背景及概述
2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶,别名2-氯-4,6-二甲基尼古丁腈,为白色至浅黄褐色结晶粉末,熔点98–99℃,理论沸点305.3℃,密度1.22g/cm³,脂溶性良好,易溶于二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯等有机溶剂,微溶于水;分子同时携带2位氯原子、3位氰基、4/6位甲基,是高官能团化吡啶砌块,氯易发生芳香亲核取代,氰基可水解、还原、环合衍生杂环,合成可塑性极强。储存需密封低温、隔绝湿气,具有刺激性,属于有毒有机中间体。
制备
底物3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶与过量三氯氧磷投入回流反应釜,升温回流搅拌10–12h,TLC(乙酸乙酯/正己烷=1:3)监测原料完全消耗[1];反应液缓慢倒入碎冰中淬灭,搅拌析出奶油色固体粗品;抽滤,水洗至中性,乙酸乙酯重结晶提纯,干燥得到纯度≥99%2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶成品。工艺成熟、原料易得、适合批量生产。

图1 2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶的合成反应式
应用
2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶用于CDK周期蛋白依赖性激酶抑制剂合成,开发抗肿瘤候选药物,通过修饰2位氯、3位氰基调控分子与激酶结合口袋的亲和力;同时作为抗病毒、抗炎药物母核砌块,构建多取代吡啶类小分子药物;氰基水解得到吡啶羧酸,是很多口服靶向药的关键骨架片段。2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶合成吡啶类除草剂、杀菌剂、杀虫剂:通过取代氯原子引入酰胺、杂环、酯基,制备高选择性作物保护剂,用于果蔬、大田作物病害防控,兼具低残留优势。2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶是有机合成与新材料砌块,用于构建稠合氮杂环(吡啶并嘧啶、吡啶并三唑等),用于光电有机小分子、荧光探针;配位化学配体前体,氰基与吡啶氮可螯合过渡金属,制备催化反应配体。
参考文献
[1]Klunder, Janice M.; Hargrave, Karl D.; West, MaryAnn; Cullen, Ernest; Pal, Kollol; et al.[J]Journal of Medicinal Chemistry, 1992 , vol. 35, # 10 p. 1887 - 1897.