在医药化工中,(2-氯吡啶-3-基)乙腈是一种重要的中间体。它的英文名称是(2-Chloropyridin-3-yl)acetonitrile,CAS号为101012-32-2,分子式为C7H5ClN2,分子量为152.58。
为了合成(2-氯吡啶-3-基)乙腈,可以使用(2-氯吡啶-3-基)溴和氰化钾作为起始物料进行亲核反应[1]。具体的合成反应式请参考下图:
图1 (2-氯吡啶-3-基)乙腈合成反应式
方法一:
首先,在一个装有温度计、冷凝管和电搅拌的三口烧瓶中,加入适量的(2-氯吡啶-3-基)乙醛和盐酸羟胺,然后加热至70~75℃,反应30分钟。接着,慢慢滴加20%的碳酸钠水溶液并进行搅拌,会产生气泡(可以用石灰水检验)。当反应变缓时,将pH调节到8~9,停止滴加碳酸钠水溶液。继续搅拌,会出现淡红色沉淀,静置,直至淡红色逐渐变成乳白色。然后将沉淀物过滤出来,用水洗涤2~3次,晾干,得到乳白色固体粉末,即(2-氯吡啶-3-基)乙醛肟。将(2-氯吡啶-3-基)乙醛肟与醋酸酐按一定比例加入到三口瓶中,加热至110~120℃,反应3小时。反应液呈浅橘黄色液体,冷却降温,静置,会出现白色晶体。将晶体抽滤,用酒精溶解,热过滤除去不溶物,然后用水萃取分离,得到洁净的无色针状晶体,最后在低温下烘干,得到(2-氯吡啶-3-基)乙腈。
方法二:
另外一种制备方法是利用微通道反应器,以(2-氯吡啶-3-基)溴、液体氰化钠和四丁基溴化铵为起始原料,实现连续化工艺,解决了传统生产路线操作繁琐、成本高的问题。
具体操作步骤是将四丁基溴化铵加入到30%氰化钠水溶液中溶解,然后将微通道反应器的进料管1插入氰化钠与四丁基溴化铵混合溶液中,进料管2插入密封的(2-氯吡啶-3-基)溴溶液中。设置高低温循环装置的温度为60℃,同时打开原料蠕动泵,将反应液以设定流量进入微通道反应器内,出料口得到两种反应液。有机相经过水洗和精馏,最终得到(2-氯吡啶-3-基)乙腈产品。
[1] Patent: EP1764075 A1, 2007 ;