CN1158852A - 4,4-联吡啶的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种4,4-联吡啶的制造工艺。它是在现有的热钠法的基础上改进而成的。首先将金属钠溶解在有机溶剂中,再在氮气保护下加入吡啶进行钠化反应。然后通入氧化剂进行氧化反应。最后减压蒸馏回收有机溶剂和吡啶,残液用有机溶剂萃取,萃取液经无水硫酸钠干燥后常压蒸发脱溶剂制得4,4-联吡啶。其特征在于:a.有机溶剂采用六甲基磷酰三胺;b.钠化反应时,吡淀与金属钠的克分子比为1∶1-5∶1,反应温度为20-100℃;c.氧化剂为氧气、空气、空气/氧气混合气体。本发明的优点是反应周期短、收率高、工艺简单。
Description
本发明涉及一种4,4-联吡啶的制造工艺。
联吡啶大量地被用来生产灭生性除草剂百草枯,同时也是生产医药和有机化工原料的中间体。生产联吡啶的技术路线很多,适合于中小工厂使用的主要是热钠法和高温镁法。目前所使用的热钠法,其工艺为:首先将金属钠溶解在有机溶剂吡啶中,并在氮气保护下进行钠化反应,然后通氧化剂空气/氧气混合气体进行氧化反应。其吡啶与金属钠的克分子比为10-20∶1,其反应温度为100℃左右。这种工艺的缺点是反应周期长、收率低、收率约为50%。
本发明的目的是针对上述现有技术中的缺点,而提供一种反应周期短、收率高的4,4-联吡啶的制造工艺。
本发明的目的是这样实现的,它是在现有的热钠法的基础上改进而成的。首先将金属钠溶解在有机溶剂中,有机溶剂采用六甲基磷酰三胺,再在氮气保护下加入吡啶进行钠化反应,吡啶与金属钠的克分子比为1∶1-5∶1,最佳克分子比为1∶1-3∶1。钠化反应温度为20-100℃,最佳反应混度为20-60℃。然后通入氧化剂进行氧化反应。氧化反应温度为20-100℃,最佳反应温度为20-60℃。其中氧化剂为氧气、空气、空气/氧气混合气体。氧化剂最好为氧气。当氧化剂采用空气/氧气混合气体时,空气与氧气之比为2∶1。而后减压蒸馏回收有机溶剂和吡啶,残液用有机溶剂萃取,萃取液经无水硫酸钠干燥后常压蒸发脱溶剂制得4,4-联吡啶。
由于本发明采用了一种优良的有机溶剂六甲基磷酰三胺,它对金属钠有卓越的溶解能力,增加了反应过程中金属钠和吡啶分子间的碰撞几率,使反应周期大为缩短,收率大幅度提高,而且大量减少了吡啶参加循环的用量。
本发明的优点是工艺简单、易于实施、投资较少,尤其是反应周期短,收率较高,收率可达86%以上(以吡啶计)。
下面是本发明的实施例:
实施例1:
在装有温度汁、搅拌器、回流冷凝管和通气导管的四口瓶中加入100克新鲜的六甲基磷酰三胺,而后加入切成丝状的7.0克金属钠,金属钠随即溶解,反应体系变成兰色的稠状液体,待金属钠全部溶解后,在氮气保护下加入24克的吡啶,反应开始是放热反应,而后反应趋于缓和,反应温度控制在40℃左右进行,反应液由兰色变为褐绿色即为钠化反应终点,这一过程大约十小时。而后将装置插上空气导气管,保持在相同温度下通空气进行氧化反应,当观察到体系有金黄色固体出现(约12小时左右)时,即为氧化终点。减压蒸馏,回收六甲基磷酰三胺和吡啶,以循环使用。蒸馏残液用乙醚萃取,萃取液经无水硫酸钠干燥后常压蒸发脱掉溶剂即得到4,4-联吡啶粗品。收率为86.2%(以吡啶计)。
实施例2:
在预先干燥好的四口瓶中,装有温度计、冷凝器、搅拌器和通气管。在氮气保护下先将11.5克的金属钠投入200克的新鲜六甲基磷酰三胺中,在搅拌下加入198克的无水吡啶,进行钠化反应,而后冷却至20℃左右用空气/氧气混合气体,流速为100毫升/分钟,大约8小时后氧化完成。最后采用与实施例1相同的方法处理后得到4,4-联吡啶。
实施例3:
在同实施例1的装置中,将金属钠溶解在六甲基磷酰三胺中,温度控制在98-100℃,在不断搅拌下使钠溶解,而后在氮气保护下加入吡啶,其中吡啶与金属钠的克分子比3∶1,在100℃进行钠化反应。而后冷却到50℃左右,用空气进行氧化反应。之后,采用与实施例1相同的方法处理后得到4,4-联吡啶。
实施例4:
钠化反应部分同实施例3,氧化采用氧气作为氧化剂。取50克30%钠的六甲基磷酰三胺溶液加入到250毫升的吡啶中去,在氮气保护下将混合物加热到80℃±2℃,进行钠化反应。之后,在维持80℃下通入氧气,进行氧化反应。最后,采用与实施例1相同的方法处理后得到4,4-联吡啶。
Claims (6)
1、一种4,4-联吡啶的制造工艺,它采用热钠法,首先将金属钠溶解在有机溶剂中,再在氮气保护下加入吡啶进行钠化反应,然后通入氧化剂进行氧化反应,而后减压蒸馏回收有机溶剂和吡啶,残液用有机溶剂萃取,萃取液经无水硫酸钠干燥后常压蒸发脱溶剂制得4,4-联吡啶,其特征在于:
a、有机溶剂采用六甲基磷酰三胺,
b、钠化反应时,吡淀与金属钠的克分子比为1∶1-5∶1,反应温度为20-100℃,
C、氧化剂为氧气、空气、空气/氧气混合气体。
2、根据权利要求1所述的工艺,其特征在于吡啶与金属钠的最佳克分子比为1∶1-3∶1。
3、根据权利要求2所述的工艺,其特征在于钠化反应的最佳反应温度为20-60℃。
4、根据权利要求3所述的工艺,其特征在于氧化反应的最佳反应温度为20-60℃。
5、根据权利要求4所述的工艺,其特征在于氧化剂最好为氧气。
6、根据权利要求1所述的工艺,其特征在于当氧化剂采用空气/氧气混合气体时,空气与氧气之比为2∶1。
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