由于环上氮原子的吸电子作用, 一般较难发生亲电取代反应, 但吡啶环上的亲核取代反应较容易发生, 利用这一性质, 以3,4-吡啶二羧酸及其衍生物为原料可制备出多种重要的吡啶化合物,因它们往往具有良好的生物活性,常被用于合成医药和农药的重要原料或中间体, 在吡啶类药物的合成上发挥着重要作用。
将750 g (5.55 mol)浓硫酸和1.4 g (0.175 mol)硒粉放入一个四颈烧瓶中加热,烧瓶中配有搅拌器、温度计、滴筒和一个大的气体出口管。一旦温度达到275摄氏度,硒就溶解在浓硫酸中。将1 g (0.125 mol)硒粉溶于50 g (0.37 mol)硫酸中,经短暂加热至275℃,冷却至室温后与129.2 g (1 mol)异喹啉溶液溶于550 g (4.08 mol)硫酸中结合,用滴筒滴入硫酸中,使反应过程温度保持在270-280℃。在实施过程中,水蒸气和二氧化硫通过气体排出管,并使用水射流泵通过上方放置的漏斗提取。大约2l /2小时后,整个溶液逐滴加入,温度在270 - 280℃之间再保持1小时。将混合物冷却至室温后,加入400毫升水,加入5克活性炭煮几分钟。过滤掉硒和活性炭,用浓氨水将冷却后的橙黄色溶液小心地调至pH为1.5。静置数小时后,将沉淀过滤掉,用水冲洗得到3,4-吡啶二羧酸。