背景及概述
2-氯烟酰胺（CAS号10366-35-5）是吡啶类精细化工中间体，分子式C₆H₅ClN₂O，分子量156.57，常温下为米色细结晶粉末，密度1.381g/cm³，熔点164-167℃，常压沸点313.7℃，闪点143.5℃，折射率1.588，拓扑分子极性表面积56。2-氯烟酰胺可溶于水和乙醇，分子结构中2位的氯原子与3位的酰胺基团形成独特的反应位点，氯原子可通过亲核取代反应被各类官能团定向替换，是医药、农药合成领域应用极广的特色砌块。
图1 2-氯烟酰胺的性状图
制备工艺
以3-氯丙烯醛和2-氰基乙酰胺为起始原料，催化剂为氧化铜，反应溶剂水，物料混合后加热回流，反应2～14h。反应结束后冷却至室温，直接将溶液旋干，残渣经硅胶柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯/正己烷）纯化，得到2-氯烟酰胺[1]。
近年生物催化工艺逐步实现产业化，通过密码子优化构建的重组酰胺酶工程菌，可在pH7.5、45-50℃条件下定向水解2-氯烟腈生成目标产物，底物耐受浓度可达180mM，重复利用10批次后残余酶活仍保持50%以上，大幅降低了三废排放，绿色生产优势显著。
应用
医药合成领域，2-氯烟酰胺是多种激酶抑制剂、JAK通路靶向药物的关键中间体，通过氯原子的亲核取代反应构建药物分子的核心吡啶活性片段，同时也是2-氯烟酸的核心上游原料，而2-氯烟酸是全球畅销除草剂烟嘧磺隆的关键合成砌块，市场需求稳定增长。农药化工领域，2-氯烟酰胺是新型N-芳氧基取代烟酰胺类除草剂的核心先导结构，衍生出的系列化合物对阔叶杂草的抑制活性远超传统药剂，且对玉米、小麦等作物安全性极高，相关构效关系研究已成为绿色农药研发的热点方向。生物化学研究领域，2-氯烟酰胺作为烟酰胺的氯代衍生物，是研究细胞内烟酰胺代谢通路、吡啶类化合物生物转化机制的重要工具分子，广泛应用于酰胺酶酶学性质改造、微生物代谢工程等基础研究场景。
参考文献
[1]Ma, Xiao-Yun; He, Ying; Hu, Yu-Lin; Lu, Ming.Copper(II)-catalyzed hydration of nitriles with the aid of acetaldoxime.[J]Tetrahedron Letters, 2012 , vol. 53, # 4 p. 449 - 452.