2-氯嘧啶

2 - 氯嘧啶（2-Chloropyrimidine，结构：C₄H₃ClN₂）是一种含嘧啶环（六元氮杂芳香环，提供生物相容性与配位能力） 和2 位氯原子（-Cl，强离去基团，赋予亲核取代活性） 的杂环化合物。其核心特性是：嘧啶环的氮原子可与生物分子（如酶、受体）形成氢键，2 位氯原子易被亲核试剂（如胺、醇、硫醇）取代，且芳香环结构稳定（耐受多数反应条件），因此在医药中间体（核心应用）、农药中间体、有机合成砌块等领域有不可替代的用途

1. 除草剂

• ALS 抑制剂类除草剂：
  2 位氯被磺酰胺基、嘧啶氧基取代，生成的衍生物可抑制植物乙酰乳酸合成酶（ALS），阻断支链氨基酸合成（导致杂草死亡）。例如：

• “烟嘧磺隆” 类似物前体，通过 2 位取代引入磺酰脲基团，对玉米田杂草（如马唐、牛筋草）选择性强（对作物安全）。

• 光合作用抑制剂：
  与三嗪环结构结合，生成的嘧啶衍生物可阻断杂草光合作用的电子传递（类似莠去津），用于阔叶杂草防除。

2. 杀虫剂与杀菌剂

• 杀虫剂（针对昆虫神经系统）：
  2 位氯被氨基甲酸酯、有机磷基团取代，生成的嘧啶衍生物可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE），导致神经传导紊乱（杀死害虫），用于蔬菜、果树的蚜虫、红蜘蛛防治。

• 杀菌剂（抑制真菌呼吸作用）：
  2 位氯被苯胺、苯氧基取代，生成的嘧啶衍生物可抑制真菌线粒体细胞色素 bc1 复合体，阻断能量代谢（如 “嘧菌酯” 类似物，对霜霉病、白粉病有效）。

三、有机合成砌块（构建复杂杂环）

1. 2 位氯的亲核取代反应（引入官能团）

• 胺解与醇解：
  与胺（如甲胺、哌啶）反应生成 2 - 氨基嘧啶（重要医药中间体，如抗疟疾药物前体）；与醇（如甲醇、苯酚）反应生成 2 - 烷氧基 / 苯氧基嘧啶（用于合成液晶材料）。

• 硫醇取代与金属偶联：
  与硫醇（如乙硫醇）反应生成 2 - 硫代嘧啶（用于制备重金属螯合剂）；通过 Suzuki 偶联反应（与芳基硼酸）生成 2 - 芳基嘧啶（构建共轭体系，用于荧光材料）。

2. 环化反应构建稠环杂环

• 与邻苯二胺环化：
  生成嘧啶并苯并咪唑（稠环杂环），这类化合物具有荧光性和生物活性，用于合成 DNA 荧光探针或抗肿瘤药物。

• 与烯烃 / 炔烃环加成：
  作为亲双烯体参与 Diels-Alder 反应，生成含嘧啶环的六元环衍生物（用于天然产物类似物合成，如生物碱）。