5-氟烟酸的合成与应用

2022/10/19 10:10:13

5-氟烟酸,英文名为5-Fluoronicotinic acid,常温常压为白色或者浅黄色固体。5-氟烟酸既含有碱性的吡啶单元,又有有酸性的羧基基团,因此在化合物的制备和应用中需要特别注意反应体系的酸碱度。此外,5-氟烟酸易溶于冰乙酸,几乎不溶于乙醚、氯仿和二硫化碳, 广泛应用于医药、农药、日用化学品以及畜牧业食品添加剂的生产中,也可用作有机合成中间体。

合成方法

图1 5-氟烟酸的合成路线

方法一

在一个装有磁性搅拌棒和2,6-二氯-5-氟烟酸(5.00克,23.8毫摩尔)的1L圆底烧瓶中,加入甲醇(240毫升)和N,N-二异丙基乙胺(8.30毫升,48.0毫摩尔),向该溶液中小心地加入500毫克碳上钯(10重量%),用氢气吹扫所得的反应混合物,并用一个气球将其置于H2(1大气压)的气氛中。让反应物在环境温度下搅拌12小时,然后通过硅藻土过滤,滤液在真空中浓缩至约25毫升,并用约250毫升的Et2O稀释,形成的沉淀物(DIPEA/HCl盐)用布氏漏斗过滤,得到的滤液在真空中浓缩,得到3.2克(98%)黄色油状物的目标化合物,无需进一步提纯即可使用。[1]

方法二:

往反应瓶中加入2,6-二氯-5-氟-3-吡啶羧酸(3.00克,0.0143摩尔)、无水乙酸钠(3.516克,0.0429摩尔)和10%碳上钯(0.300克),然后加入甲醇(50毫升)将上述的混合物搅拌均匀。然后得到的反应体系在1大气压氢气(气球)下氢化了18小时,反应物通过0.45μ的有机滤膜真空过滤,催化剂用甲醇(25mL)彻底清洗,滤液在真空中通过旋转蒸发浓缩,将残余物放入乙酸乙酯(100毫升)和水(30毫升)中,用6N盐酸水溶液将水溶液的pH值调至3,并将两层分离。有机相用水(2 x 30 mL)和盐水(30 mL)洗涤,然后在无水硫酸钠上干燥,过滤,并在真空中浓缩。这得到的目标化合物为白色固体(1.293克,64%)。5-氟烟酸,产量(1.293克,64%)。[2]

用途

5-氟烟酸可用于制备农药、日用化学品以及畜牧业食品添加剂等,在有机合成转化上,结构中的羧基可以被四氢铝锂还原成羟基,此外羧基基团还可以转换成酯基或者酰胺基团。5-氟烟酸是衍生化的吡啶化合物,在三齿含氮配体合成中也有较好的应用。

参考文献

[1] Almeida, Lynsie et al PCT Int. Appl., 2006067445, 29 Jun 2006

[2] Betebenner, David A. et al PCT Int. Appl., 2007076034, 05 Jul 2007

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