2-氰基-3,5-二氟吡啶的合成与应用

发布日期:2022/10/10 9:40:44

2-氰基-3,5-二氟吡啶，英文名为2-Cyano-3,5-difluoropyridine，常温常压是低熔点固体，2-氰基-3,5-二氟吡啶是吡啶类衍生物，氮原子上的未共用电子对可接受质子而显碱性，在工业上可用作变性剂、助染剂，以及合成一系列产品（包括药品、消毒剂、染料等）的原料。

合成方法

图1 2-氰基-3,5-二氟吡啶的合成路线

将 [CuI (bisimine-CN)] (10 mol%)、氰化钠(1.4 equiv) 和（如果是固体）芳基卤化物（1 equiv，0.3 mmol）添加到烘干的石英管在充满 Ar 的手套箱中配备搅拌棒，用隔膜盖住石英管，并通过注射器添加乙腈溶剂(1.2 mL)，从手套箱中取出并用黑色乙烯基电工胶带再次密封反应管，搅拌所得混合物并在室温下用光照射 24 小时，转移到使用丙酮或二氯甲烷的圆底烧瓶中，并在减压下浓缩反应混合物，使用己烷/乙酸乙酯、戊烷/乙醚或CH2Cl2/甲醇的混合物通过柱色谱法纯化残余物即可得到目标产物。[1]

用途

2-氰基-3,5-二氟吡啶可以用于制造维生素、磺胺类药、杀虫剂及塑料等。在合成转化中，结构中的氰基单元可以很容易地转化成氨基或者酰胺基团，此外该化合物还可以在碱性条件下在吡啶的四号位引入一个碘单元。吡啶上的氮原子可以在氧化的条件下变成氮氧化物。

图2 2-氰基-3,5-二氟吡啶的应用转化

实验步骤：

将3,5-二氟-2-氰基吡啶 (40 g, 0.28 mol) 和脲-过氧化氢络合物 (52.64 g, 0.56 mol) 在二氯甲烷中的混合物冷却至0度，在1.5小时内，于0度下缓慢地加入三氟乙酸酐(88.2g，0.42mol)，将反应混合物缓慢升温至室温并搅拌12小时，将反应混合物减压浓缩，残余物用EtOAc稀释，用盐水洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩。通过快速色谱法纯化残余物，用己烷中的EtOAc(35％至50％)洗脱，得到3，5-二氟-2-氰基吡啶N-氧化物，为白色粉末(25g，58％)。