背景
氨基吡啶是吡啶的一类重要衍生物,在化学化工领域有着广泛应用。随着科学技术的不断发展进步,氨基吡啶类化合物的应用范围逐年呈现上升趋势。其中4-氨基吡啶作为氨基吡啶类化合物之一,主要用于合成染料、农药和医药中间体,也用作化学试剂。而制备4-氨基吡啶的方法主要有以下几种工艺路线:一是由卤代吡啶化合物催化合成;二是由硝基吡啶催化加氢合成;三是由氰基吡啶水解经霍夫曼降解合成;四是由电化学方法合成;五是由氰基吡啶贵金属盐催化合成。
以上4-氨基吡啶的制备大多需要添加催化剂,催化剂成本较高,难回收利用,尤其后处理过程大都需要有机溶剂连续萃取数十小时或多次萃取,这样大大提高了生产成本,这些公开的氨基吡啶的制备方法都存在反应条件要求高、三废污染多、需要多步反应导致收率低等问题,不适合工业化生产应用。
为了改善以上问题,专利 CN111138352A 提出了一种4-氨基吡啶的制备以及后处理方法[1]。
反应步骤
将定量次氯酸钠放入四口烧瓶内,将四口烧瓶置于0℃冷阱中降温同时开启搅拌。待四口烧瓶内次氯酸钠溶液温度降至10℃以下,加入固体异烟碱,控制瓶内温度,待搅拌至澄清后,继续搅拌反应。测试pH值并用HPLC检测异烟碱是否完全转化为中间体,然后加入定量10%的氢氧化钠溶液调节料液至强碱性后转移至水浴锅内缓慢升温,保温反应一定时间,反应期间定时取样HPLC检测,直至4-氨基吡啶含量≥99%,反应结束,测其pH为8左右。
后处理
将反应液降温,加入活性炭吸附脱色,然后抽滤得浅黄色滤液,用浓氢氧化钠溶液调节滤液pH,此时有大量针状晶体析出,将料液置于0℃冷阱中搅拌降温,最后抽滤得浅黄色或白色固体,置于烘箱内烘干,即得粗品4-氨基吡啶。
将粗品4-氨基吡啶溶于有机溶剂中,室温搅拌,然后抽滤弃去滤饼,将4-氨基吡啶的有机溶剂溶液旋蒸干得浅黄色或白色固体,置于烘箱内干燥,即得4-氨基吡啶最后产品。
此方法以异烟碱为起始原料,在次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液中进行霍夫曼降解反应,反应条件温和易控制,操作简单,产品4-氨基吡啶的纯度达99%以上,其后处理方法简便,易操作,总收率能达到90%以上,是一种适合工业化生产应用的后处理技术。
参考文献
[1] 一种4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺. Patent No. CN111138352A