CN102584688B

CN102584688B - 一种2,6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法

Info

Publication number: CN102584688B
Application number: CN201210010872.7A
Authority: CN
Inventors: 李维思; 徐强; 薛谊; 赵华阳; 周颖; 朱正航; 涂清波; 肖云; 谢玉生
Original assignee: Jiangsu Zhongbang Pharmaceutical Coltd
Current assignee: Jiangsu Zhongbang Pharmaceutical Coltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: CN102584688A

Abstract

本发明公开了一种2，6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法，该方法是以硫酸作为溶剂，以2，6-二氯吡啶作为原料，硝酸作为硝化试剂，添加催化剂氨基磺酸，20～150℃保温反应10～40小时合成得到2，6-二氯-3-硝基吡啶。该反应操作范围宽泛，后处理简单，产量稳定，收率在80％以上。该工艺大大减少了硝酸和硫酸的用量，减少了环境污染，降低了废水处理的难度。

Description

一种2,6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种2，6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法。

背景技术

2，6-二氯-3-硝基吡啶是重要的医药中间体，常用来合成抗溃疡药物泰妥拉唑。

2，6-二氯-3-硝基吡啶传统的合成工艺是以2，6-二氯吡啶为原料，通过加入发烟硝酸或硝酸与硫酸的混酸作为硝化试剂，硫酸既作为溶剂，也作为催化剂，同时起到脱水的作用。例如J.Heterocyclic Chem.，21，1521，采用90％的硝酸和硫酸的混酸作为硝化试剂，硝酸的摩尔用量为原料的10倍，收率为64.5％。US4310671，以发烟硫酸作为溶剂，加入30％的硝酸即可发生硝化反应，收率70％左右，硝酸的摩尔用量为原料的1.5倍。CN1453278A，以发烟硫酸作为溶剂，采用浓硝酸和硫酸的混酸为硝化试剂，硝酸的摩尔用量为原料的2.5倍，收率76％。通过查阅文献，我们发现，该硝化反应如要顺利进行，有两种选择：(1)采用发烟硫酸作为溶剂，此时硝酸的浓度和摩尔用量都可以相对减少；(2)采用硫酸作为溶剂，以发烟硝酸或发烟硝酸与硫酸的混酸作为硝化试剂，此时硝酸的用量通常为原料的10倍。我们也尝试采用浓度为68％的硝酸为硝化试剂进行反应，此时最低的硝酸摩尔用量为原料的6倍，而硫酸的质量用量为硝酸的10倍。

不论是以上哪种工艺，都不可避免用到大量的硝酸和硫酸，产生大量废水，处理起来非常困难，不适合大规模制备。同时，采用发烟硝酸对环境的污染较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种2，6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法。

2，6-二氯-3-硝基吡啶具有如下结构式的化合物：

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种2，6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法，该方法包括以下步骤：以硫酸作为溶剂，以2，6- 二氯吡啶作为原料，硝酸作为硝化试剂，添加催化剂氨基磺酸，20～150℃保温反应10～40小时。反应完成后，可将反应液慢慢倒入冰水中。再过滤，用冷水洗涤滤饼至中性，得到2，6-二氯-3-硝基吡啶。

所述的2，6-二氯吡啶，硝酸，氨基磺酸的投料摩尔比为1～1.2∶1～10∶0.01～1。优选的投料摩尔比为1∶1～5∶0.01～0.5，最优选的投料摩尔比为1∶1～2∶0.01～0.1。

所述的硝酸的质量分数为30～90％。所述的硫酸与2，6-二氯吡啶质量比为3～10∶1；优选质量比为3～6∶1。

本发明的合成方法可以用下述反应式来表示：

氨基磺酸性质稳定，不潮解，不易分解，是一种很有前景的固体酸催化剂，且酸性和硫酸相当，作为一种新型的路易斯酸受到越来越多的关注，它被广泛用于各种传统的以酸作为催化剂的反应中，常用于制备酯类化合物，在用于制备酯类化合物时，不论是氨基磺酸还是传统的硫酸，都是催化剂量的，不可以减少酸的用量。氨基磺酸作为催化剂，还没有用于硝化反应。

传统制备2，6-二氯-3-硝基吡啶工艺中多采用发烟硝酸或发烟硫酸，如果硝酸纯度不高，则需加入大量硫酸，只是因为以硫酸作为催化剂，水的多少会大大影响该反应的收率，所以硫酸除了作为催化剂，也作为脱水剂。而本发明采用氨基磺酸则完全避免了这一点，反应中的水分并不会影响收率。

传统工艺制备2，6-二氯-3-硝基吡啶收率仅仅在50％～70％左右，而且酸的用量非常大，而本发明收率可以在80％以上，提高较为显著。

本发明在反应中添加适量的催化剂氨基磺酸，反应可以在室温下顺利进行。同时，可以操作的温度区间也较宽。氨基磺酸以催化剂量加入，最低只需要原料的1％(摩尔百分比)。氨基磺酸极易溶于水，反应的后处理也较为简单，只需将反应液倒入冰水中，产物析出，过滤，将滤饼洗涤至中性即可。

本发明采用氨基磺酸作为催化剂，硝酸的用量大大减少，甚至可以与原料用量相当(1∶1)。同时，硝酸的质量分数可以从30％～90％选择，也不必一定要用发烟硝酸，这相比于传统工艺优势明显。

因此，与现有技术比较采用本发明工艺的优势如下：(1)操作条件更加宽泛，如反应温度，硝酸的质量分数等；(2)大大减少硝酸和硫酸的用量，硝酸的用量最少只需要1当量，而硫酸只作为溶剂即可，减少了环境污染，也减轻了废水处理负担；(3)反应的后处理简单，产量稳定，产率在80％以上。相比传统工艺50％～70％的产率又有了进一步的提高。

具体实施方式：

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书所详细描述的本发明。

实施例1：

加入29.6g(0.2mol)2，6-二氯吡啶，42.0g(0.2mol)硝酸(30％)，89.0g硫酸，194mg氨基磺酸(1mol％)。升温至110～120℃反应30h。降至室温，将反应液慢慢倒入冰水中。过滤，用冷水洗涤滤饼至中性，得到类白色固体2，6-二氯-3-硝基吡啶31.6g，熔点：58-61℃，收率82.0％，液相纯度为98.3％。

实施例2：

加入29.6g(0.2mol)2，6-二氯吡啶，38.8g(0.4mol)硝酸(65％)，150.0g硫酸，5.83g氨基磺酸(30mol％)。20℃反应40h。将反应液慢慢倒入冰水中。过滤，用冷水洗涤滤饼至中性，得到类白色固体2，6-二氯-3-硝基吡啶33.2g，熔点：58-61℃，收率86.0％，液相纯度为96.9％。

实施例3：

加入29.6g(0.2mol)2，6-二氯吡啶，70.0g(1.0mol)硝酸(90％)，100.0g硫酸，1.94g氨基磺酸(10mol％)。升温至50～60℃反应10h。降至室温，将反应液慢慢倒入冰水中。过滤，用冷水洗涤滤饼至中性，得到类白色固体2，6-二氯-3-硝基吡啶34.1g，熔点：58-61℃，收率88.3％，液相纯度为95.5％。

实施例4：

加入29.6g(0.2mol)2，6-二氯吡啶，42.0g(0.6mol)硝酸(90％)，100.0g硫酸，1.94g氨基磺酸(10mol％)。升温至30℃反应20h。降至室温，将反应液慢慢倒入冰水中。过滤，用冷水洗涤滤饼至中性，得到类白色固体2，6-二氯-3-硝基吡啶33.6g，熔点： 58-61℃，收率87.1％，液相纯度为98.2％。

对比例(传统工艺)

加入29.6g(0.2mol)2，6-二氯吡啶，117.0g(1.26mol)浓硝酸(68％)，1170.0g硫酸。升温至110～120℃反应20h。降至室温，将反应液慢慢倒入冰水中。过滤，用冷水洗涤滤饼至中性，得到类白色固体2，6-二氯-3-硝基吡啶20.0g，熔点：58-61℃，收率51.8％，液相纯度为97.1％。

Claims

1.一种2,6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法，该方法包括以下步骤：以硫酸作为溶剂，以2,6-二氯吡啶作为原料，硝酸作为硝化试剂，添加催化剂氨基磺酸，20~150℃保温反应10~40小时；所述的2,6-二氯吡啶，硝酸，氨基磺酸的投料摩尔比为1：1~2：0.01~0.1；所述的硫酸与2,6-二氯吡啶质量比为3~6：1；所述的硝酸的质量分数为30~90%。