CN114591231A - 一种可规模化生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可规模化生产4‑甲酸‑2,2’‑联吡啶的方法，是在催化剂存在下，以4‑甲基‑2,2’‑联吡啶为原料、以氧气为氧化剂进行气相氧化反应，得到4‑甲酸‑2,2’‑联吡啶，且所述催化剂为过渡金属氧酸盐类化合物。实验证明：本发明不仅操作简单、易于纯化处理，而且收率高，并且经过简单的重结晶处理即可得到HPLC纯度高达99.5％的目标物；此外，该方法生产成本低，所用原料价格低廉，简单易得，非常适合工业化生产；尤其是，本发明所述方法可突破现有技术的瓶颈，很容易实现公斤级到百公斤级的生产规模，对实现4‑甲酸‑2,2’‑联吡啶规模化生产具有极强的实用价值。
Description
技术领域
本发明是涉及一种可规模化生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
2,2-联吡啶配合物作为一种重要的化工中间体，已被广泛应用于发光材料、农药、医药、香料、染料等重要领域。同时，它作为一类重要的双齿螯合配体，可和各种过渡金属及稀土金属形成金属配合物，例如：联吡啶钌作为光敏化剂，在光解水和太阳能转化为电能方面具有巨大应用前景。
甲酸-2,2’-联吡啶(
CAS:1748-89-6)外观为白色或类白色固体，属于2,2-联吡啶羧基配合物，因其具有丰富的配位模式和良好的化学性质受到配位化学者的青睐。作为一种常用的多功能配体，因其具有多个配位点、含有能够提供p-p堆积作用的吡啶环、具有刚柔并济的特点，因此在配位聚合物应用方面具有突出优势，以致甲酸-2,2’-联吡啶的合成研究引起本领域的浓厚研究兴趣。
目前，报道合成4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法主要为：
1)文献“Journal of Organic Chemistry,1999,64(3),1015-1021”及“Journalof Physical Chemistry B,2013,117(21),6566-6573”等报道先用催化偶联法合成4-甲酸甲酯-2,2’-联吡啶，再水解制得4-甲酸-2,2’-联吡啶，催化偶联方法虽然看似简单，但是反应过程和产物的收率及生产成本与催化剂选择、处理等因素有很大关系，且存在成本高、后处理繁琐、金属残留不易除去等问题，因此，该方法不易实现规模化生产；
2)世界专利WO2002003008报道用4-甲酸甲酯-2,2’-联吡啶先还原成醇，再经Swern氧化制得4-甲酸-2,2’-联吡啶，但是Swern氧化需要低温条件，也限制了规模化生产；
3)中国专利CN101531683公开了用三氧化铬氧化4-甲基-2,2’-联吡啶得到目标产物，但是该方法氧化过程需要硫酸作溶剂，后处理中和产生大量废液，也不适用于大规模生产。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可规模化生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可规模化生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法，所述方法是在催化剂存在下，以4-甲基-2,2’-联吡啶为原料、以氧气为氧化剂进行气相氧化反应，得到4-甲酸-2,2’-联吡啶，且所述催化剂为过渡金属氧酸盐类化合物。
一种实施方案，所述的生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法，是在催化剂和氧化促进剂的存在下，以4-甲基-2,2’-联吡啶为原料、以氧气为氧化剂进行气相氧化反应。
一种实施方案，所述过渡金属选自钴、锰、铈中的至少一种，所述氧酸盐选自乙酸盐、油酸盐中的至少一种。
一种优选方案，所述过渡金属氧酸盐类化合物选自乙酸钴、油酸钴、乙酸锰、乙酸铈中的至少一种，以乙酸钴最佳。
一种优选方案，所述氧化促进剂为2-丁酮。
一种优选方案，100克4-甲基-2,2’-联吡啶需要加入5～15毫升2-丁酮。
一种实施方案，4-甲基-2,2’-联吡啶：催化剂的摩尔比为1：(0.1～0.5)，优选1：0.2。
一种实施方案，所述可规模化生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法，包括如下操作：
室温下，先将反应溶剂、4-甲基-2,2’-联吡啶和催化剂加入反应容器中，然后通入氧气或空气(以直接通入氧气为佳；通入空气时，起到作用的是空气中的氧气)，在100～150℃下进行搅拌反应；待反应结束，进行后处理，得到4-甲酸-2,2’-联吡啶。
一种优选方案，室温下，先将反应溶剂、4-甲基-2,2’-联吡啶、催化剂和氧化促进剂加入反应容器中。
一种优选方案，所述反应溶剂为水、乙醇、甲醇、乙腈、二氧六环、乙酸中的一种或者几种，以乙酸最佳。
一种优选方案，所述后处理的操作如下：
使反应液冷却至室温，浓缩，残余物加水稀释，用碱或碱溶液(优选无机碱溶液，进一步优选氢氧化钠溶液)调节至碱性(以调节至pH＝9～10为佳)，过滤，滤液用酸或酸溶液(优选无机酸溶液，进一步优选盐酸溶液)调节至酸性(以调节至pH＝5～6为佳)，过滤，滤饼用有机溶剂重结晶，得到4-甲酸-2,2’-联吡啶。
一种优选方案，所述后处理的操作中，过滤后，滤液先用二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用酸或酸溶液调节水相至酸性。
一种优选方案，重结晶用的有机溶剂为甲醇、异丙醇、乙醇、乙腈中的至少一种，以甲醇最佳。
与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：
实验证明：本发明通过在所述催化剂存在下，以4-甲基-2,2’-联吡啶为原料、以氧气为氧化剂进行气相氧化反应制备4-甲酸-2,2’-联吡啶，不仅操作简单、易于纯化处理，且收率高(摩尔收率可高达78.15％)，并且经过简单的重结晶处理即可得到HPLC纯度高达99.5％的目标物；此外，该方法生产成本低，所用原料价格低廉，简单易得，非常适合工业化生产；尤其是，本发明所述方法可突破现有技术的瓶颈，很容易实现公斤级到百公斤级的生产规模，对实现4-甲酸-2,2’-联吡啶规模化生产具有极强的实用价值；因此，本发明相对于现有技术具有显著性进步。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
对比例1
室温下，将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、二氧化硒(130g，2.0eq)、二氧六环(1L)依次加入至高低温夹套反应釜内，升温至回流反应过夜，结束反应，趁热过滤，滤饼用1L二氧六环热洗，合并滤液浓缩，残余物用20L二氯甲烷溶解，加入10L氢氧化钠溶液(质量分数5％)洗涤，对分离出的水相用4mol/L盐酸调pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到49.76g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为42.31％，HPLC纯度为95.5％。
对比例2
室温下，将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、高锰酸钾(371g，4.0eq)、氢氧化钠(23.50g，1.0eq)和水(1.5L)依次加入至高低温夹套反应釜内，升温至回流反应过夜，反应结束后，冷却至室温，过滤，滤液用4mol/L盐酸调pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到32.34g4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为27.50％，HPLC纯度为97.2％。
对比例3
室温下，将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、重铬酸钾(346g，2.0eq)、甲醇(1L)依次加入至高低温夹套反应釜内，降温至内温10℃左右，然后将100mL硫酸滴入反应釜内，滴毕，升温至回流反应过夜，反应结束后，降温至室温浓缩，残余物倒入1L水中，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤，滤液用4mol/L盐酸溶液调pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到52.92g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为45.00％，HPLC纯度为98.0％。
对比例4
室温下，将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、三氧化铬(329g，5.6eq)、硫酸(1.5L)依次加入至高低温夹套反应釜内，升温至75℃反应过夜，反应结束后，将反应液倒入30L冰水中过滤，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤，滤液用浓盐酸调pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到77.39g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为65.80％，HPLC纯度为98.0％。
实施例1
室温下，先将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、乙酸锰(20.33g，0.2eq)、2-丁酮(10mL)、乙酸(400mL)依次加入至高低温夹套反应釜内，然后通入氧气，并升温至回流反应过夜，反应结束后，冷却至室温，浓缩，残余物加入200mL水稀释，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤去除不溶物，滤液先用200mL二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用4mol/L盐酸溶液调水相pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到26.67g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为22.62％，HPLC纯度为98.8％。
实施例2
室温下，先将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、乙酸钴(20.80g，0.2eq)、2-丁酮(10mL)、乙酸(400mL)依次加入至高低温夹套反应釜内，然后通入氧气，并升温至回流反应过夜，反应结束后，冷却至室温，浓缩，残余物加入200mL水稀释，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤去除不溶物，滤液先用200mL二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用4mol/L盐酸溶液调水相pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到88.44g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为75.20％，HPLC纯度为99.2％。
实施例3
室温下，先将4-甲基-2,2’-联吡啶(100g，1.0eq)、乙酸钴(10.40g，0.1eq)、2-丁酮(10mL)、乙酸(400mL)依次加入至高低温夹套反应釜内，然后通入氧气，并升温至100℃反应过夜，反应结束后，冷却至室温，浓缩，残余物加入200mL水稀释，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤去除不溶物，滤液先用200mL二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用4mol/L盐酸溶液调水相pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到75.27g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为64.00％，HPLC纯度为99.0％。
实施例4
室温下，先将4-甲基-2,2’-联吡啶(1kg，1.0eq)、乙酸钴(208.0g，0.2eq)、2-丁酮(100mL)、乙酸(4L)依次加入至高低温夹套反应釜内，然后通入氧气，并升温至回流反应过夜，反应结束后，冷却至室温，浓缩，残余物加入2L水稀释，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤去除不溶物，滤液先用2L二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用4mol/L盐酸溶液调水相pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到893.8g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为76.00％，HPLC纯度为99.2％。
实施例5
室温下，先将4-甲基-2,2’-联吡啶(1kg，1.0eq)、乙酸钴(520.0g，0.5eq)、2-丁酮(100mL)、乙酸(4L)依次加入至高低温夹套反应釜内，然后通入氧气，并升温至回流反应过夜，反应结束后，冷却至室温，浓缩，残余物加入2L水稀释，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤去除不溶物，滤液先用2L二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用4mol/L盐酸溶液调水相pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到899.7g 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为76.50％，HPLC纯度为99.2％。
实施例6
室温下，先将4-甲基-2,2’-联吡啶(2kg，1.0eq)、乙酸钴(416.0g，0.2eq)、2-丁酮(200mL)、乙酸(8L)依次加入至高低温夹套反应釜内，然后通入氧气，并升温至回流反应过夜，反应结束后，冷却至室温，浓缩，残余物加入4L水稀释，用40％氢氧化钠溶液调pH＝9～10，过滤去除不溶物，滤液先用4L二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用4mol/L盐酸溶液调水相pH至5～6，过滤，滤饼用甲醇重结晶，可得到1.84kg 4-甲酸-2,2’-联吡啶(白色固体)，摩尔收率为78.15％，HPLC纯度为99.5％。
最后需要在此指出的是：以上仅是本发明的部分优选实施例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可规模化生产4-甲酸-2,2’-联吡啶的方法，其特征在于：所述方法是在催化剂存在下，以4-甲基-2,2’-联吡啶为原料、以氧气为氧化剂进行气相氧化反应，得到4-甲酸-2,2’-联吡啶，且所述催化剂为过渡金属氧酸盐类化合物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法是在催化剂和氧化促进剂的存在下，以4-甲基-2,2’-联吡啶为原料、以氧气为氧化剂进行气相氧化反应。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述过渡金属选自钴、锰、铈中的至少一种，所述氧酸盐选自乙酸盐、油酸盐中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述过渡金属氧酸盐类化合物选自乙酸钴、油酸钴、乙酸锰、乙酸铈中的至少一种。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述氧化促进剂为2-丁酮。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：进行气相氧化反应的温度为100～150℃。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述气相氧化反应的溶剂为水、乙醇、甲醇、乙腈、二氧六环、乙酸中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：反应结束后，使反应液冷却至室温，浓缩，残余物加水稀释，用碱或碱溶液调节反应体系至碱性，过滤，滤液用酸或酸溶液调节至酸性，再次过滤，滤饼再用有机溶剂重结晶。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：滤液先用二氯甲烷洗涤，然后分离出水相，再用酸或酸溶液调节水相至酸性。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：重结晶用的有机溶剂为甲醇、异丙醇、乙醇、乙腈中的至少一种。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001011026A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-16 | Fuso Chemical Co Ltd | ３−メチル−４−ニトロ安息香酸の製造方法 |
| US6355835B1 (en) * | 1999-11-26 | 2002-03-12 | Chemintel (India) Private Limited | Process for preparation of benzene dicarboxylic acids |
| CN101531683A (zh) * | 2009-04-09 | 2009-09-16 | 大连理工大学 | 分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ecl标记物 |
| CN103086964A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-08 | 北京格林凯默科技有限公司 | 一种6-溴-2-吡啶甲酸甲酯的制备方法 |
| CN103570612A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-12 | 常熟市联创化学有限公司 | 一种6-氯烟酸的制备方法 |
| CN104418730A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种对苯二甲酸的制备方法 |
| CN107759460A (zh) * | 2016-08-15 | 2018-03-06 | 朱翠英 | 一种制备多联苯多酸单体的方法 |
| CN108276275A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-07-13 | 上海应用技术大学 | 一种金属氧化物催化氧化制备4,4`-二苯醚二甲酸的方法 |
-
2022
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001011026A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-16 | Fuso Chemical Co Ltd | ３−メチル−４−ニトロ安息香酸の製造方法 |
| US6355835B1 (en) * | 1999-11-26 | 2002-03-12 | Chemintel (India) Private Limited | Process for preparation of benzene dicarboxylic acids |
| CN101531683A (zh) * | 2009-04-09 | 2009-09-16 | 大连理工大学 | 分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ecl标记物 |
| CN103086964A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-08 | 北京格林凯默科技有限公司 | 一种6-溴-2-吡啶甲酸甲酯的制备方法 |
| CN104418730A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种对苯二甲酸的制备方法 |
| CN103570612A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-12 | 常熟市联创化学有限公司 | 一种6-氯烟酸的制备方法 |
| CN107759460A (zh) * | 2016-08-15 | 2018-03-06 | 朱翠英 | 一种制备多联苯多酸单体的方法 |
| CN108276275A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-07-13 | 上海应用技术大学 | 一种金属氧化物催化氧化制备4,4`-二苯醚二甲酸的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| GU H*Y* ET AL.: "Study on the binding ability of cobalt-porphyrin with small volatile organic compounds based on density functional theory", 《ANALYTIC METHODS》, vol. 6, no. 10, 31 December 2014 (2014-12-31), pages 3360 - 3364 * |
| 岳彩波 等: "催化分子氧氧化合成3-甲基-4-硝基苯甲酸", 《应用化学》, vol. 22, no. 12, 31 December 2005 (2005-12-31), pages 1338 - 1341 * |
| 岳彩波 等: "催化分子氧氧化合成3-甲基-4-硝基苯甲酸", 《应用化学》, vol. 22, no. 12, pages 1338 - 1341 * |
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