez-Martín、Catalina Ruiz-Pérez

  DOI：10.1039/a907681f

  日期：——

  The cis-MCl2‥HN+ chelated hydrogen bond synthon has been exploited in preparation of crystalline [4,4′- H2bipy][MCl4] (M = Mn 2 and Cd 3), which shows a one-dimensional substructure of the form [MCl4}n]2n– consisting of a kinked chain of doubly edge sharing MCl6 octahedra. These chains are cross-linked by hydrogen bonding to the [4,4′-H2bipy]2+ ions.

  在制备晶体[4,4â²- H2bipy][MCl4]（M = Mn 2 和 Cd 3）的过程中，我们利用了顺式-MCl2ââ¥HN+螯合氢键合子，它显示出[MCl4}n]2nâ形式的一维亚结构，由双边共享 MCl6 八面体的扭结链组成。这些链通过氢键与 [4,4â²-H2bipy]2+ 离子交联。
• Unraveling a Concerted Proton-Coupled Electron Transfer Pathway in Atomically Precise Gold Nanoclusters
  作者：Kai-Yuan Huang、Zhi-Qiang Yang、Ming-Rui Yang、Tian-Shui Chen、Shurong Tang、Wei-Ming Sun、Qiaofeng Yao、Hao-Hua Deng、Wei Chen、Jianping Xie

  DOI：10.1021/jacs.4c01180

  日期：2024.3.27

  reduction as well as dihydrogen oxidation. In such reactions, multiple proton-coupled electron transfer (PCET) processes are typically involved, and the current understanding of PCET mechanisms in MNCs has primarily focused on the sequential transfer mode. However, a concerted transfer pathway, i.e., concerted electron–proton transfer (CEPT), despite its potential for a higher catalytic rate and lower

  金属纳米簇（MNC）是一类有前景的用于催化二氧化碳和质子还原以及氢气氧化的材料。在此类反应中，通常涉及多个质子耦合电子转移（PCET）过程，目前对跨国公司中PCET机制的理解主要集中在顺序转移模式。然而，协同转移途径，即协同电子-质子转移（CEPT），尽管具有更高的催化速率和更低的反应势垒的潜力，但仍然缺乏全面的阐明。在此，我们引入了一个实验范例来测试 CEPT 过程在跨国公司中的可行性，使用 Au 18 (SR) 14 （SR 表示硫醇配体）、Au 22 (SR) 18和 Au 25 (SR) 18 –作为模型集群。详细研究表明，设计系统中的光诱导 PCET 反应通过 CEPT 途径进行。此外，金纳米团簇（AuNC）的速率常数与团簇的大小和 Au-S 框架的灵活性相关。这种新发现的 AuNC 中的 PCET 行为与在半导体量子点和等离子体金属纳米颗粒中观察到的明显不同。我们的研究结果对于
• Preparation and properties of some nonachlorotriangulo-triruthenate(II) salts and related species: Novel trimeric and dimeric ruthenium(II) complexes
  作者：Russell I. Crisp、Kenneth R. Seddon

  DOI：10.1016/s0020-1693(00)90978-2

  日期：1980.1
• Spitsyn, V. I.; Kazin, P. E.; Subbotin, M. Yu., Doklady Chemistry, 1986, vol. 286 - 291, p. 34 - 38
  作者：Spitsyn, V. I.、Kazin, P. E.、Subbotin, M. Yu.、Aslanov, L. A.、Zelentsov, V. V.、et al.

  DOI：——

  日期：——