2-羟基-5-溴吡啶的制备

2022/8/24 10:42:57

背景及概述

2-羟基-5-溴吡啶是一种重要的农药、医药中间体。在传统工艺中是以吡啶为起始原料,经重氮化反应和桑德迈尔反应制得5-溴-2-氯吡啶,然后再以高沸点醇为溶剂与醇钾作用后,水解得到该化合物,2-羟基-5-溴吡啶英文名称:2-Hydroxy-5-bromopyridine,中文别名:5-溴-2-吡啶酮;5-溴-2(1H)-吡啶酮,CAS号:13466-38-1,分子式:C5H4BrNO,分子量:173.995,外观与性状:灰白色至黄色-棕色结晶粉末,密度:1.776 g/cm3,沸点:305.9ºC at 760 mmHg,熔点:180-183 °C(lit.)。

制备

以吡啶为起始原料,经卤代反应制得5-溴-2-氯吡啶,然后再以高沸点醇为溶剂与醇钾作用后,水解得到目标化合物2-羟基-5-溴吡啶[1],其合成反应式如下图:

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图1 2-羟基-5-溴吡啶的合成反应式

实验操作:

将氮气瓶与装有500ml反应器的高压釜连接,向反应器中加入0.2mol的5-溴-2-氯吡啶,0.35mol氢氧化钠和300ml无水乙醇,充入氮气至0.3MPa,密闭反应系统,开启电磁搅拌,升温至130℃,连续搅拌6h。反应完毕,冷却至室温,缓慢放掉氮气,打开高压釜,取出反应物,用稀盐酸中和反应产物,将pH值调至6,过滤,将固体用氯仿作溶剂重结晶,得纯度为99%的5-溴-2-吡啶酮。

结果与讨论

反应压力的选择

由于5-溴-2-氯吡啶不溶于水,加热时又升华,故不可在水溶液中进行酸性水解。采用乙醇为溶剂,并通过生成醇钠以后,进攻试剂为酸性更强的烷氧基负离子,但由于乙醇沸点低,为了提高乙醇的沸点,使之在 !&8A 仍能维持液体状态,故反应前通入氮气,提高反应体系的压力。

原料配比

该反应是以气体为原料,原料配比对反应产物影响较大。

反应温度

反应温度对2-羟基-5-溴吡啶的生成影响很大,反应温度过高则消耗大量能源,必将提高反应的成本;反应温度过低,则反应速率慢,转化率明显下降。实验结果表明,温度控制在190℃-210℃ 较为适宜。

参考文献

[1]Swanson, Marianne Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 2002 , vol. 12, # 2 p. 197 - 200

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