3-氟-4-羟基苯腈是一种苯甲腈类物质，具有一定的酸性，并且受氰基单元和氟原子的强吸电子性质影响，它的酸性比苯酚要强很多。3-氟-4-羟基苯腈主要用作有机合成中间体和医药分子基础化学原料，它可通过氰基单元和羟基基团的化学转化性质应用于农药，染料和工程塑料的制备。
化学性质
3-氟-4-羟基苯腈结构中的酚羟基基团具有显著的酸性，它可在常见的中强碱性物质例如碳酸钾，氢氧化钠等的作用下发生去质子化反应得到相应的酚氧负离子，后者具有显著的亲核性可对常见的亲电试剂例如碘甲烷，溴代烷烃类物质发生亲核进攻反应得到相应的酚醚衍生物。
合成方法
图1 3-氟-4-羟基苯腈的合成方法
在一个干燥的反应器中将氰化锌（492 mg, 4.2 mmol）和四（三苯基膦）钯（302 mg, 0.262 mmol）加入到溶解于干燥的N,N-二甲基甲酰胺（15 mL）中的4-氰基-2-氟溴苯（500 mg）溶液中。在120°C下搅拌所得的反应混合物大约2小时，反应结束后将反应混合物冷却至室温。通过过滤除去黑色沉淀物并浓缩滤液。在残留物混合物中加入饱和NaHCO3水溶液，然后用乙酸乙酯（3 × 20 mL）提取混合物。用盐水清洗有机层，在无水Na2SO4上干燥有机层，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩。最后通过使用石油醚：乙酸乙酯（8:2）柱层析提纯粗产物即可得到目标产物分子3-氟-4-羟基苯腈。[1]
芳香亲核取代
图2 3-氟-4-羟基苯腈的亲核加成反应
受氰基强吸电子性质影响，3-氟-4-羟基苯腈结构中的氟原子可在强亲核试剂例如有机胺类物质的进攻下发生芳香亲核取代反应得到相应的苯胺衍生物。将3-氟-4-羟基苯腈（1.37 g, 10 mmol）溶于二甲亚砜（20 mL）中，室温下溶解。在混合物中加入环己胺（1.485 g, 15 mmol），将混合物搅拌10小时。用薄层色谱法监测反应，将混合物倒入50毫升水中并用乙酸乙酯（100 mL × 3）提取混合物。用饱和盐水（20ml × 3）清洗混合的有机层，在无水Na2SO4上干燥混合物，蒸发溶剂并用硅胶柱层析纯化剩余物即可得到目标产物分子。[2]
参考文献
[1] Lalwani, Komal G.; et al, Synlett (2016), 27(9), 1339-1343.
[2] Lu, Yang; et al, Journal of Medicinal Chemistry (2024), 67(14), 11712-11731.