吡啶环上氮原子比碳原子的电负性更大，因此会使吡啶环的电子云密度下降，产生钝化效应，即使可以发生亲电取代反应，反应的活性也较低，而且产生的主要是3位和5位取代产物。然而吡啶-N-氧化物上和N相连的O会使电子向环上转移，一定程度上活化了吡啶环，让取代产物反应得以发生在对位，虽然这个过程的反应条件比较苛刻。现今硝化方法有KNO3/H2SO4、发烟硝酸法和硝硫混酸法。73231

1  硝硫混酸法

现今最普遍的制备硝基吡啶氮氧化物的方法，是在强烈的搅拌条件下利用浓硫酸和发烟硝酸的混合液进行作为硝化试剂，因为混酸浓度高，在过程中可以吸水，这样会利于硝化反应的进行。

按文献[13]操作所述在盛有2,6-二氯吡啶-N-氧化物溶液的三口烧瓶装上带干燥管的回流冷凝管，在冰水浴下边搅拌边缓慢地加入浓硫酸，然后再将该溶液缓慢地滴入装有发烟硝酸和浓硫酸混合液的反应瓶（配有冷凝管，温度计）中，在87-92 ℃下反应12 h，结束后冷却反应液，再其倒入冰水中，用碳酸氢钠中和至沉淀产生，然后用氢氧化钠溶液继续中和直至产生浅黄色固体。抽滤得固体物待处理。滤液冷却后可以析出大量晶体。过滤后滤液用CCl4萃取，完成后除去CCl4，将此晶体合并到先前用碱中和的固体中去，用丙酮重结晶后可以获得产物。

硝化反应是一个放热反应，在高温下加入混酸会导致反应温度急剧升高，而且发烟硝酸也会分解出大量二氧化氮气体，硝酸利用率下降，反应产率也随之下降。所以为了减少副反应的发生和提高产率，混酸必须常温下加入。

该反应具有很大的缺陷，如需用大量的浓硫酸，反应结束后需用大量碱中和，污染严重，而且由于产品极性较强，溶解度较大，溶剂萃取效果差，会造成收率下降。

2  发烟硝酸直接硝化论文网

选用发烟硝酸硝化可以大大减少硫酸的用量，减少反应后产生的大量废酸。此法虽然没有使用浓硫酸，但硝酸用量十分大，反应速率慢，收率也不高。

该法[14]是将2,6-二氯吡啶-N-氧化物和发烟硝酸（重量比1：12）加入反应瓶，在85 ℃条件下反应15 h，冷却至室温，加入8倍于原料量的水，除去过量的水和硝酸后，残留物为余下的水。搅拌均匀，然后加入Na2CO3中和至pH=6。5，用醚接连萃取，之后除去乙醚得2,6-二氯-4-硝基吡啶-N-氧化物。

3  KNO3/H2SO4硝化法

而硝酸盐具有反应条件温和的特点，可以用来代替发烟硝酸。按文献所述[15]向装有温度计、冷凝器和回流电动搅拌的500 mL三口瓶中加入8。6 g 2,6-二氯吡啶-N-氧化物，再加入50 g 95％的H2SO4将其溶解，最后再缓慢地加入15 g KNO3的细粉，充分搅拌至完全溶解，再在沸水浴上加热8 h，反应液冷却后，倒于碎冰上，用NaOH调pH=7～8，然后再用300 mL CCl4三次萃取，萃取液用无水碳酸钾干燥，除去溶剂，可得11 g黄色斜方晶体，为2,6-二氯-4-硝基吡啶-N-氧化物，产率为86％。

4  其他硝化方法

Prazeres等[16]人将Cu(NO3)2负载于蒙脱土形成Claycop，在室温下条件，使用引发剂为少量发烟硝酸，用乙酸酐、蒙脱土作为催化剂，可以得到不含氧化副产物得芳香族硝化产物。不论选择性或者产率都常规方式比更为优。

Suzuki[17]首先使用的NO2 /O3体系对芳香族化合物的非酸硝化法，称为Kyodai硝化，是一种最近颇受重视的硝化技术。硝化产物异构体的比例可以在使用该方法后在一定范围内变化。该法可以改变催化剂类型、硝化底物的浓度等反应条件，这是要远远优于经典的硝硫混酸法的。

另外在国外很早就开展了使用N2O5作为硝化剂的工作，该法是一种新兴硝化技术。相较于硝硫混酸具有如下特点：反应放热量不大，过程中温度易控制；对含多种官能团的化合物，选择性高；无氧化等副反应发生；产品分离容易，蒸去溶剂即可；无需废酸处理；硝化产率较高,一般为85%～95%。