3-氯-2-氰基吡啶的合成与应用

3-氯-2-氰基吡啶，英文名为2-Cyano-3-chloropyridine，常温常压下为浅黄色固体，3-氯-2-氰基吡啶属于吡啶衍生物,主要用作有机合成和医药化学中间体，可用于消毒剂、染料等化学品的合成。

合成方法

图1 3-氯-2-氰基吡啶的合成路线

向反应管中加入相应的吡啶（0.5mmol）、醋酸铜（1.0当量）、过氧化二叔丁基（3.5当量）、氰基烯烃衍生物（2.0当量）和N,N-二甲基甲酰胺（2.0ml），搅拌使上述反应物混合均匀，再加入碘化钾（0.1当量）。将反应混合物在135度下于空气氛围 下搅拌反应24小时，反应结束后用乙酸乙酯（15毫升×3）萃取反应混合物，用盐水洗涤合并的有机层。将混合物在无水硫酸镁上干燥，过滤得到的滤液在真空中浓缩，通过硅胶柱色谱法（石油醚/乙酸乙酯=19:1）分离纯化残留物即可得到目标分子3-氯吡啶腈。[1]

图2 3-氯-2-氰基吡啶的合成路线

往反应瓶中加入三氟乙酸酐（10毫升，42毫摩尔），然后将反应瓶冷却到零度并慢慢加入3-氯吡啶（17毫摩尔），得到的混合物在室温下搅拌反应1小时后，在冰水浴的情况下慢慢地往反应体系中滴加浓硝酸（1.9毫升，36毫摩尔），然后在室温下搅拌溶液2-3小时，再慢慢滴入氰化钾( 8.4 g ) 和醋酸钠( 8.1 g )的冷水溶液，反应12小时后可以检查到溶液的pH值大约为6-7。反应体系用二氯甲烷萃取，有机层在无水硫酸镁上干燥，然后过滤得到的滤液在真空中浓缩，在硅胶上用乙酸乙酯比正己烷（1:1）进行柱层析纯化即可得到目标产物3-氯-2-氰基吡啶。[2]

用途

3-氯-2-氰基吡啶可用作医药化学和有机合成中间体，可用于制备药物分子和染料。在有机合成转化中，吡啶环上的氰基节结构可以在碱性水溶液的作用下水解成羧基或者亚胺结构；此外，结构中的氯原子由于吡啶环的缺电子性质使得其可以被亲核试剂氟负离子进攻得到脱氯氟化的产物。

参考文献

[1] Li, Ze-lin et al Organic Chemistry Frontiers, 5(11), 1848-1853; 2018

[2] Katritzky, Alan R. et al Synthesis, (6), 993-997; 2005