2-氯-3-氟吡啶的一种合成方法

发布日期:2023/7/12 9:17:28

背景

2-氯-3-氟吡啶是一种重要的医药中间体，是治疗细菌感染性疾病药物依诺沙星的合成原料，又可用来合成治疗心血管疾病的药物N-(pyri-2-yl)-thiazolamines。另外，用2-氯-3-氟吡啶制备的羟基化2，2-联吡啶，在生物工程上有着广泛的用途。但到目前为止，关于2-氯-3-氟吡啶合成的相关资料较少，且多以2-氯-3-氨基吡啶为原料，以无水氟化氢作为氟化剂的重氮化反应，然后进一步转化成2-氯-3-氟吡啶。以2-氯-3-氨基吡啶为原料，以氟硼酸代替无水氟化氢作为氟化剂，通过重氮化、热分解的方法合成2-氯-3-氟吡啶，此法操作简单，有实用性。

2-氯-3-氟吡啶.png

合成方法

制备重氮盐：在500mL的四口圆底烧瓶中加入175mL，40%的氟硼酸，在搅拌下分批加入38.6g(0.3mol)的2-氨基吡啶，确保充分混合，将温度降低至-10至-5°C，利用冰盐浴的方法，在此温度下滴加21.6g亚硝酸钠溶液（0.315mol），继续搅拌反应1小时，会有白色沉淀析出。

处理重氮盐：将反应液置于冰箱中过夜，使重氮盐充分沉淀，进行真空过滤，所得沉淀用无水乙醚、无水乙醇洗涤至几乎无色，在真空烘箱中烘干至恒重，得到重氮盐。

处理滤去重氮盐的母液：将滤去重氮盐的母液缓慢升温至80℃，注意观察是否产生大量气泡，在回流管处观察是否有白色烟雾产生，若有应继续加热回流，直到无气泡产生为止，使用无水NaOH溶液调节pH值至约为7，使水蒸气蒸馏产生，进行水蒸气蒸馏，产物将分为有机层和水层。从有机层分离得到0.8g浅黄色透明液体，综上，通过以上步骤得到了26.5g的2氯-3-氟吡啶，收率为64%，纯度大于99%。

注意事项：热分解重氮盐是一个剧烈的反应，几乎瞬间完成，容易产生冲料。研究表明，在加热过程中采用石油醚作为溶剂是合适的，有利于反应的控制。热解重氮盐的过程应该缓慢进行，在80℃下保持反应温度，此时重氮盐会迅速分解，产生大量的氮气和三氟化硼。然而，仍会有一部分重氮盐残留在产物中未分解，因此需要继续保温搅拌，促使其分解。根据实验结果，反应时间以1小时为宜。如果反应时间进一步延长，2-氯-3-氟吡啶可能会因为热解过度而发生炭化反应，导致产物的收率下降。