背景
氨基吡啶是吡啶的一類重要衍生物,在化學化工領(lǐng)域有著廣泛應用。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步,氨基吡啶類化合物的應用范圍逐年呈現(xiàn)上升趨勢。其中4-氨基吡啶作為氨基吡啶類化合物之一,主要用于合成染料、農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體,也用作化學試劑。而制備4-氨基吡啶的方法主要有以下幾種工藝路線:一是由鹵代吡啶化合物催化合成;二是由硝基吡啶催化加氫合成;三是由氰基吡啶水解經(jīng)霍夫曼降解合成;四是由電化學方法合成;五是由氰基吡啶貴金屬鹽催化合成。
以上4-氨基吡啶的制備大多需要添加催化劑,催化劑成本較高,難回收利用,尤其后處理過程大都需要有機溶劑連續(xù)萃取數(shù)十小時或多次萃取,這樣大大提高了生產(chǎn)成本,這些公開的氨基吡啶的制備方法都存在反應條件要求高、三廢污染多、需要多步反應導致收率低等問題,不適合工業(yè)化生產(chǎn)應用。
為了改善以上問題,專利 CN111138352A 提出了一種4-氨基吡啶的制備以及后處理方法[1]。
反應步驟
將定量次氯酸鈉放入四口燒瓶內(nèi),將四口燒瓶置于0℃冷阱中降溫同時開啟攪拌。待四口燒瓶內(nèi)次氯酸鈉溶液溫度降至10℃以下,加入固體異煙堿,控制瓶內(nèi)溫度,待攪拌至澄清后,繼續(xù)攪拌反應。測試pH值并用HPLC檢測異煙堿是否完全轉(zhuǎn)化為中間體,然后加入定量10%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)料液至強堿性后轉(zhuǎn)移至水浴鍋內(nèi)緩慢升溫,保溫反應一定時間,反應期間定時取樣HPLC檢測,直至4-氨基吡啶含量≥99%,反應結(jié)束,測其pH為8左右。
后處理
將反應液降溫,加入活性炭吸附脫色,然后抽濾得淺黃色濾液,用濃氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)濾液pH,此時有大量針狀晶體析出,將料液置于0℃冷阱中攪拌降溫,最后抽濾得淺黃色或白色固體,置于烘箱內(nèi)烘干,即得粗品4-氨基吡啶。
將粗品4-氨基吡啶溶于有機溶劑中,室溫攪拌,然后抽濾棄去濾餅,將4-氨基吡啶的有機溶劑溶液旋蒸干得淺黃色或白色固體,置于烘箱內(nèi)干燥,即得4-氨基吡啶最后產(chǎn)品。
此方法以異煙堿為起始原料,在次氯酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液中進行霍夫曼降解反應,反應條件溫和易控制,操作簡單,產(chǎn)品4-氨基吡啶的純度達99%以上,其后處理方法簡便,易操作,總收率能達到90%以上,是一種適合工業(yè)化生產(chǎn)應用的后處理技術(shù)。
參考文獻
[1] 一種4-氨基吡啶的制備方法及后處理工藝. Patent No. CN111138352A