專利名稱：2,6－二甲基吡啶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2，6-二甲基吡啶的制備方法。
背景技術(shù)：
2，6-二甲基吡啶是一種重要的有機合成中間體，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、工業(yè)產(chǎn)品等的合成。2，6-二甲基吡啶最初是從煤焦油中提取，四十年代初，世界能源結(jié)構(gòu)發(fā)生“以油代煤”的變化，使得該化合物來源受到限制，并且由于農(nóng)藥、醫(yī)藥、材料等行業(yè)的發(fā)展，使得該化合物的需求量大大增加，這些都促使了2，6-二甲基吡啶的化學(xué)合成法的發(fā)展。文獻報道的制備2，6-二甲基吡啶的方法主要有以下兩種。(1)乙酰乙酸乙酯、甲醛和氨氣在二乙胺為催化劑下，生成1，4-二氫-3，5-二乙酯基-2，6-二甲基吡啶，后者用濃硫酸和濃硝酸氧化得到3，5-二乙酯基-2，6-二甲基吡啶，然后水解脫羧得到目標產(chǎn)物2，6-二甲基吡啶，總收率小于36％。(Org Syn，1934，XIV30～33)。(2)丙酮、甲醛和氨氣在高溫下氣相催化合成目標化合物。所用催化劑為SiO2-Al2O3或Si-Al2O3負載金屬離子的固相催化劑，反應(yīng)溫度為420～450℃，收率小于45％(JP47046070，JP47031935)。上述方法(1)反應(yīng)周期長，總收率較低，反應(yīng)條件苛刻，生產(chǎn)成本較高。方法(2)在高溫下氣相環(huán)化，設(shè)備要求高，安全性較差，收率低并受催化劑性能影響較大，反應(yīng)生成較多的副產(chǎn)物，分離純化需投入較大資金。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種操作簡便、收率高的2，6-二甲基吡啶的制備方法。
本發(fā)明所述的2，6-二甲基吡啶的制備方法包括如下步驟以Pd/C為催化劑，C1～C4的醇為溶劑，2，6-二甲基-4-氯吡啶在氫氣壓力為0.1～0.2MPa，20～55℃下進行氫化脫氯反應(yīng)，后處理得到2，6-二甲基吡啶。
所述的Pd/C催化劑中Pd含量一般為5％～10％，優(yōu)先為5％。
所述的C1～C4的醇優(yōu)選為乙醇。以1mol 2，6-二甲基-4-氯吡啶為基準，醇的用量一般為1000～2000mol。
所述反應(yīng)的氫氣壓力優(yōu)選為0.1Mpa。
所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選為35～40℃。
所述的反應(yīng)時間優(yōu)選為8～10h。
所述2，6-二甲基吡啶的制備方法優(yōu)選采用如下步驟在不銹鋼高壓反應(yīng)釜中加入2，6-二甲基-4-氯吡啶、Pd/C催化劑，無水乙醇，密封，N2置換法除去高壓釜內(nèi)空氣，最后通入氫氣加壓到0.1～0.2MPa，其中以0.1MPa最佳，開啟攪拌器，升溫至20～55℃，其中以35～40℃最佳，反應(yīng)過程中可以用高效液相色譜進行檢測，反應(yīng)結(jié)束后，所述的后處理可以是催化劑減壓過濾套用，母液蒸餾回收醇溶劑，常壓下收集141～142℃餾分，得到2，6-二甲基吡啶，純度99％以上。
過濾的Pd/C催化劑可連續(xù)套用四次，高效液相色譜檢測原料10h內(nèi)轉(zhuǎn)化完全，產(chǎn)品收率無明顯下降，，第五次套用時，原料需15h轉(zhuǎn)化完全，產(chǎn)品收率下降為75％。
本發(fā)明還提供了一種所述2，6-二甲基-4-氯吡啶的制備方法，包括以三氯氧磷和五氯化磷為氯化劑，2，6-二甲基-4-羥基吡啶于90～110℃進行氯化反應(yīng)，后處理得2，6-二甲基-4-氯吡啶。其中反應(yīng)所需的原料2，6-二甲基-4-羥基吡啶可通過脫氫醋酸直接加壓氨化得到(Czech，1977；166899)。
所述的2，6-二甲基-4-羥基吡啶∶三氯氧磷∶五氯化磷的投料摩爾比一般為1∶1～3∶0.1～0.3，優(yōu)選為1∶1.5∶0.1。
所述的2，6-二甲基-4-氯吡啶制備反應(yīng)溫度優(yōu)選為105～110℃。
所述的2，6-二甲基-4-氯吡啶制備反應(yīng)時間優(yōu)選為9～11h。
所述2，6-二甲基-4-氯吡啶的制備方法優(yōu)選采用如下步驟在室溫下將三氯氧磷滴加到2，6-二甲基-4-羥基吡啶和五氯化磷的混合物中，反應(yīng)溫度為90～110℃，其中以105～110℃最佳，反應(yīng)時間9～11h。反應(yīng)結(jié)束后，常壓回收三氯氧磷，冷卻至室溫，反應(yīng)液傾入冰水中，用20％Na2CO3溶液調(diào)pH至8，氯仿萃取，經(jīng)Na2SO4干燥，蒸餾回收氯仿，殘液減壓蒸餾，收集92～93℃/20mmHg的餾分，得到2，6-二甲基-4-氯吡啶。
本發(fā)明的總反應(yīng)式如下 本發(fā)明優(yōu)選的2，6-二甲基吡啶制備方法包括如下步驟(1)以三氯氧磷和五氯化磷為氯化劑，2，6-二甲基-4-羥基吡啶于105～110℃進行氯化反應(yīng)9～11h，后處理得2，6-二甲基-4-氯吡啶；所述的2，6-二甲基-4-羥基吡啶∶三氯氧磷∶五氯化磷的投料摩爾比為1∶1.5∶0.1；(2)以Pd/C為催化劑，乙醇為溶劑，2，6-二甲基-4-氯吡啶在氫氣壓力為0.1MPa，35～40℃下進行氫化脫氯反應(yīng)8～10h，后處理得到2，6-二甲基吡啶。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、本工藝以一定配比的三氯氧磷和五氯化磷為氯化試劑，反應(yīng)收率高，多余的三氯氧磷可通過簡單蒸餾回收，反應(yīng)毋需溶劑，生產(chǎn)成本低。
2、本工藝以Pd/C為催化劑，低溫、低壓下氫化脫氯，設(shè)備要求低，安全性高，反應(yīng)生成的副產(chǎn)物少，與其他脫氯工藝如硼氫化物還原脫鹵，金屬還原脫鹵等相比，基本不產(chǎn)生污染，環(huán)境友好。Pd/C催化劑可連續(xù)套用四次，收率不變。
3、本工藝反應(yīng)時間斷，操作簡便，轉(zhuǎn)化率高。得到的目標產(chǎn)物純度高，毋需精餾柱，通過簡單的蒸餾即可得到含量大于99％的產(chǎn)品。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例12，6-二甲基-4-氯吡啶的制備在150ml三口燒瓶中，加入2，6-二甲基-4-羥基吡啶24.6g(0.2mol)和五氯化磷4.2g(0.01mol)，室溫下，30min內(nèi)滴加三氯氧磷46.0g(0.3mol)，滴畢，升溫至110～115℃，繼續(xù)反應(yīng)9～11h，最后反應(yīng)物成棕褐色。蒸餾回收三氯氧磷。自然冷卻至室溫，將反應(yīng)物緩慢倒入300ml冰水混合物中，用20％Na2CO3溶液調(diào)pH至8，3×100ml氯仿萃取，無水Na2SO4干燥，蒸餾回收氯仿，殘液減壓蒸餾，收集92～93℃/20mmHg的餾分，得淡黃色液體26.7g，收率94.3％，純度98.8％。
實施例22，6-二甲基-4-氯吡啶的制備除了不加五氯化磷外，其它操作條件均與實施例1相同，得淡黃色液體15.4g，收率54.6％，純度98.6％。
實施例32，6-二甲基-4-氯吡啶的制備除了三氯氧磷和五氯化磷的投料量分別改為30.7g(0.2mol)和8.4g(0.02mol)，即2，6-二甲基-4-羥基吡啶∶三氯氧磷∶五氯化磷的摩爾比為1∶1∶0.1外，其它操作條件均與實施例1相同，得淡黃色液體24.1g，收率85.2％，純度98.8％。
實施例42，6-二甲基-4-氯吡啶的制備除了反應(yīng)溫度為90～95℃，其它操作條件均與實施例1相同，得淡黃色液體17.8g，收率62.7％，純度98.4％。
實施例52，6-二甲基吡啶的制備在250ml不銹鋼高壓反應(yīng)釜中加入2，6-二甲基-4-氯吡啶14.2g(0.1mol)、5％Pd/C催化劑0.4g，無水乙醇150ml，密封，N2置換法除去高壓釜內(nèi)空氣，最后通入氫氣加壓到0.1MPa，開啟攪拌器，升溫至35～40℃，采用HPLC監(jiān)控反應(yīng)，10小時后原料轉(zhuǎn)化完全，放出未反應(yīng)完氣體，打開高壓釜蓋，取出反應(yīng)物。過濾，催化劑回收套用，母液回收乙醇，殘液常壓蒸餾收集142～141℃餾分，得無色液體10.3g，收率96.2％，純度99.2％。
實施例62，6-二甲基吡啶的制備除了氫氣壓力改為0.2MPa外，其它操作條件均與實施例5相同，得無色液體8.7g，收率81.3％，純度98.2％。
實施例72，6-二甲基吡啶的制備除了反應(yīng)溫度改為50～55℃外，其它操作條件均與實施例5相同，得無色液體5.7g，收率53.6％，純度95.6％。
實施例82，6-二甲基吡啶的制備除了反應(yīng)溫度改為50～55℃，氫氣壓力改為0.2MPa外，其它操作條件均與實施例5相同，得無色液體2.5g，收率23.6％，純度93.7％。
實施例92，6-二甲基吡啶的制備除了乙醇改為甲醇外，其它操作條件均與實施例5相同，得無色液體9.7g，收率93.5％，純度99.2％。
實施例102，6-二甲基吡啶的制備除了改用10％Pd/C催化劑0.4g外，其它操作條件均與實施例5相同，得無色液體10.1g，收率94.3％，純度99.1％。
權(quán)利要求
1.一種2，6-二甲基吡啶的制備方法，包括如下步驟以Pd/C為催化劑，C1～C4的醇為溶劑，2，6-二甲基-4-氯吡啶在氫氣壓力為0.1～0.2MPa，20～55℃下進行氫化脫氯反應(yīng)，后處理得到2，6-二甲基吡啶。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述反應(yīng)的氫氣壓力為0.1Mpa，所述的反應(yīng)溫度為35～40℃。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的溶劑為乙醇。
4.如權(quán)利要求1～3之一所述的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)時間為8～10h。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的2，6-二甲基-4-氯吡啶由下述步驟制備而得以三氯氧磷和五氯化磷為氯化劑，2，6-二甲基-4-羥基吡啶于90～110℃進行氯化反應(yīng)，后處理得2，6-二甲基-4-氯吡啶。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的2，6-二甲基-4-羥基吡啶∶三氯氧磷∶五氯化磷的投料摩爾比為1∶1～3∶0.1～0.3。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的2，6-二甲基-4-羥基吡啶∶三氯氧磷∶五氯化磷的投料摩爾比為1∶1.5∶0.1。
8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的2，6-二甲基-4-氯吡啶制備反應(yīng)溫度為105～110℃。
9.如權(quán)利要求5～8之一所述的制備方法，其特征在于所述的2，6-二甲基-4-氯吡啶制備反應(yīng)時間為9～11h。
10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)以三氯氧磷和五氯化磷為氯化劑，2，6-二甲基-4-羥基吡啶于105～110℃進行氯化反應(yīng)9～11h，后處理得2，6-二甲基-4-氯吡啶；所述的2，6-二甲基-4-羥基吡啶∶三氯氧磷∶五氯化磷的投料摩爾比為1∶1.5∶0.1；(2)以5％Pd/C為催化劑，乙醇為溶劑，2，6-二甲基-4-氯吡啶在氫氣壓力為0.1MPa，35～40℃下進行氫化脫氯反應(yīng)8～10h，后處理得到2，6-二甲基吡啶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種2，6－二甲基吡啶的制備方法，包括如下步驟以Pd/C為催化劑，C
文檔編號C07D213/133GK1733729SQ20051006054
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月29日
發(fā)明者孫楠, 胡仙超, 莫衛(wèi)民, 胡寶祥 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)