CN116891430A - 二甲基吡啶胺类化合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及有机合成技术领域,具体公开了二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:在醇类溶剂中,在氢气氛围下,以氰基吡啶为起始原料,在钯碳催化剂的催化下,先进行氢化反应生成甲氨基吡啶,氰基吡啶与甲氨基吡啶再进行缩合反应,得到二甲基吡啶胺类化合物。本申请的合成方法具有反应过程简单、收率高、纯度高、成本低、绿色环保和非常适合工业化大生产的优点。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其是涉及二甲基吡啶胺类化合物的合成方法。
背景技术
二甲基吡啶胺类化合物是一类重要的医药化工中间体,主要用于合成水性环境中金属离子的实时感测的传染器染料、识别铜离子和铁离子的紫外和荧光探针类化合物、标记肽类结合物或类似反应性分子的化学选择性增敏剂,以及其他含有二甲基吡啶胺类衍生药物,具有广阔的应用前景。
相关技术中公开了一种在甲醇中使用硼氢化钠催化2-醛基吡啶和2-氨甲基吡啶反应合成二甲基吡啶胺的方法,反应化学式如下:
此方法所用的原料2-醛基吡啶和2-氨甲基吡啶的价格昂贵,合成成本较高;后处理步骤需要加入稀盐酸调节pH,再用二氯甲烷萃取,最后用无水硫酸镁干燥,后处理步骤繁琐;而且会产生萃取废液、无水硫酸镁废渣,废弃物较多,不适宜工业化生产。
针对上述相关技术,发明人认为上述合成方法存在成本高、后处理繁琐、废弃物较多和不适合工业化生产的缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供二甲基吡啶胺类化合物的合成方法。
本申请提供的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,采用如下的技术方案:
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:在醇类溶剂中,在氢气氛围下,以氰基吡啶为起始原料,在钯碳催化剂的催化下,先进行氢化反应生成甲氨基吡啶,氰基吡啶与甲氨基吡啶再进行缩合反应,得到二甲基吡啶胺类化合物;
所述合成方法的反应路线如下:
通过采用上述技术方案,氰基吡啶溶解在醇类溶剂中,在氢气氛围下,钯碳催化剂起到催化作用,氰基吡啶先与氢气发生氢化反应生成甲氨基吡啶,甲氨基吡啶再与氰基吡啶、氢气发生缩合反应,生成二甲基吡啶胺类化合物和氨气;氰基吡啶价格便宜,钯碳催化剂经过处理可以循环套用,降低了原料成本;反应释放的氨气经过吸收形成固体物氯化铵,可回收利用;醇类溶剂经酸中和后可以回收备用,降低资源浪费,后处理过程简单,基本没有三废排放;本申请在同一反应体系中,同时进行氢化反应和缩合反应,反应过程简单,提高了合成时效和元素利用率,产品收率>92%,纯度为92-98%,非常适合工业化大生产。
可选的,所述反应过程保持氢气的压力为0.5-8MPa。
可选的,所述反应过程保持氢气的压力为2.5-6MPa。
可选的,所述氢化反应和缩合反应的温度为20-110℃,反应时间为8-14h。
可选的,所述氢化反应和缩合反应的温度为40-105℃。
可选的,所述氰基吡啶选自2-氰基吡啶、3-氰基吡啶和4-氰基吡啶中的任意一种。
通过采用上述技术方案,分别采用上述三种原料,能够分别合成2,2'-二甲基吡啶胺、3,3'-二甲基吡啶胺和4,4'-二甲基吡啶胺。
可选的,所述氰基吡啶与醇类溶剂的质量比为1:(0.38-20)。
通过采用上述技术方案,由于原料中的2-氰基吡啶、3-氰基吡啶和4-氰基吡啶的粘度较大,在高温高压的反应条件下极易粘壁,并且在常规的搅拌转速下,分散困难,因此,本申请采用醇类溶剂,且控制醇类溶剂的用量,醇类溶剂不仅能充分溶解氰基吡啶,而且可以降低反应粘度。
可选的,所述氰基吡啶与钯碳催化剂的质量比为100:(6-12)。
可选的,所述钯碳催化剂为5%钯碳催化剂或10%钯碳催化剂。
可选的,在所述氰基吡啶与甲氨基吡啶进行缩合反应时,间歇释放反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为0.5-8MPa。
可选的,所述间歇释放反应产生的氨气的具体方法为:每隔1.5-2.5h释放一次反应产生的氨气。
通过采用上述技术方案,由于缩合反应会产生大量的氨气,释放氨气并补充氢气有利于反应正向进行,提高原料利用率。
可选的,在所述氰基吡啶与甲氨基吡啶的缩合反应结束后,还需要进行后处理,所述后处理步骤包括:
浓缩:将缩合反应得到的中间产物降温至室温,通入氮气置换,过滤,回收钯碳催化剂,滤液减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于水中,减压浓缩,得到二甲基吡啶胺类化合物。
通过采用上述技术方案,浓缩步骤蒸馏出的溶剂经酸中和后可以回收备用,降低资源浪费,纯化步骤采用水做溶剂,基本没有三废排放,且后处理过程简单。
可选的,所述浓缩和纯化步骤中减压浓缩的压力为-0.06~-0.09MPa,温度为30-60℃。
综上所述,本申请具有以下有益效果:由于本申请在同一反应体系中,同时进行氢化反应和缩合反应,反应过程简单,提高了合成时效和元素利用率,产品收率>92%,纯度为92-97%;氰基吡啶价格便宜,钯碳催化剂经过处理可以循环套用,降低了原料成本;反应释放的氨气经过吸收形成固体物氯化铵,可回收利用;浓缩步骤蒸馏出的溶剂经酸中和后可以回收备用,降低资源浪费,后处理过程简单,基本没有三废排放,绿色环保,降低成本,非常适合工业化大生产。
附图说明
图1是本申请实施例1合成的2,2'-二甲基吡啶胺的HPLC谱图。
图2是本申请实施例6合成的3,3'-二甲基吡啶胺的HPLC谱图。
图3是本申请实施例11合成的4,4'-二甲基吡啶胺的HPLC谱图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使2-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的2-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为2.5MPa,升温至40-45℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为2.5MPa,继续反应8h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到100.2g棕红色粘稠液体,即产物2,2'-二甲基吡啶胺,参照图1,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为92.6%,收率为93.23%。
实施例2
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使2-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入300ml无水乙醇溶解的104g的2-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为2.5MPa,升温至40-45℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为2.5MPa,继续反应8h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到99.6g棕红色粘稠液体,即产物2,2'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为92.5%,收率为92.57%。
实施例3
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使2-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的2-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为2.5MPa,升温至60-65℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为2.5MPa,继续反应8h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到102.5g棕红色粘稠液体,即产物2,2'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为94.4%,收率为97.22%。
实施例4
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使2-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的2-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为2.5MPa,升温至80-85℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为2.5MPa,继续反应4h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到102.1g棕红色粘稠液体,即产物2,2'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为94.7%,收率为97.15%。
实施例5
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使2-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的2-氰基吡啶和6.5g的10%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为2.5MPa,升温至80-85℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为2.5MPa,继续反应4h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到103.4g棕红色粘稠液体,即产物2,2'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为93.6%,收率为97.24%。
实施例6
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使3-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的3-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为5MPa,升温至100-105℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为5MPa,继续反应6h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到96.8g淡黄色粘稠液体,即产物3,3'-二甲基吡啶胺,参照图2,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为95.0%,收率为92.40%。
实施例7
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使3-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的3-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为5MPa,升温至80-85℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为5MPa,继续反应8h,反应结束后,得到中间产物;
浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到97.8g淡黄色粘稠液体,即产物3,3'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为94.5%,收率为92.86%。
实施例8
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使3-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的3-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为5MPa,升温至70-75℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为5MPa,继续反应10h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到101.1g淡黄色粘稠液体,即产物3,3'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为96.4%,收率为97.93%。
实施例9
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使3-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的3-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为7MPa,升温至70-75℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为7MPa,继续反应10h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到101.3g淡黄色粘稠液体,即产物3,3'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为96.6%,收率为98.32%。
实施例10
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使3-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的3-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为3MPa,升温至70-75℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为3MPa,继续反应10h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到100.2g淡黄色粘稠液体,即产物3,3'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为95.5%,收率为96.15%。
实施例11
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使4-氰基吡啶预先溶解于异丙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml异丙醇溶解的104g的4-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为6MPa,升温至80-85℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为6MPa,继续反应4h,反应结束后,得到中间产物;
浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到96.6g淡黄色粘稠液体,即产物4,4'-二甲基吡啶胺,参照图3,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为95.4%,收率为92.60%。
实施例12
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使4-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的4-氰基吡啶和12.2g的5%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为4MPa,升温至80-85℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为4MPa,继续反应6h,反应结束后,得到中间产物;
浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到96.5g淡黄色粘稠液体,即产物4,4'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为96.3%,收率为93.37%。
实施例13
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使3-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入2600ml无水乙醇溶解的104g的3-氰基吡啶和6.5g的10%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为0.5MPa,升温至20-25℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为0.5MPa,继续反应10h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.06MPa、温度为60℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.06MPa、温度为60℃的条件下减压浓缩,得到96.7g淡黄色粘稠液体,即产物3,3'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为95.8%,收率为93.08%。
实施例14
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:
混合:使4-氰基吡啶预先溶解于无水乙醇中,在真空条件下,向高压反应釜中抽入50ml无水乙醇溶解的104g的4-氰基吡啶和6.5g的10%钯碳催化剂;
氢化和缩合反应:通入氮气置换空气,重复三次,再通入氢气置换氮气,重复三次,进行机械搅拌,氢气压力为8MPa,升温至105-110℃,保温反应4h,每隔2h释放一次反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为8MPa,继续反应6h,反应结束后,得到中间产物;浓缩:中间产物温度降至室温,通入氮气置换三次后,过滤,回收钯碳催化剂,滤液在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于210mL纯化水中,溶清后继续在压力为-0.09MPa、温度为40℃的条件下减压浓缩,得到97.2g淡黄色粘稠液体,即产物4,4'-二甲基吡啶胺,经HPLC检测,主峰出峰时间与对照品一致,纯度为95.7%,收率为93.46%。
对比例
对比例1
二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,包括以下步骤:在100mL三口烧瓶中加入2-醛基吡啶(10mmol),在搅拌条件下,将2-氨甲基吡啶(10mmol)的甲醇溶液20mL逐滴地滴加到2-醛基吡啶中,滴加完毕后于室温下搅拌10h,将NaBH4(20mmol)分次、缓慢地加入到反应体系中,反应液由棕色变为浅黄色,在室温下搅拌过夜后,减压蒸干溶剂,再加入20mL蒸馏水,在搅拌下用32%的稀盐酸调至pH为中性,用二氯甲烷萃取(3×30mL),收集下层黄色溶液用无水MgSO4干燥后,减压蒸馏得一黄色液体,产率95%。MS:m/z:200.1[M+1]+。
结合实施例1-14和对比例1可以看出,实施例3在实施例1的基础上提高了反应温度,纯度和收率均大幅提高,实施例4在实施例1的基础上提高了反应温度,且降低了继续反应的时间,纯度略有降低,但是收率大幅提高,说明反应温度会影响2,2'-二甲基吡啶胺的纯度和收率,实施例5在实施例4的基础上更换为10%钯碳催化剂,2,2'-二甲基吡啶胺的纯度略有降低,但收率略有提升,说明钯碳催化剂的钯含量会影响2,2'-二甲基吡啶胺的纯度和收率。
实施例7在实施例6的基础上降低了反应温度,增加了继续反应时间,3,3'-二甲基吡啶胺的纯度略有降低,收率略有提高,实施例8在实施例6的基础上进一步降低反应温度,增加继续反应时间,3,3'-二甲基吡啶胺的纯度和收率均大幅提高,说明反应温度和反应时间均会影响3,3'-二甲基吡啶胺的纯度和收率。
实施例9在实施例8的基础上提高了氢气压力,3,3'-二甲基吡啶胺的纯度和收率均有提高,实施例10在实施例8的基础上降低了氢气压力,3,3'-二甲基吡啶胺的纯度和收率均下降,说明反应过程中氢气的压力会影响3,3'-二甲基吡啶胺的纯度和收率。
对比例1是常规的2,2'-二甲基吡啶胺的合成方法,对比例1中的原料2-醛基吡啶和2-氨甲基吡啶的价格昂贵,合成成本较高,本申请采用的原料2-氰基吡啶、3-氰基吡啶和4-氰基吡啶价格较低,合成成本低;对比例1的后处理步骤需要加入稀盐酸调节pH,可能是因为要除去未反应完毕的2-氨甲基吡啶,再用二氯甲烷萃取,最后用无水硫酸镁干燥,后处理步骤繁琐,而本申请原料只有1种,杂质少,后处理只需要减压浓缩、加水纯化,后处理步骤简单;对比例1会产生萃取废液、无水硫酸镁废渣,废弃物较多,不适宜工业化生产;而本申请基本不产生废气、废液和固体废弃物,非常适合工业化生产。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:包括以下步骤:在醇类溶剂中,在氢气氛围下,以氰基吡啶为起始原料,在钯碳催化剂的催化下,先进行氢化反应生成甲氨基吡啶,氰基吡啶与甲氨基吡啶再进行缩合反应,得到二甲基吡啶胺类化合物;
所述合成方法的反应路线如下:
2.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述反应过程保持氢气的压力为0.5-8MPa。
3.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述氢化反应和缩合反应的温度为20-110℃,反应时间为8-14h。
4.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述氰基吡啶选自2-氰基吡啶、3-氰基吡啶和4-氰基吡啶中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述氰基吡啶与醇类溶剂的质量比为1:(0.38-20)。
6.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述氰基吡啶与钯碳催化剂的质量比为100:(6-12)。
7.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:在所述氰基吡啶与甲氨基吡啶进行缩合反应时,间歇释放反应产生的氨气,并补充氢气,保持氢气的压力为0.5-8MPa。
8.根据权利要求7所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述间歇释放反应产生的氨气的具体方法为:每隔1.5-2.5h释放一次反应产生的氨气。
9.根据权利要求1所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:在所述氰基吡啶与甲氨基吡啶的缩合反应结束后,还需要进行后处理,所述后处理步骤包括:
浓缩:将缩合反应得到的中间产物降温至室温,通入氮气置换,过滤,回收钯碳催化剂,滤液减压浓缩,回收溶剂,得到油状粘稠产物;
纯化:将油状浓稠产物溶解于水中,减压浓缩,得到二甲基吡啶胺类化合物。
10.根据权利要求9所述的二甲基吡啶胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述浓缩和纯化步骤中减压浓缩的压力为-0.06~-0.09MPa,温度为30-60℃。
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