CN102977012B - 4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,该方法包括如下步骤:(1)2-甲基-4-溴吡啶与氧化剂KMnO4在水介质中加热反应,过滤,滤液酸析得到中间体I;(2)中间体I与N-甲基-N-亚硝基脲在碱催化下反应,反应液过滤得到粗产品,再经纯化得到4-溴吡啶-2-甲酸甲酯。本发明的方法操作简单,无需特殊设备(如电化学设备),设备投资少,合成中不需要使用大量的强酸,废液处理成本低,对环境危害小,产物纯度高、收率可达60%以上,适合于工业放大生产。
Description
技术领域
本发明属于药物中间体的合成,具体涉及一种4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法。
背景技术
4-溴吡啶-2-甲酸甲酯是一种非常重要的有机合成中间体,常常被应用于治疗糖尿病的药物和保健食品,以及治疗心血管疾病的药物合成。但是目前还没有报道进行大规模生产的成熟技术。目前有报道的如电化学法合成或者硝酸氧化合成类似化合物的方法,一方面操作比较复杂,可能需要特殊设备,另一方面,有可能使用到大量强酸,废液的处理成本大,同时对环境的破坏也比较大。所以综上所述,目前还没有可以应用的技术成熟,操作简单,适合工业放大生产的工艺。
发明内容
本发明的目的是解决现有合成方法需使用特殊设备的缺点,提供一种使用常规设备低成本合成4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的方法。
本发明实现上述目的所采用的技术方案如下:
4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,包括如下步骤:
(1)2-甲基-4-溴吡啶与氧化剂KMnO4在水介质中加热反应,过滤,滤液酸析得到中间体I;
(2)中间体I与N-甲基-N-亚硝基脲在碱催化下反应,反应液过滤得到粗产品,再经纯化得到4-溴吡啶-2-甲酸甲酯。
具体反应如下:
原料2-甲基-4-溴吡啶用高锰酸钾氧化,使甲基转变成羧基,从而得到中间体I;用溶剂将中间体I溶解后,再与N-甲基-N-亚硝基脲在碱催化下反应,过滤得到粗产品,用有机溶剂将粗产品溶解后,先用水洗,再冷却重结晶,析出物再用有机溶剂溶解经硅藻土过滤后,旋转蒸发得到4-溴吡啶-2-甲酸甲酯。
进一步,步骤(1)加热反应的温度为75~85℃。
进一步,步骤(1)酸析时,滤液的pH为3~6。
进一步,步骤(1)酸析时,使用盐酸调节滤液的pH。
进一步,步骤(2)反应液中碱的质量浓度为1%~5%。
进一步,步骤(2)所述碱为氢氧化钾。
进一步,所述中间体I与N-甲基-N-亚硝基脲的摩尔比为1:(1~3)。
进一步,步骤(2)所述纯化过程为:反应液过滤得到的粗产品先用甲基叔丁基醚溶解,经水洗后,溶液再重结晶,析出物再溶于甲基叔丁基醚后经硅藻土过滤,滤液蒸发干得到4-溴吡啶-2-甲酸甲酯。
本发明合成操作简单,无需特殊设备(如电化学设备),设备投资少,合成中不需要使用大量的强酸,废液处理成本低,对环境危害小,产物纯度高、收率可达60%以上,适合于工业放大生产。
附图说明
图1为4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的液质联用(LC-MS)图谱。
图2为4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的HNMR图谱。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
向配有回流冷凝管、机械搅拌、温度计的100L玻璃反应釜中加入4kg 2-甲基-4-溴吡啶和30L水,反应釜升温至50℃,缓慢加入1kg高锰酸钾,加料完毕升温至80℃,回流3小时,稍冷却反应液,热过滤并用热水洗涤滤饼,弃去黑色二氧化锰滤饼,用35%盐酸调节滤液pH至5,有大量白色固体析出,自然降温,转至冰水浴中降温,抽滤烘干得2.6kg白色固体(中间体I)。
向反应釜加入10L温水(30℃),再加入溶解于300mL二甲基亚砜(DMSO)的白色固体(2.6kg中间体I),加入700mL 浓度为35wt%的KOH(碱在反应液中的浓度约为2wt%),快速加入3kg N-甲基-N-亚硝基脲(用量为中间体I摩尔用量的2.3倍),充分搅拌,反应5-8小时后完毕,有大量白色固体析出,过滤得到的粗产品用甲基叔丁基醚(MTBE)溶解后水洗,再于冰水浴中冷却析出橙色固体,橙色固体再用MTBE溶解,溶液用硅藻土过滤,滤液旋转蒸发干后于冰箱冷却得3.1kg最终产物,收率61%。最终产物的液质联用表征图谱如图1,液相色谱(LC)表明产物纯度≥98%,质谱(MS)显示产物的分子量为215.0,与理论值214.96相符,产物由图2的HNMR(DMSO,400MHz)图谱(产品结构中含有四组氢原子,且其化学位移与产品结构吻合,3.948处的峰为-CH3的H的峰,7.958、8.218和8.604处的峰为吡啶的3个H的峰)从而进一步确定为4-溴吡啶-2-甲酸甲酯。
Claims (6)
1.4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)2-甲基-4-溴吡啶与氧化剂KMnO4在水介质中加热反应,过滤,滤液酸析得到中间体I;
(2)中间体I与N-甲基-N-亚硝基脲于水中在碱催化下反应,反应液过滤得到粗产品,再经纯化得到4-溴吡啶-2-甲酸甲酯;
步骤(1)加热反应的温度为75~85℃,所述中间体I为4-溴吡啶-2-甲酸。
2.根据权利要求1所述的4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,其特征在于:步骤(1)酸析时,滤液的pH为3~6。
3.根据权利要求2所述的4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,其特征在于:步骤(1)酸析时,使用盐酸调节滤液的pH。
4.根据权利要求1所述的4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,其特征在于:步骤(2)反应液中碱的质量浓度为1%~5%。
5.根据权利要求1或4所述的4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,其特征在于:步骤(2)所述碱为氢氧化钾。
6.根据权利要求1所述的4-溴吡啶-2-甲酸甲酯的合成方法,其特征在于:所述中间体I与N-甲基-N-亚硝基脲的摩尔比为1:(1~3)。
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