2 - 氯 - 3 - 氟异烟腈是一种含氰基、氯原子和氟原子取代的吡啶类有机化合物,因分子结构中多卤代与氰基的协同作用,使其在药物化学、材料化学领域具备独特的反应活性和应用潜力,以下是其详细信息:
- 外观:通常为白色至淡黄色结晶性粉末(纯度越高颜色越浅,杂质可能导致颜色加深)。
- 熔点:文献报道常见熔点范围为 118-122℃(需通过毛细管熔点法或差示扫描量热法测定,纯度差异可能导致 ±2℃波动)。
- 溶解性:易溶于强极性有机溶剂(如二甲基亚砜 DMSO、N,N - 二甲基甲酰胺 DMF),可溶于中等极性溶剂(如乙酸乙酯、乙腈、氯仿),在低极性溶剂(如正己烷、甲苯)和水中溶解度极低(强吸电子基团未显著提升水溶性,反而因分子极性集中导致疏水性增强)。
- 稳定性:在干燥、避光、室温(25℃以下)条件下稳定,避免与强还原剂(如氢化铝锂)、强酸(如浓盐酸)、强碱(如氢氧化钠溶液)长期接触(可能引发氰基水解、卤原子取代等反应)。
- 亲电取代反应:吡啶环因吸电子基团(-CN、-Cl、-F)活化,易在 5 位(远离强吸电子基团的相对 “弱吸电子区”)发生亲电取代(如硝化、磺化),但反应活性低于普通苯环。
- 亲核取代反应:2 位 Cl 原子和 3 位 F 原子均为良好的离去基团,其中 F 原子因电负性更强,亲核取代活性高于 Cl 原子,可与胺类(-NH?)、醇钠(-ONa)、硫醇盐(-SNa)等亲核试剂反应,生成相应的氨基、烷氧基、硫醚取代产物;4 位氰基(-CN)可发生水解(生成羧基 - COOH)、还原(生成氨基甲基 - CH?NH?)等反应,是关键功能化位点。
- 配位反应:吡啶环上的氮原子(含孤对电子)可与金属离子(如 Cu2?、Zn2?)形成配位键,潜在用于金属有机化合物或催化剂的合成。
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