CN106632014A - 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，属于有机化学合成领域，该方法以2‑氨基吡啶为原料，N‑氟‑N‑氯苯磺酰胺为氯化剂，在有机溶剂中，以咪唑类离子液体为催化剂，进行反应，所述反应温度为0‑40℃，反应时间为0.2~24h。本发明的方法制备工艺简便、反应条件温和、成本低、产品得率高。
Description
技术领域
本发明属于有机化学合成领域，更具体而言，涉及一种2-氨基-5-氯吡啶的制备方法。
背景技术
2-氨基-5-氯吡啶是合成新型镇静催眠药佐匹克隆(zopiclone)的重要中间，国内外市场需求量大，具有良好的市场前景。
目前已报道的2-氨基-5-氯吡啶合成路线较少，主要采用以下三条合成路线来合成：
(1)2-氨基吡啶在20％硫酸中成盐后通入氯气，由于反应中氯气不易定量，常出现较多的二氯化副产物2-氨基-3，5-二氯吡啶(Analytica Chimica Acta.1970,50(3),439-446.)，提纯困难，文献收率为50％左右。反应过程中用到大量的浓硫酸强酸，不但对设备腐蚀严重，同时产生大量的三废处理成本高。另外，氯气也是有毒气体，随着技术的革新，该工艺将要被淘汰。
(2)在2-氨基吡啶的盐酸盐乙醇溶液中滴加氯酸钾溶液，使氯气缓缓定量生成，减少副产物二氯代产物的生成，收率提高到84％(吉林师范大学学报(自然科学版)，1995，4，48-49.)，虽然反应条件温和，但二氯代产物还是无法避免，分离提纯还是比较困难。
(3)2-氨基吡啶在DMF溶剂中，N-氯代丁二酰亚胺为氯化剂合成，收率为90％(Synthesis,2012，44(7),1074-1078.)，反应中依然有二氯代产物生成，需要过柱分离才能得到目标产物。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制备工艺简便、反应条件温和、成本低、产品得率高的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，以克服现有技术中存在的上述缺陷。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，该方法以2-氨基吡啶为原料，N-氟-N-氯苯磺酰胺为氯化剂，在有机溶剂中，以咪唑类离子液体为催化剂，进行反应，所述反应温度为0-40℃，反应时间为0.2～24h。
本发明还具有以下附加技术特征：
进一步的，所述反应中进行不断搅拌。
进一步的，所述反应温度为25℃。
进一步的，所述时间为1.0-3.0h。
优选的，所述有机溶剂为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、乙酸乙酯、丙酮中的任一种，或任几种以任意体积比的组合。
优选的，所述有机溶剂为乙腈、二氯甲烷或三氯甲烷。
优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷。
优选的，所述咪唑类离子为如下结构式：
其中，R1为C1～C6的烷基，X为Cl或Br。
R1优选为C1～C3的烷基，最优选为甲基或乙基；X为Cl或Br，优选为Cl。
优选的，所述咪唑类离子液体为氯化1-甲基-3-甲基咪唑盐、氯化1-甲基-3-乙基咪唑盐或1-甲基-3-丙基咪唑盐。
优选的，所述N-氟-N-氯苯磺酰胺与2-氨基吡啶的摩尔比为0.5:1.0～5.0:1.0。
进一步的，所述N-氟-N-氯苯磺酰胺与2-氨基吡啶的摩尔比为0.8:1.0～1.2:1.0。
最进一步的，所述N-氟-N-氯苯磺酰胺与2-氨基吡啶的摩尔比为1.0:1.0
优选的，所述有机溶剂的用量为2-氨基吡啶用量的10～60倍，按重量计。
进一步的，所述有机溶剂的用量为2-氨基吡啶用量的30倍，按重量计。
进一步的，所述咪唑类离子液体的用量为2-氨基吡啶用量的0.5～10％，最优选为2％，按重量计。
本申请中咪唑类离子液体为纯物质。
在2-氨基吡啶的氯代反应中，采用TLC检测反应进程(展开剂石油醚/乙酸乙酯(体积比1:1)，2-氨基-5-氯吡啶的Rf约＝0.3)；在反应完毕后，减压除去溶剂后，剩余物加入乙醇重结晶得白色产品2-氨基-5-氯吡啶，离子液体在滤液中，除去溶剂后，离子液体回收利用。
当以二氯甲烷为溶剂，在N-氟-N-氯苯磺酰胺和咪唑类离子液化合物存在下，2-氨基吡啶进行氯代反应，该反应式如下：
该反应中如果不使用咪唑类离子液体为催化剂，就会有2-氨基-3，5-二氯吡啶副产物生成，主要原因是催化剂离子液体可以和吡啶上的氨基形成络合，阻碍吡啶环上的3号位置上氯原子。
综上所述，本发明具有如下优点：
本发明以2-氨基吡啶为原料，N-氟-N-氯苯磺酰胺为氯代剂，咪唑盐离子液化合物为催化剂，二氯甲烷为反应溶剂，具有反应条件温和、无污染和产率高的特点；咪唑类离子液可以循环使用10次以上，收率基本保持不变。
因此，本发明的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，该技术路线具有路线短、操作简便、无污染，溶剂和催化剂都可以循环使用，易于工业化生产的特点，是一种非常经济、简便的制备2-氨基-5-氯吡啶的方法。
具体实施方式
以下公开本发明的一些实施例，本领域技术人员可以根据本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
实施例1
在100mL单口瓶中加入9.4克(0.1mol)2-氨基吡啶、20.9克(0.1mol)N-氟-N-氯苯磺酰胺、离子液氯化1-甲基-3-甲基咪唑0.15克和30mL二氯甲烷，该反应混合物在室温25度条件下使用磁力搅拌器进行搅拌反应，转速为3000r/min。反应采用TLC检测反应进行程度。在反应2h后，反应完毕。减压除去溶剂后，剩余物加乙醇重结晶，抽滤并干燥得产品2-氨基-5-氯吡啶12.7g，产率98.8％，液相分析纯度99.2％。滤液除去溶剂后，所得氯化1-甲基-3-甲基吡啶离子液体重复利用。
m.p.：136-137℃；
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实施例2(对比例)
在100mL单口瓶中加入9.4克(0.1mol)2-氨基吡啶、20.9克(0.1mol)N-氟-N-氯苯磺酰胺和30mL二氯甲烷，该反应混合物在室温下25度搅拌反应。反应采用TLC检测反应进行程度。在反应5h后，有原料一直没有反应完全，同时也有二氯代产物生成。先减压除去溶剂后，剩余物加乙醇重结晶，抽滤并干燥得产品2-氨基-5-氯吡啶6.2g，产率48.2％，液相分析纯度90.0％。
实施例3
在100mL单口瓶中加入9.4克(0.1mol)2-氨基吡啶、105.0克(0.5mol)N-氟-N-氯苯磺酰胺、离子液氯化1-甲基-3-乙基咪唑0.1克和150mL乙腈，该反应混合物在室温下25度搅拌反应。反应采用TLC检测反应进行程度。在反应2h后，反应完毕。减压除去溶剂后，剩余物加乙醇重结晶，抽滤并干燥得产品2-氨基-5-氯吡啶12.5g，产率97.2％，液相分析纯度99.0％。滤液除去溶剂后，所得氯化1-甲基-3-乙基吡啶离子液体重复利用。
实施例4
在100mL单口瓶中加入9.4克(0.1mol)2-氨基吡啶、20.9克(0.1mol)N-氟-N-氯苯磺酰胺、离子液氯化1-甲基-3-丙基咪唑0.2克和30mL三氯甲烷，该反应混合物在40度回流下搅拌反应。反应采用TLC检测反应进行程度。在反应1.5h后，反应完毕。减压除去溶剂后，剩余物加乙醇重结晶，抽滤并干燥得产品2-氨基-5-氯吡啶12.4g，产率96.5％，液相分析纯度98.5％。滤液除去溶剂后，所得氯化1-甲基-3-丙基吡啶离子液体重复利用。
实施例5
在250mL单口瓶中加入19.3克(0.15mol)2-氨基吡啶、30.0克(0.143mol)N-氟-N-氯苯磺酰胺、离子液氯化1-甲基-3-甲基咪唑0.4克和90mL乙酸乙酯，该反应混合物在室温25度下搅拌反应。反应采用TLC检测反应进行程度。在反应2.5h后，反应中还有少许原料未反应。减压除去溶剂后，剩余物加乙醇重结晶，抽滤并干燥得产品2-氨基-5-氯吡啶18.3g，产率95.1％，液相分析纯度98.5％。滤液除去溶剂后，所得氯化1-甲基-3-甲基吡啶离子液体重复利用。
实施例6
在250mL单口瓶中加入19.3克(0.15mol)2-氨基吡啶、47.2克(0.225mol)N-氟-N-氯苯磺酰胺、离子液氯化1-甲基-3-甲基咪唑离子(第9次重复使用)0.4克(回收的离子液体)和100mL二氯甲烷，该反应混合物在室温25度下搅拌反应。反应采用TLC检测反应进行程度。在反应1.5h后，反应完全。减压除去溶剂后，剩余物加乙醇重结晶，抽滤并干燥得产品2-氨基-5-氯吡啶19.1g，产率99.0％，液相分析纯度99.5％。滤液除去溶剂后，所得氯化1-甲基-3-甲基咪唑离子液体重复利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，该方法以2-氨基吡啶为原料，N-氟-N-氯苯磺酰胺为氯化剂，在有机溶剂中，以咪唑类离子液体为催化剂，进行反应，所述反应温度为0-40℃，反应时间为0.2～24h。
2.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述反应时间为1.0-3.0h。
3.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、乙酸乙酯、丙酮中的任一种，或任几种以任意体积比的组合。
4.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙腈、二氯甲烷或三氯甲烷。
5.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂的用量为2-氨基吡啶用量的10～60倍，按重量计。
7.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述咪唑类离子为如下结构式的化合物中的一种：
其中，R1为C1～C6的烷基，X为Cl或Br。
8.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述咪唑类离子液体为氯化1-甲基-3-甲基咪唑盐、氯化1-甲基-3-乙基咪唑盐或1-甲基-3-丙基咪唑盐。
9.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述咪唑类离子化合物的用量为2-氨基吡啶用量的0.5～10％，按重量计。
10.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯吡啶的制备方法，其特征在于，所述N-氟-N-氯苯磺酰胺与2-氨基吡啶的摩尔比为0.5:1.0～5.0:1.0。
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