4,6-二氯嘧啶-5-甲腈的化学性质与制备方法

4,6-二氯嘧啶-5-甲腈，英文名为4,6-dichloropyrimidine-5-carbonitrile，常温常压下为白色至类白色固体粉末，具有显著的碱性可与常见的酸性物质发生酸碱中和反应，它不溶于水和醚类有机溶剂但是可溶于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺。4,6-二氯嘧啶-5-甲腈是一种嘧啶衍生物，主要用作医药化学中间体，它可借助嘧啶环上氯原子的离去性质应用于嘧啶类功能有机分子的制备。

理化性质

4,6-二氯嘧啶-5-甲腈结构中的氰基基团是一种强吸电子性质的单元，结合嘧啶环本身的缺电子性质，该物质结构中的氯原子可在常见的亲核试剂的进攻下发生芳香亲核取代反应得到相应的脱氯官能团化反应。

制备方法

图1 4,6-二氯嘧啶-5-甲腈的制备方法

在一个干燥反应烧瓶中将4,6-二氯嘧啶-5-乙醛（15.0 g, 84,75 mmol， 1.0当量）溶于乙酸乙酯（150 mL）中，然后往其中缓慢地加入盐酸羟胺（30mL）混合，然后加入乙酸钠。所得的反应混合物在室温下搅拌反应大约1.5小时。反应结束后用乙酸乙酯、碳酸氢钠处理反应混合物，然后用无水硫酸镁干燥，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩得到白色固体（产率14.593 g）。所得的白色固体（产率亚胺羟基中间体）在0°C搅拌下加入亚硫酰氯（100 mL）中，将所得的反应混合物缓慢地恢复至室温3小时。然后将其在500 g冰中淬灭，沉淀物过滤并用冷水洗涤，高真空干燥所得的沉淀物，得到白色固体4,6-二氯嘧啶-5-甲腈，产率10.739g, 73%。[1]

芳香亲核取代

图2 4,6-二氯嘧啶-5-甲腈的芳香亲核取代反应

在一个干燥的反应器中将N，N-二甲基甲酰胺（0.5 mL, 6.5 mmol），碳酸钾（100 mg, 0.724 mmol）加入到3-羟基-2-甲基吡啶（0.6 mmol）与乙腈（2ml）的混合物中。将反应混合物在室温下搅拌5分钟，在1 mL乙腈/N，N-二甲基甲酰胺（1/1）中加入4,6-二氯嘧啶-5-甲腈（0.625 mmol）溶液。将反应混合物在室温下搅拌2小时，然后用水和乙酸乙酯稀释反应混合物。用乙酸乙酯萃取水相2次，将混合的有机相用水清洗一次然后再用盐水清洗。在硫酸镁上干燥结合的有机相，过滤所得的有机相并将其在真空中浓缩。所得的剩余物通过硅胶柱层析法进行分离纯化即可得到目标产物分子。[2]

参考文献

[1] Jones, Robert M.; et al,  United States Patent, Patent Number:WO2005007647.

[2] Kalgutkar, Amit S.; et al, Chemical Research in Toxicology,2011,24, 269-278.