4-甲氧基-2-氧代-1,2-二氢-3-氰基吡啶的合成与应用

4-甲氧基-2-氧代-1,2-二氢-3-氰基吡啶，英文名为4-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-pyridine-3-carbonitrile，其分子式为C₇H₆N₂O₂，CAS号为21642-98-8，分子量为150.13，熔点为293度，沸点为421.8±45.0度（一个大气压力下），密度为1.3，常温常压下外观为白色或者浅黄色固体粉末。4-甲氧基-2-氧代-1,2-二氢-3-氰基吡啶是一种商业化的有机合成子，可溶于二甲基亚砜，N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂；在水和醇类溶剂中溶解性差。文献中常用甲醇作溶剂对其重结晶提纯。该化合物属于吡啶类衍生物，可用作医药化学和有机合成中间体。

合成方法

图1 4-甲氧基-2-氧代-1,2-二氢-3-氰基吡啶的合成路线

步：

将丙二腈（0.33克，5毫摩尔）和原甲酸三甲酯（0.64克，6毫摩尔）的混合物在80℃搅拌1小时。将反应物冷却至室温，然后在搅拌下加入N,N-二甲基甲酰胺二甲酰基(6毫摩尔)的甲醇(10mL)溶液。反应混合物回流30分钟。冷却后，得到的沉淀物经过滤、干燥并从甲醇中重结晶，得到纯的1,1-二氰基-2-甲氧基-4-二甲氨基-1,3-丁二烯，为浅红色晶体。产量：76%，熔点：130-131℃。[1]

第二步：

向上一步的中间体（0.53克，3毫摩尔）加入乙酸（10毫升），温度提高到125℃，直到反应完成，如TLC监测的那样。在真空下蒸发多余的乙酸，得到粗制的4-甲氧基-2-羟基烟腈。粗制产品从甲醇中重结晶，得到白色晶体即为目标产物。

用途

4-甲氧基-2-氧代-1,2-二氢-3-氰基吡啶是一个常见的有机合成子，可作为分子骨架参与生物活性分子的合成中去。环上的甲氧基可以在三乙烯二胺的作用下脱去一个甲基，得到一个羟基基团。此外，结构中的酰胺实质上是一个烯醇式的结构，可以在三氯氧磷的作用下将羟基转化为氯单元同时得到吡啶环的结构。

核磁数据

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ : 12.24 (s, 1H, Ar-OH), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 1H, Ar-H), 6.21 (d, J = 7.6 Hz, 1H, Ar-H), 4.04 (s, 3H, CH3) [1]

参考文献

[1] Zhang, Zhichao et al European Journal of Medicinal Chemistry, 60, 410-420; 2013.