CN112745259A - 一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法 - Google Patents

一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种合成2‑羟基‑5‑硝基吡啶的一锅法合成方法，具体反应步骤如下：分批将2‑氨基吡啶加入浓硫酸中，控温10～20℃加入浓硝酸，完后保温40～50℃搅拌；硝化完成后，将反应液加入水中淬灭，控温0～10℃滴加亚硝酸钠水溶液，进行重氮反应；加入适量氨水调节酸的浓度；对酸浓度调节完成后的溶液进行过滤，滤饼烘干即得产品。本发明提供了一种新的2‑羟基‑5‑硝基吡啶制备方法，具有后处理简单，利用酸的浓度分离异构体，不需单独纯化硝化反应产生的异构体；硝化反应和重氮化反应连续操作，从而大大减少放大生产中产生的废水，节约生产成本等优点；本发明从未有文献报道，是一种全新的2‑羟基‑5‑硝基吡啶制备方法，并为其类似化合物提供了一种新的合成思路。

Description

一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法
技术领域
本发明涉及有机合成领域，特别是一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法。
背景技术
2-羟基-5-硝基吡啶的下游产品为2-氯-5-硝基吡啶，是重要的精细化工中间体，可以用于制备多种药物、农药如抗疟药咯萘啶、杀菌剂环啶菌胺以及一些抗生素类药物，在医药、农药生产中领域具有广泛的用途，具有很大的生产价值。
目前工业上制备2-羟基-5-硝基吡啶主要是用由2-氨基吡啶经硝化、水解而得。1.硝化：将浓硫酸加入反应锅，维持50℃加入2-氨基吡啶，再在50℃滴加发烟硝酸。加毕，在45℃反应2h，在室温下搅拌4h。反应液倾入碎冰中，5℃以下加氨水调节至pH为6，析出结晶。过滤、干燥，用水重结晶，得2-氨基-5-硝基吡啶。2.水解：将2-氨基-5-硝基吡啶和10％氢氧化钠溶液混合，加热沸腾1h，热滤，滤液冷却，析出结晶。过滤，滤饼与水混合，加硫酸中和，过滤，干燥得2-羟基-5-硝基吡啶。其化学方程式为：
Figure BDA0002933771140000011
该工艺在工业生产中每一步都会产生大量的工业上难以处理的废水，在当前环保形势下，该工艺面临淘汰，所以需要研发新的2-羟基-5-硝基吡啶制备工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，
具体反应步骤如下：
S1、分批将2-氨基吡啶加入浓硫酸中，控温10～20℃加入浓硝酸，完后保温40～50℃搅拌；
S2、硝化完成后，将反应液加入水中淬灭，控温0～10℃滴加亚硝酸钠水溶液，进行重氮反应；
S3、加入适量氨水调节酸的浓度；
S4、对酸浓度调节完成后的溶液进行过滤，滤饼烘干即得产品。
作为对本发明的进一步说明，反应方程式如下：
Figure BDA0002933771140000021
作为对本发明的进一步说明，所述S1步骤中的溶剂为浓硫酸和水，浓硫酸与2-氨基吡啶的质量比为8:1～10:1。
作为对本发明的进一步说明，所述S1步骤中浓硝酸与2-氨基吡啶的摩尔比为0.9:1～1.0:1。
作为对本发明的进一步说明，所述S2步骤中亚硝酸钠与2-氨基吡啶的摩尔比为1.5:1～1.7:1。
其有益效果在于，本发明解决了现有2-羟基-5-硝基吡啶的反应中产生的大量废水，硝化异构体需经重结晶除去等问题，提供了一种新的2-羟基-5-硝基吡啶制备方法，具有后处理简单，利用酸的浓度分离异构体，不需单独纯化硝化反应产生的异构体；硝化反应和重氮化反应连续操作，从而大大减少放大生产中产生的废水，节约生产成本等优点；本发明从未有文献报道，是一种全新的2-羟基-5-硝基吡啶制备方法，并为其类似化合物提供了一种新的合成思路。
附图说明
图1是本发明的反应方程式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1所示，一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，
具体反应步骤如下：
S1、分批将2-氨基吡啶加入浓硫酸中，浓硫酸和水为溶剂，浓硫酸与2-氨基吡啶的质量比为8:1～10:1，控温10～20℃加入浓硝酸，浓硝酸与2-氨基吡啶的摩尔比为0.9:1～1.0:1，完后保温40～50℃搅拌；
S2、硝化完成后，将反应液加入水中淬灭，控温0～10℃滴加亚硝酸钠水溶液，所述S2步骤中亚硝酸钠与2-氨基吡啶的摩尔比为1.5:1～1.7:1，进行重氮反应；
S3、加入适量氨水调节酸的浓度；
S4、对酸浓度调节完成后的溶液进行过滤，滤饼烘干即得产品。
作为对本发明的进一步说明，反应方程式如下：
Figure BDA0002933771140000031
实施例1
1000L反应釜中加入浓硫酸(1吨)，分批次加入2-氨基吡啶(100.0Kg，1063.8mol)，控温10～20℃加入浓硝酸(92.8Kg，957.4mol)，加热至45～50℃反应4～5h，将反应液慢慢流入1吨的冰水中，控温0～10℃滴加亚硝酸钠(110.1Kg，1595.7mol)水溶液，反应完成后，滴加氨水(600Kg)，使反应液酸浓度达到25％～30％，放料离心，烘干得到2-羟基-5-硝基吡啶84.5Kg，收率56.7％。HNMR(溶剂DMSO；内标TMS)：δ6.41-6.43(d,1H),δ8.10-8.14(q,1H),δ8.65(d,1H),δ12.63(s,1H)。
实施例2
1000L反应釜中加入浓硫酸(1.1吨)，分批次加入2-氨基吡啶(110.0Kg，1170.2mol)，控温10～20℃加入浓硝酸(102.1Kg，1053.1mol)，加热至45～50℃反应4～5h，将反应液慢慢流入1.1吨的冰水中，控温0～10℃滴加亚硝酸钠(121.1Kg，1755.3mol)水溶液，反应完成后，滴加氨水(660Kg)，使反应液酸浓度达到25％～30％，放料离心，烘干得到2-羟基-5-硝基吡啶95.2Kg，收率58.1％。HNMR(溶剂DMSO；内标TMS)：δ6.41-6.43(d,1H),δ8.10-8.14(q,1H),δ8.65(d,1H),δ12.63(s,1H)。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，其特征在于，具体反应步骤如下：
S1、分批将2-氨基吡啶加入浓硫酸中，控温10～20℃加入浓硝酸，完后保温40～50℃搅拌；
S2、硝化完成后，将反应液加入水中淬灭，控温0～10℃滴加亚硝酸钠水溶液，进行重氮反应；
S3、加入适量氨水调节酸的浓度；
S4、对酸浓度调节完成后的溶液进行过滤，滤饼烘干即得产品。
2.根据权利要求1所述的一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，其特征在于，反应方程式如下：
Figure FDA0002933771130000011
3.根据权利要求1所述的一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，其特征在于，所述S1步骤中的溶剂为浓硫酸和水，浓硫酸与2-氨基吡啶的质量比为8:1～10:1。
4.根据权利要求1所述的一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，其特征在于，所述S1步骤中浓硝酸与2-氨基吡啶的摩尔比为0.9:1～1.0:1。
5.根据权利要求1所述的一种合成2-羟基-5-硝基吡啶的一锅法合成方法，其特征在于，所述S2步骤中亚硝酸钠与2-氨基吡啶的摩尔比为1.5:1～1.7:1。
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