CN1982297A - 吡啶－n－氧化物的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
一种吡啶－N－氧化物的合成工艺，依照下列步骤完成：①固载磷钨酸催化剂的制备：首先通过湿法将钨酸钠制备成的磷钨酸，并在真空干燥下生成无水产品，将无水产品和载体一起放入容器中，用去离子水配成溶液，充分搅拌后得到除掉水分、高温烘干并且活化得到催化剂；②将此催化剂同吡啶一起放入烧瓶中，用双氧水氧化反应后滤掉催化剂，滤液经过减压蒸馏得到最终产品——吡啶－N－氧化物。本发明的优点是：反应中将催化剂制成固载形式，在水中实现反应的进行，避免了大量使用溶剂，工艺简单，反应速度快，反应完后催化剂可以通过过滤回收套用，反应中套用可达5次以上，大大节约了反应成本。
Description
技术领域：
本发明属于一种有机合成中间体的工艺，特别涉及一种吡啶-N-氧化物的合成工艺。
背景技术：
吡啶-N-氧化物是重要的有机合成中间体，广泛应用于医药、染化、催化剂等多种行业，如医药工业用于合成抗菌素头孢匹林(Cephaopirin)，4-取代吡啶衍生物的合成。另外，它还是一种新型的非离子表面活性剂，可以增加吸附表面起到稳定泡沫的作用。
传统的吡啶N-氧化物的合成方法有以下几种：1、过氧乙酸氧化法：在搅拌下向吡啶溶液中滴加40％过氧乙酸，然后处理得到产品。2、在冰乙酸中加入吡啶，滴加35％双氧水，然后处理得到成品。3、用邻苯二甲酸过氧化物氧化吡啶。4、用过硼酸钠氧化吡啶。5、用磷钨酸催化剂作用下在水溶液中氧化吡啶。
目前经常使用的是第1，2种方法，用到大量的冰乙酸，溶剂消耗很大，不易回收，并且需要中和萃取，反应周期很长。第三种和第四种方法虽然避免使用大量的溶剂，但原材料本身价格很高，并且后处理很困难，所以基本没有使用该方法。第五种方法虽然反应周期短，也没有大量溶剂，但是由于催化剂不便回收并且价格昂贵，所以成本很高。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种吡啶-N-氧化物的合成工艺，该工艺方法通过将催化剂固载于固定相上，从而减少催化剂流失，并且能够多次套用，降低反应成本，使之成为一种工业化方法。
本发明的技术方案是：一种吡啶-N-氧化物的合成工艺，其特征在于：依照下列步骤完成：①固载磷钨酸催化剂的制备：首先通过湿法将钨酸钠制备成的磷钨酸，并在真空干燥下生成无水产品，将无水产品和载体一起放入容器中，用去离子水配成溶液，充分搅拌后得到除掉水分、高温烘干并且活化得到催化剂；②将此催化剂同吡啶一起放入容器中，用双氧水氧化反应后滤掉催化剂，滤液经过减压蒸馏得到最终产品——吡啶-N-氧化物。
上述载体采用5A分子筛。
上述催化剂是在100-140度之间烘干、在250-350度之间活化4-6小时得到的。
本发明的优点是：反应中将催化剂制成固载形式，在水中实现反应的进行，避免了大量使用溶剂，工艺简单，反映速度快，反应完后催化剂可以通过过滤回收套用，反应中套用可达5次以上，大大节约了反应成本。
具体实施方式：
①固载磷钨酸催化剂的制备：首先通过湿法将钨酸钠100g制备成的磷钨酸，并在真空干燥下生成无水产品，将无水产品和5A分子筛载体400g一起放入容器中，用去离子水240ml配成溶液，充分搅拌后得到除掉水分、120度烘干并且在300度活化5小时得到催化剂330g。
②将此催化剂同吡啶一起放入烧瓶中，用双氧水氧化反应后滤掉催化剂，滤液经过减压蒸馏得到最终产品——吡啶-N-氧化物。
具体方法为：在250ml四口烧瓶中加温度计、搅拌器、冷凝器和滴液漏斗。通过滴液漏斗加入10g(0.13mol)的吡啶，加入提前活化好的固载催化剂2.5克，搅拌下升高温度到80度，滴加30％双氧水23g(0.2mol)，在80度保温2小时后降温，过滤掉催化剂，将母液用无水亚硫酸钠处理分解掉残余的双氧水，蒸馏除去未反应的吡啶和水，减压蒸馏得到产品10.5g，收率88％。
用以上过滤出的催化剂重复以上反应4次，其收率分别为88.5％，87.6％87.2％85％，证明催化剂反复使用是有效果的。
Claims (3)
1、一种吡啶-N-氧化物的合成工艺，其特征在于：依照下列步骤完成：①固载磷钨酸催化剂的制备：首先通过湿法将钨酸钠制备成的磷钨酸，并在真空干燥下生成无水产品，将无水产品和载体一起放入容器中，用去离子水配成溶液，充分搅拌后得到除掉水分、高温烘干并且活化得到催化剂；②将此催化剂同吡啶一起放入烧瓶中，用双氧水氧化反应后滤掉催化剂，滤液经过减压蒸馏得到最终产品——吡啶-N-氧化物。
2、根据权利要求1所述的吡啶-N-氧化物的合成工艺，其特征在于：上述载体采用5A分子筛。
3、根据权利要求1所述的吡啶-N-氧化物的合成工艺，其特征在于：上述催化剂是在100-140度之间烘干、在250-350度之间活化4-6小时得到的。
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