背景及概述
2‑羟基‑5‑硝基吡啶是重要的精细化工中间体,其下游产品可以用于制备多种药物、农药如抗疟药咯萘啶、杀菌剂环啶菌胺以及一些抗生素类药物,在医药、农药生产中领域具有广泛的用途,具有很大的生产价值。
制备
目前工业上制备2‑羟基‑5‑硝基吡啶主要是用由2‑氨基吡啶经硝化、水解而得[1]。
图1 2‑羟基‑5‑硝基吡啶的合成反应式
实验操作:
方法一、
1.硝化:将浓硫酸加入反应锅,维持50℃加入2‑氨基吡啶,再在50℃滴加发烟硝酸。加毕,在45℃反应2h,在室温下搅拌4h。反应液倾入碎冰中,5℃以下加氨水调节至pH为6,析出结晶。过滤、干燥,用水重结晶,得2‑氨基‑5‑硝基吡啶。2.水解:将2‑氨基‑5‑硝基吡啶和10%氢氧化钠溶液混合,加热沸腾1h,热滤,滤液冷却,析出结晶。过滤,滤饼与水混合,加硫酸中和,过滤,干燥得2‑羟基‑5‑硝基吡啶。
方法二、
分批将2‑氨基吡啶加入浓硫酸中,浓硫酸和水为溶剂,浓硫酸与2‑氨基吡啶的质量比为8:1~10:1,控温10~20℃加入浓硝酸,浓硝酸与2‑氨基吡啶的摩尔比为0.9:1~1.0:1,完后保温40~50℃搅拌;硝化完成后,将反应液加入水中淬灭,控温0~10℃滴加亚硝酸钠水溶液,上述步骤中亚硝酸钠与2‑氨基吡啶的摩尔比为1.5:1~1.7:1,进行重氮反应;加入适量氨水调节酸的浓度;对酸浓度调节完成后的溶液进行过滤,滤饼烘干即得产品。
方法三、
1000L反应釜中加入浓硫酸(1吨),分批次加入2‑氨基吡啶(100.0Kg,1063.8mol),控温10~20℃加入浓硝酸(92.8Kg,957.4mol),加热至45~50℃反应4~5h,将反应液慢慢流入1吨的冰水中,控温0~10℃滴加亚硝酸钠(110.1Kg,1595.7mol)水溶液,反应完成后,滴加氨水(600Kg),使反应液酸浓度达到25%~30%,放料离心,烘干得到2‑羟基‑5‑硝基吡啶84.5Kg,收率56.7%。HNMR(溶剂DMSO;内标TMS):δ6.41‑6.43(d,1H),δ8.10‑8.14(q,1H),δ8.65(d,1H),δ12.63(s,1H)。
参考文献
[1] Baj, S. Polish Journal of Chemistry, 1993 , vol. 67, # 11 p. 1967 - 1972