[go: up one dir, main page]

CN103787963A - 高效制备4-二甲氨基吡啶 - Google Patents

高效制备4-二甲氨基吡啶 Download PDF

Info

Publication number
CN103787963A
CN103787963A CN201310706964.3A CN201310706964A CN103787963A CN 103787963 A CN103787963 A CN 103787963A CN 201310706964 A CN201310706964 A CN 201310706964A CN 103787963 A CN103787963 A CN 103787963A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dmap
low cost
cyanopyridine
synthetic method
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310706964.3A
Other languages
English (en)
Inventor
刘善和
方红新
强金凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Guoxing Biochemistry Co Ltd
Original Assignee
Anhui Guoxing Biochemistry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Guoxing Biochemistry Co Ltd filed Critical Anhui Guoxing Biochemistry Co Ltd
Priority to CN201310706964.3A priority Critical patent/CN103787963A/zh
Publication of CN103787963A publication Critical patent/CN103787963A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/72Nitrogen atoms
    • C07D213/74Amino or imino radicals substituted by hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以4-氰基吡啶和丙烯酸为主要原料采用一釜法制备4-二甲氨基吡啶(DMAP)的新方法,其主要是通过4-氰基吡啶先与丙烯酸季铵化,得到中间体后,再与胺基化试剂反应,最后在pH调节剂作用下中和体系中的酸,使产物游离出来,反应周期大为缩短,经过简单分离提纯即可得到目标产物DMAP。本发明反应条件温和、合成方法简单、通过简易的工艺操作即可以高效的进行DMAP合成,得到的产品纯度高、收率高,适宜于大规模的工业化生产。

Description

高效制备4-二甲氨基吡啶
技术领域
本发明涉及一种以4-氰基吡啶和丙烯酸为主要原料采用一釜法制备DMAP的新方法。
背景技术
4-二甲氨基吡啶,是一种新型高效的酰化催化剂,已在醇、烯醇、胺、酚、烯醇酯、异腈酸酯类的酰基化及酯交换、醇类醚化等有机反应中得到了广泛的应用。此外,DMAP还可以作为反相相转移催化剂,用于界面反应。由于其具有反应速度快、条件温和、可适用的溶剂广泛,以及产物收率较高等优点,且适用于空间位阻大的醇类以及一些对酸不稳定的羟基化合物的酰化反应,DMAP被广泛应用于医药、农药、香料、石油化工等精细化工生产领域,具有广阔的应用前景。
合成4-二甲氨基吡啶的方法较多。通常实验室可通过4-取代吡啶来制备:如4-氨基吡啶法、4-三甲硅氧基吡啶法、4-吡啶酮法、4-氯吡啶法等,此类方法的共同缺点是原料来源困难、产率普遍偏低。工业上生产工艺主要有双吡啶盐法和4-氰基吡啶法。其中双吡啶法以吡啶和氯化亚砜为原料,先制得中间体4-(4-吡啶基)氯化吡啶盐酸盐,再与二甲胺或二甲基甲酰胺反应生成4-二甲氨基吡啶。4-氰基吡啶法是以4-氰基吡啶和2-乙烯基吡啶、二甲胺为起始原料,以水和丙酮为混合溶剂,在稀碱溶液中回流2 h裂解中间体,制得4-二甲氨基吡啶。以上工艺得到的DMAP产品收率低,仅在60~75%,在生产操作中不易得到高纯度的产品,一般均低于98.5%。且以上两种工艺均需多步反应,中间体还需经过分离提纯才可进行下步反应,工艺繁琐、使用的起始原料价格高,污染大,“三废”不易进行处理。
专利4158093报道的DMAP合成中,4-氰基吡啶和2-乙烯基吡啶在一种强酸的存在下,得到4-氰基吡啶乙烯基加合物盐酸盐,该盐酸盐进行亲核取代反应,然后在NaOH存在下裂解得到DMAP。合成步骤繁琐、中间体还需经过分离提纯才可进行下步反应,且所得DMAP收率较低、成本高、污染大。
孙顺能等人在《化学试剂》(Vol.12,1989,357)DMAP的合成及应用中报道:在乙酸乙酯介质中,以吡啶与二氯亚砜为原料进行回流反应后,先蒸除乙酸乙酯和未反应的吡啶及二氯亚砜,再用无水乙醇处理得到中间体,最后再与N,N-二甲基甲酰胺进行亲核取代反应得到成品。操作相对繁琐、且所得到的中间体不稳定,在如搅拌等外力作用下即会分解;而且长时间的高温会导致副反应增加,影响产物的收率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足和缺陷,本发明的目的在于提供一种一釜法合成4-二甲氨基吡啶的新方法。即季铵中间体不经过分离纯化,直接加入胺基化试剂取代氰基,再经pH调节剂分解得到目标产物,原料丙烯酸循环利用,回收率达95%以上。该方法反应条件温和、工艺简单、纯度收率高、损失小。
一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于,将浓盐酸滴入4-氰基吡啶、丙烯酸与水的混合溶液中,搅拌均匀,并升温至50~60°C,保温4~8 h,保温结束后,自然冷却至室温,一次性加入胺基化试剂,30~50°C搅拌1~3 h,然后加入适量pH调节剂,回流条件下继续反应0.5-3 h,停搅拌静置分层后降至室温进行固液分离,水洗干燥即得DMAP成品。
所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于,4-氰基吡啶与丙烯酸摩尔比为1.0~2.5:1。
所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于所加入的4-氰基吡啶与浓盐酸、水、胺基化试剂的质量比为1:1~1.5:0.7~1.0:05~0.9。
所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于所采用的胺基化试剂是以下物质中的一种或几种的复配物:二甲胺盐酸盐、N,N-二甲基甲酰胺、二甲胺。
所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于加入pH调节剂使反应体系的pH稳定在10.5~13。
所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于pH调节剂采用碳酸铵、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或者几种组成的混合溶液,pH调节剂溶液质量浓度为20~40%。
一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于包括以下步骤:
4-二甲氨基吡啶后处理中,停搅拌静置分层后降至室温进行固液分离,有机相仅需水洗干燥即可,操作中省却了重结晶步骤。
本发明提供的一种有效制备4-二甲氨基吡啶的方法的优点:
(1)在4-氰基吡啶法的研究基础上,克服了传统需三步反应、中间体需经过分离提纯才可以进行下一步反应、工艺繁琐、原材料昂贵等不足;
(2)季铵中间体不经过分离纯化,直接加入胺基化试剂,有效的缩短了反应周期,同时还避免了高温状态下太长时间,减少了副反应的发生,有效提高了产物含量和收率;
(3)通过简单的固液分离、水洗干燥等后处理即得到高纯度的成品,减少了产物的损耗,从而获得更高的反应收率;
(4)降低了生产的成本,因此本发明的方法适宜于工业化生产。
具体实施方式
以下列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,由本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
实施例1
向3000 L的搪瓷玻璃反应釜中,依次加入4-氰基吡啶200 Kg、丙烯酸107 Kg、水170 Kg,搅拌均匀,再滴加260 Kg浓盐酸后50℃保温5 h。冷却至室温后,一次性加入150 Kg二甲基甲酰胺,35℃保温2 h。保温结束后滴加30%K2CO3溶液,至pH值在10.5~13后,回流条件下保温1 h。待体系冷却后,抽滤去除水层,固相水洗、干燥即得4-二甲氨基吡啶成品,HPLC分析含量99.24%,收率92.3%。mp110~111.6℃(WRS-1A数字熔点仪)。
实施例2
向3000 L的搪瓷玻璃反应釜中,依次加入4-氰基吡啶200 Kg、丙烯酸107 Kg、水170 Kg,搅拌均匀,再滴加260 Kg浓盐酸后55℃保温4 h。冷却至室温后,一次性加入420 Kg二甲胺(33%),40℃保温1.5 h。保温结束后滴加30%NaOH溶液,至pH值在11.5~12后,回流条件下保温1.5 h。待体系冷却后,抽滤去除水层,固相水洗、干燥即得4-二甲氨基吡啶成品,HPLC分析含量98.6%,收率90.4%。mp111~111.9℃(WRS-1A数字熔点仪)。
实施例3
向3000 L的搪瓷玻璃反应釜中,依次加入4-氰基吡啶200 Kg、丙烯酸107 Kg、水170 Kg,搅拌均匀,再滴加260 Kg浓盐酸后55℃保温6 h。冷却至室温后,一次性加入155 Kg二甲基盐酸盐,35℃保温2 h。保温结束后滴加30%Na2CO3溶液,至pH值在11~12后,回流条件下保温2 h。待体系冷却后,抽滤去除水层,固相水洗、干燥即得4-二甲氨基吡啶成品,HPLC分析含量96.2%,收率87.3%。mp110.3~112.1℃(WRS-1A数字熔点仪)。
实施例4
向3000 L的搪瓷玻璃反应釜中,依次加入4-氰基吡啶200 Kg、丙烯酸107 Kg、水170 Kg、浓盐酸260 Kg,搅拌均匀,60℃保温5 h。冷却至室温后,一次性加入420 Kg二甲胺(33%),40℃保温2 h。保温结束后滴加30%NaOH溶液,至pH值在11.5~13后,回流条件下保温2 h。待体系冷却后,抽滤去除水层,固相水洗、干燥即得4-二甲氨基吡啶成品,HPLC分析含量95.9%,收率88.2%。mp111.5~112.3℃(WRS-1A数字熔点仪)。
实施例5
向3000 L的搪瓷玻璃反应釜中,依次加入4-氰基吡啶200 Kg、丙烯酸107 Kg、水170 Kg、浓盐酸260 Kg,搅拌均匀,60℃保温5 h。冷却至室温后,一次性加入155 Kg二甲基盐酸盐,50℃保温2 h。保温结束后滴加30%KOH溶液,至pH值在11.5~13后,回流条件下保温2 h。待体系冷却后,抽滤去除水层,固相水洗、干燥即得4-二甲氨基吡啶成品,HPLC分析含量94.3%,收率89.2%。mp110.2~111.6℃(WRS-1A数字熔点仪)。

Claims (6)

1.一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于,将浓盐酸滴入4-氰基吡啶、丙烯酸与水的混合溶液中,搅拌均匀,并升温至50~60°C,保温4~8 h,保温结束后,自然冷却至室温,一次性加入胺基化试剂,30~50°C搅拌1~3 h,然后加入适量pH调节剂,回流条件下继续反应0.5-3 h,停搅拌静置分层后降至室温进行固液分离,水洗干燥即得DMAP成品。
2.根据权利要求1所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于,4-氰基吡啶与丙烯酸摩尔比为1.0~2.5:1。
3.根据权利要求1或2所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于所加入的4-氰基吡啶与浓盐酸、水、胺基化试剂的质量比为1:1~1.5:0.7~1.0:05~0.9。
4.根据权利要求1所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于所采用的胺基化试剂是以下物质中的一种或几种的复配物:二甲胺盐酸盐、N,N-二甲基甲酰胺、二甲胺。
5.根据权利要求1所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于加入pH调节剂使反应体系的pH稳定在10.5~13。
6.根据权利要求1或5所述的一种高含量、低成本4-二甲氨基吡啶的合成方法,其特征在于pH调节剂采用碳酸铵、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或者几种组成的混合溶液,pH调节剂溶液质量浓度为20~40%。
CN201310706964.3A 2013-12-20 2013-12-20 高效制备4-二甲氨基吡啶 Pending CN103787963A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310706964.3A CN103787963A (zh) 2013-12-20 2013-12-20 高效制备4-二甲氨基吡啶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310706964.3A CN103787963A (zh) 2013-12-20 2013-12-20 高效制备4-二甲氨基吡啶

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103787963A true CN103787963A (zh) 2014-05-14

Family

ID=50664074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310706964.3A Pending CN103787963A (zh) 2013-12-20 2013-12-20 高效制备4-二甲氨基吡啶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103787963A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111320572A (zh) * 2020-04-15 2020-06-23 杭州瑞思新材料有限公司 一种取代吡啶的制备方法
CN111320571A (zh) * 2020-04-15 2020-06-23 杭州瑞思新材料有限公司 一种制备4-二甲氨基吡啶的新方法
CN111454201A (zh) * 2020-04-15 2020-07-28 杭州瑞思新材料有限公司 一种制备高效酰化催化剂材料的新方法
CN111592488A (zh) * 2019-11-18 2020-08-28 河南郑大嘉源环保技术有限公司 一种高效制备4-二甲氨基吡啶的方法
CN114478369A (zh) * 2022-01-11 2022-05-13 浙江工业大学 一种利用微通道反应器连续化制备4-二甲氨基吡啶的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4772713A (en) * 1985-01-16 1988-09-20 Nepera, Inc. Quaternary pyridine salts useful for preparation of 4-substituted pyridines
CN1271344A (zh) * 1997-08-01 2000-10-25 莱利工业公司 超亲核的4-取代吡啶催化剂及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4772713A (en) * 1985-01-16 1988-09-20 Nepera, Inc. Quaternary pyridine salts useful for preparation of 4-substituted pyridines
CN1271344A (zh) * 1997-08-01 2000-10-25 莱利工业公司 超亲核的4-取代吡啶催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JONATHAN M. PENNEY: "Synthesis of aminopyridines via an unprecedented nucleophilic aromatic substitution of cyanopyridines", 《TETRAHEDRON LETTERS》 *
陈国广,等: "一锅法合成4-二甲氨基吡啶", 《精细化工》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592488A (zh) * 2019-11-18 2020-08-28 河南郑大嘉源环保技术有限公司 一种高效制备4-二甲氨基吡啶的方法
CN111320572A (zh) * 2020-04-15 2020-06-23 杭州瑞思新材料有限公司 一种取代吡啶的制备方法
CN111320571A (zh) * 2020-04-15 2020-06-23 杭州瑞思新材料有限公司 一种制备4-二甲氨基吡啶的新方法
CN111454201A (zh) * 2020-04-15 2020-07-28 杭州瑞思新材料有限公司 一种制备高效酰化催化剂材料的新方法
CN111320571B (zh) * 2020-04-15 2021-07-23 杭州瑞思新材料有限公司 一种制备4-二甲氨基吡啶的方法
CN111320572B (zh) * 2020-04-15 2021-07-23 杭州瑞思新材料有限公司 一种取代吡啶的制备方法
CN111454201B (zh) * 2020-04-15 2022-01-04 杭州瑞思新材料有限公司 一种制备高效酰化催化剂材料的新方法
CN114478369A (zh) * 2022-01-11 2022-05-13 浙江工业大学 一种利用微通道反应器连续化制备4-二甲氨基吡啶的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103787963A (zh) 高效制备4-二甲氨基吡啶
JP6719527B2 (ja) アゾキシストロビン中間体の調製方法
CN102558012A (zh) 一种左乙拉西坦的合成方法
CN102295536B (zh) 一种高含量三甲基氢醌的制备方法
CN109305912B (zh) 由异丁醛缩合制备2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯的方法
CN107501171B (zh) 一种2-氯-3-吡啶甲醛的合成方法
CN101973932B (zh) 一种比沙可啶的制备方法
CN102942532A (zh) 一种1,4,7,10-四氮杂十二烷的制备方法
CN108948117B (zh) 一种奥贝胆酸的合成方法
CN104447576A (zh) 5-氟尿嘧啶的制备方法
CN105001105A (zh) 一种2-甲氨基-5-氯二苯甲酮的制备方法
CN104672146A (zh) 一种新的高产率制备嘧菌酯的方法
CN107892699A (zh) 一种吡啶‑4‑硼酸的合成工艺
CN103664766A (zh) 2-氨基吡啶-4-甲醇的制备方法
CN103992278A (zh) 一种胞嘧啶的合成方法
CN109574938B (zh) 一种瑞舒伐他汀钠的合成方法
CN103896859B (zh) 合成胞嘧啶的工艺
CN102363609A (zh) 一种高效稳定阻聚剂及其制备方法
CN105037206A (zh) 己脒定的合成方法
CN105801482A (zh) 一种1-环丙基-4-氧代-7-溴-8-二氟甲氧基-1,4-二氢喹啉-3-羧酸乙酯的制备方法
CN102249990B (zh) 一种6-三氟甲基烟醛的合成工艺
CN106810502A (zh) 一种嘧菌酯中间体的制备方法
CN103787858B (zh) 由芴制备9-芴酮的方法
CN109574939B (zh) 一种瑞舒伐他汀钠的制备方法
CN109574778A (zh) 一种布瓦西坦及其中间体的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140514