CN106432069A - 一种2‑氨基‑5‑氯‑吡啶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种2‑氨基‑5‑氯‑吡啶的制备方法，属于精细有机合成技术领域。该方法以2‑氨基吡啶为原料，利用盐酸和次氯酸钠进行氧化氯化反应，制备2‑氨基‑5‑氯‑吡啶；主要步骤如下：在10℃条件下2‑氨基吡啶与NaClO混合溶液中缓慢滴加一定量浓盐酸，恒温反应2h，然后升温至25℃继续反应4h。所得反应产物经pH调节以二氯乙烷萃取，分离得到2‑氨基‑5‑氯吡啶，产物收率可达72％。本发明的有益效果为：(1)利用氯气氯化尾气吸收产生的廉价NaClO溶液和盐酸为氯化剂，可以降低成本，实现资源综合利用；(2)反应条件温和，避免直接使用氯气，安全性高，污染小。

Description

一种2-氨基-5-氯-吡啶的制备方法
技术领域
本发明属于精细有机合成技术领域，具体涉及氯代氨基吡啶的制备方法，特别涉及2-氨基-5-氯-吡啶的制备方法。
背景技术
氯代氨基吡啶类化合物是一种重要的“三药”中间体，主要用于医药、农药、染料等重要的化工产品合成。例如，3-氨-2-氯基吡啶及其衍生物是抗溃疡药-哌仑西平的重要中间体，4-氨基-2-氯吡啶可用于合成植物生长调节剂KT-30，2-氨基-5-氯吡啶经氟化后可用于制备新喹诺酮DW-116等重要药物。同时，由于吡啶类杀虫剂具有高效低毒、环境中易分解等优点，在农药合成中具有广泛的应用前景。
由于氨基吡啶来源相对丰富，直接氯化是氯代氨基吡啶的常见合成工艺。为了抑制2-氨基-3,5-二氯吡啶等多氯氨基吡啶副产物生成，US 3985759提供一种强酸介质中利用Cl2直接氯化制备2-氨基-5-氯吡啶的合成方法。其中，浓硫酸介质中产物收率最高可达86.8％。然而，该方法使用浓硫酸、浓盐酸、冰醋酸等强酸(2-氨基吡啶10倍当量)介质，产物分离过程中需要大量的碱中和，并严重的污染问题。在氨基氯代吡啶中间体合成中，CN101302190提出在浓盐酸介质中以Fe2+或Fe3+催化，可以利用氯气对氨基吡啶进行氯化。以3-氨基-2-氯-吡啶或2-氨基-5-氯-吡啶为主的氯化氨基吡啶产物收率为60-80％。由于直接以Cl2为氯化剂的氨基吡啶氯化反应需要强酸介质、酸碱消耗量大、污染严重。同时，直接氯化尾气回收困难，存在严重的安全和环境问题。以盐酸为氯源，通过加入H2O2等氧化剂将Cl—氧化为Cl2，可以实现氨基吡啶氯化制备相应的氨基吡啶氯化物。CN 100357272提供了一种以盐酸和过氧化氢为氯化剂，由3-氨基吡啶氯化制备3-氨基-2-氯吡啶中间体的合成方法，产物收率可达70％。该方法不直接使用氯气、不需要催化剂，具有成本较低、操作安全简便、环境污染小等优点，但是3-氨基-2,6-二氯吡啶等多氯氨基吡啶副产物较多，分离难度大。
次氯酸钠是一种常见的强氧化剂，可以与盐酸反应生成Cl2，含氯尾气吸收产生的次氯酸钠溶液是廉价次氯酸钠的重要来源之一。以次氯酸钠代替双氧水作氧化剂，利用盐酸对氨基吡啶氯化制备氯化氨基吡啶，可降低氨基吡啶氯化成本，实现次氯酸钠资源的有效利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：以次氯酸钠和盐酸溶液组合物作氯化剂，提供一种成本低、污染小、操作简便的氯代氨基吡啶制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种2-氨基-5-氯-吡啶的制备方法，包括以下步骤：
1)氯化反应：以2-氨基吡啶为原料，控制温度10℃，加入NaClO溶液。搅拌均匀后，缓慢滴加一定量的浓盐酸。恒温10℃反应2h后升温至25℃继续反应4h。
2)分离：以NaOH溶液调节上述反应溶液至pH>8，过滤分离，去离子水洗涤，并以二氯乙烷溶剂萃取滤液和洗涤液，回收2-氨基吡啶及其氯化物。上述过滤所得固体沉淀及二氯乙烷萃取物混合，以一定浓度盐酸溶解、过滤。滤液以NaOH溶液调节至pH＝4后，以二氯乙烷溶剂萃取，分离出以2-氯-5-氨基吡啶产物。
所述制备方法，其中，步骤1)中次氯酸钠溶液质量浓度8～13％，次氯酸钠的物质的量为2-氨基吡啶的1～3倍。
所述制备方法，其中，步骤1)中浓盐酸质量浓度为25～36％，浓盐酸的物质的量为2-氨基吡啶的3～6倍。
所述制备方法，其中，步骤2)中所用NaOH溶液摩尔浓度为3-5mol/L。
所述制备方法，其中，步骤2)中所用的盐酸溶液质量浓度为10％。
本发明的科学原理：在次氯酸盐溶液中，缓慢滴加盐酸，可以逐渐反应生成活性氯或Cl2，从而实现对2-氨基吡啶氯化，并有利于控制氯化深度，抑制2-氨基吡啶多氯化物生成。同时，利用稀盐酸溶液溶解产物可以除去2-氨基吡啶多氯化物，进一步调节pH值可以分离去除未反应的2-氨基吡啶，获得以2-氨基-5-氯-吡啶产物。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.提供了一种2-氨基-5-氯吡啶氯化物的制备方法，2-氨基-5-氯吡啶收率达到72％。
2.本发明以次氯酸钠溶液代替双氧水等作氧化剂，可以实现资源综合利用，成本低。
3.本发明反应条件温和，避免直接使用氯气，安全性高，污染小。
附图说明
图1为本发明实施例1合成产物总离子流色谱图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
实施例1：
在250ml三口烧瓶中，加入0.053mol(5.00g)2-氨基吡啶，置于10℃水浴中。不断搅拌下，加入0.11mol 13％(质量浓度，下同)的NaClO溶液后，缓慢滴加0.3mol 36％(质量浓度，下同)盐酸。恒温10℃反应2h后，升温至25℃继续反应4h。最后，以冰水降温至10℃终止反应。
以5mol/L NaOH溶液调节上述反应溶液至pH>8，过滤分离，去离子水洗涤，并以二氯乙烷溶剂萃取滤液和洗涤液，回收2-氨基吡啶及其氯化物。将过滤所得固体沉淀及二氯乙烷萃取物合并，以10％稀盐酸溶解、过滤。滤液以5mol/L NaOH溶液调节至pH＝4，以二氯乙烷溶剂萃取，分离得到反应产物5.82g。GC-MS分析(如图1)显示，产物中含2-氨基-5-氯吡啶84.2％，2-氨基-3-氯吡啶12.1％，2-氨基-3,5-二氯吡啶0.5％，2-氨基吡啶3.2％。经计算，2-氨基吡啶摩尔转化率95％，2-氨基-5-氯-吡啶摩尔收率71.6％。
实施例2：
在250ml三口烧瓶中，加入0.053mol(5.00g)2-氨基吡啶，置于10℃水浴中。不断搅拌下，加入0.16mol 8％的NaClO溶液后，缓慢滴加0.3mol 25％盐酸。恒温10℃反应2h后，升温至25℃继续反应4h。最后，以冰水降温至10℃终止反应。
以5mol/L NaOH溶液调节上述反应溶液至pH>8，过滤分离，去离子水洗涤，并以二氯乙烷溶剂萃取滤液和洗涤液，回收2-氨基吡啶及其氯化物。将过滤所得固体沉淀及二氯乙烷萃取物合并，以10％稀盐酸溶解、过滤。滤液以5mol/L NaOH溶液调节至pH＝4，以二氯乙烷溶剂萃取，分离得到反应产物5.75g。由GC-MS分析结果计算，2-氨基吡啶摩尔转化率97％，2-氨基-5-氯-吡啶摩尔收率69.5％。
实施例3：
在250ml三口烧瓶中，加入0.053mol(5.00g)2-氨基吡啶，置于10℃水浴中。不断搅拌下，加入0.11mol 13％的NaClO溶液后，缓慢滴加0.25mol 36％盐酸。恒温10℃反应2h后，升温至25℃继续反应4h。最后，以冰水降温至10℃终止反应。
以5mol/L NaOH溶液调节上述反应溶液至pH>8，过滤分离，去离子水洗涤，并以二氯乙烷溶剂萃取滤液和洗涤液，回收2-氨基吡啶及其氯化物。将过滤所得固体沉淀及二氯乙烷萃取物合并，以10％稀盐酸溶解、过滤。滤液以5mol/L NaOH溶液调节至pH＝4，以二氯乙烷溶剂萃取，分离得到反应产物5.58g。由GC-MS分析结果计算，2-氨基吡啶摩尔转化率94％，2-氨基-5-氯-吡啶摩尔收率68.4％。
实施例4：
在250ml三口烧瓶中，加入0.053mol(5.00g)2-氨基吡啶，置于10℃水浴中。不断搅拌下，加入0.11mol 13％的NaClO溶液后，缓慢滴加0.3mol 30％盐酸。恒温10℃反应2h后，升温至25℃继续反应4h。最后，以冰水降温至10℃终止反应。
以5mol/L NaOH溶液调节上述反应溶液至pH>8，过滤分离，去离子水洗涤，并以二氯乙烷溶剂萃取滤液和洗涤液，回收2-氨基吡啶及其氯化物。将过滤所得固体沉淀及二氯乙烷萃取物合并，以10％稀盐酸溶解、过滤。滤液以5mol/L NaOH溶液调节至pH＝4，以二氯乙烷溶剂萃取，分离得到反应产物5.67g。由GC-MS分析结果计算，2-氨基吡啶摩尔转化率94％，2-氨基-5-氯-吡啶摩尔收率72.0％。

Claims (2)

1.一种2-氨基-5-氯-吡啶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)氯化反应：以2-氨基吡啶为原料，控制温度10℃，加入次氯酸钠溶液；搅拌均匀后，缓慢滴加一定量的浓盐酸；恒温10℃反应2h后升温至25℃继续反应4h；
所述次氯酸钠的物质的量为2-氨基吡啶的1～3倍；所述浓盐酸的物质的量为2-氨基吡啶的3～6倍；
(2)分离：以NaOH溶液调节上述反应溶液至pH>8，过滤分离，去离子水洗涤，并以二氯乙烷溶剂萃取滤液和洗涤液，回收2-氨基吡啶及其氯化物；上述过滤所得固体沉淀及二氯乙烷萃取物混合，以稀盐酸溶解、过滤；滤液经NaOH溶液调节至pH＝4后，以二氯乙烷溶剂萃取，分离出2-氯-5-氨基吡啶产物。
2.如权利要求1所述的一种2-氨基-5-氯-吡啶的制备方法，其特征在于，
在步骤(1)中，所述次氯酸钠溶液质量浓度为8～13％，浓盐酸质量浓度为25～36％；
在步骤(2)中，所述NaOH溶液摩尔浓度为3-5mol/L，所述稀盐酸溶液质量浓度为10％。
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