一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，采用“一鍋法”合成DMAP。以吡啶和氯化亞砜為原料，在特定的溶劑和催化劑作用下，在一定的溫度條件下，反應(yīng)合成中間產(chǎn)物N-（4-吡啶基）氯化吡啶鹽酸鹽（簡(jiǎn)稱(chēng)雙吡啶鹽酸鹽），中間體直接與二甲基甲酰胺反應(yīng)合成目標(biāo)產(chǎn)物DMAP。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明克服了傳統(tǒng)方法反應(yīng)步驟繁瑣，工藝流程長(zhǎng)等缺點(diǎn)，且中間體不需經(jīng)過(guò)分離純化，生產(chǎn)設(shè)備成本較低，生產(chǎn)裝備簡(jiǎn)單，流程短，操作容易，反應(yīng)收率較高，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種合成4- 二甲氨基吡啶的新工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)物合成領(lǐng)域，具體涉及一種合成4- 二甲氨基吡啶的新工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]4-二甲氨基吡啶，分子式:C7HltlN2,簡(jiǎn)稱(chēng)DMAP。分子量為122.17，純品為白色晶體。4-二甲氨基吡啶是近年來(lái)廣泛用于化學(xué)合成的新型高效催化劑，在有機(jī)合成、藥物合成、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料、高分子化學(xué)、分析化學(xué)中的?；?、烷基化、醚化、酯化及酯交換等多種類(lèi)型的反應(yīng)中有較高的催化能力，對(duì)提高收率有極其明顯的效果，此外還可以用作相轉(zhuǎn)移催化劑用于界面反應(yīng)。由于DMAP優(yōu)良的催化性能，它在有機(jī)合成方面已經(jīng)成為最常用的催化劑之一。
[0003]目前合成4-二甲氨基吡啶的方法有很多，根據(jù)原料的不同，可分為4-吡啶酮法、4- 二甲娃氧基卩比唳法、4_苯氧基卩比唳法、4_氛基卩比唳法和雙卩比唳鹽法等。4_卩比唳麗法由于反應(yīng)溫度高，副產(chǎn)物增多，導(dǎo)致收率不高，另外，原材料4-吡啶酮來(lái)源比較困難。4-三甲硅氧基吡啶法由于原材料來(lái)源困難、催化劑HgCl2污染大且難以處理等因素，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。4-苯氧基吡啶法由于原材料昂貴、反應(yīng)條件苛刻、操作較為繁瑣等缺點(diǎn)，因而工業(yè)化生產(chǎn)存在困難。4-氰基吡啶法因其存在原料來(lái)源困難、收率低、流程長(zhǎng)、成本高等困難，從而難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。雙吡啶鹽法原料易得，操作方便，反應(yīng)條件緩和等優(yōu)點(diǎn)，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。但該法也存在步驟繁瑣，工藝流程較長(zhǎng)等缺點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種“一鍋法”合成4-二甲氨基吡啶，這種方法不但原料易得，操作簡(jiǎn)單，工藝流程短，并且由于催化劑的加入，使得反應(yīng)的時(shí)間縮短，產(chǎn)率有所提聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供了一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，通過(guò)“一鍋法”合成4-二甲氨基吡啶的方法，中間產(chǎn)物不需經(jīng)任何處理，直接加入二甲基甲酰胺和催化劑，油浴加熱回流，直至反應(yīng)物吡啶消耗完全，減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗滌萃取、重結(jié)晶等步驟，最終得到白色的4-二甲氨基吡啶晶體。本發(fā)明工藝能夠有效的解決傳統(tǒng)分步法工藝繁瑣，流程過(guò)長(zhǎng)，副產(chǎn)物多，分離困難等問(wèn)題，使反應(yīng)的能耗減少，4-二甲氨基批唳的收率得到有效的提聞。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種合成4- 二甲氨基吡啶的新工藝，其特征于包括以下幾個(gè)步驟:
(1)將一定量的新鮮吡啶和溶劑混合，在冰水浴下，滴加一定量的氯化亞砜，滴加結(jié)束后油浴加熱，溫度控制在50~80°C繼續(xù)反應(yīng)4~10h，得到中間產(chǎn)物N- (4-吡啶基)氯化吡啶鹽酸鹽溶液，吡啶和氯化亞砜的質(zhì)量比為1:1.0-1.2 ；
(2)向上述N-(4-吡啶基)氯化吡啶鹽酸鹽溶液中加入一定量的DMF (二甲基甲酰胺)和催化劑，油浴加熱回流，直至反應(yīng)物吡啶消耗完全，減壓蒸出過(guò)量的DMF，吡啶和二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為1:0.6-0.75 ；
(3)殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下緩慢滴加一定量的NaOH溶液，攪拌至固體消失，降溫抽濾，用氯仿分多次洗滌萃取濾渣；
(4)萃取液用活性炭脫色，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾后濃縮，得到DMAP粗品，用乙酸乙酯對(duì)粗品進(jìn)行重結(jié)晶，得到白色片狀晶體DMAP。
[0007]所述的一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，其特征在于:步驟(I)中，所用的溶劑為乙酸乙酯，吡啶和乙酸乙酯的質(zhì)量比為1:0.548~0.914。
[0008]所述的一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，其特征在于:步驟(2)中所述的催化劑為聚乙二醇600，吡啶和聚乙二醇600的質(zhì)量比為1:0.091-0.125。
[0009]所述的一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，其特征在于:步驟(3)中，NaOH溶液的濃度為20-40%，吡啶和NaOH的質(zhì)量比為1:0.1-0.2。
[0010]本發(fā)明的主要技術(shù)特點(diǎn):采用“一鍋法”合成4-二甲氨基吡啶，對(duì)于中間產(chǎn)物N- (4-批唳基)氯化批唳鹽酸鹽溶液不需經(jīng)過(guò)冷卻，抽濾，洗漆，烘干等步驟，直接進(jìn)行下步反應(yīng)，解決了傳統(tǒng)方法工藝復(fù)雜，時(shí)間偏長(zhǎng)，能耗偏高，產(chǎn)率偏低等難題，使合成工藝得到了簡(jiǎn)化；另外，在合成4-二甲氨基吡啶時(shí)使用了催化劑聚乙二醇，大大減短了反應(yīng)的時(shí)間，使副產(chǎn)物減少，從而使4- 二甲氨基吡啶的收率達(dá)到70%以上。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:
在10000L的搪瓷玻璃反應(yīng)釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的乙酸乙酯，冰浴攪拌條件下緩慢滴加1650kg的氯化亞砜，滴加結(jié)束后，升溫回流反應(yīng)4~10h。然后再向溶液中加入催化劑150kg，攪拌一段時(shí)間，再向其中緩慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，繼續(xù)回流至吡啶消耗完全。減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺。將殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下，緩慢滴加100Kg濃度為20%的NaOH溶液，攪拌至無(wú)硬塊，降溫抽濾，用氯仿多次洗滌萃取濾渣，萃取液用活性炭脫色，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾后濃縮，得4- 二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶，得到白色片狀晶體4-二甲氨基吡啶，收率為70.5%。
[0012]實(shí)施例2:
在10000L的搪瓷玻璃反應(yīng)釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶劑，冰浴攪拌條件下緩慢滴加1700kg的氯化亞砜，滴加結(jié)束后，升溫回流反應(yīng)4~10h。然后再向溶液中加入催化劑150kg，攪拌一段時(shí)間，再向其中緩慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，繼續(xù)回流至吡啶消耗完全。減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺。將殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下，緩慢加入100Kg濃度為20%的NaOH溶液，攪拌至無(wú)硬塊，降溫抽濾，用氯仿多次洗滌萃取濾渣，萃取液用無(wú)水硫酸鈉干燥，活性炭脫色，過(guò)濾后濃縮，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶，得到白色片狀晶體4-二甲氨基吡啶，收率為73.1%。
[0013]實(shí)施例3:
在10000L的搪瓷玻璃反應(yīng)釜中，加入1500kg的吡啶和1200kg的溶劑，冰浴攪拌條件下緩慢滴加1650kg的氯化亞砜，滴加結(jié)束后，升溫回流反應(yīng)4~10h。然后再向溶液中加入催化劑150kg，攪拌一段時(shí)間，再向其中緩慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，繼續(xù)回流至吡啶消耗完全。減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺。將殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下，緩慢滴加100Kg濃度為20%的NaOH溶液，攪拌至無(wú)硬塊，降溫抽濾，用氯仿多次洗滌萃取濾渣，萃取液用無(wú)水硫酸鈉干燥，活性炭脫色，過(guò)濾后濃縮，得4- 二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶，得到白色片狀晶體4-二甲氨基吡啶，收率為70.3%。
[0014]實(shí)施例4:
在10000L的搪瓷玻璃反應(yīng)釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶劑，冰浴攪拌條件下緩慢滴加1650kg的氯化亞砜，滴加結(jié)束后，升溫回流反應(yīng)4~10h。然后再向溶液中加入催化劑150kg，攪拌一段時(shí)間，再向其中緩慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，繼續(xù)回流至吡啶消耗完全。減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺。將殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下，緩慢滴加500Kg濃度為40%的NaOH溶液，攪拌至無(wú)硬塊，降溫抽濾，用氯仿多次洗滌萃取濾渣，萃取液用無(wú)水硫酸鈉干燥，活性炭脫色，過(guò)濾后濃縮，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶，得到白色片狀晶體4-二甲氨基吡啶，收率為72.5%。
[0015]實(shí)施例5:
在10000L的搪瓷玻璃反應(yīng)釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶劑，冰浴攪拌條件下緩慢滴加1650kg的氯化亞砜，滴加結(jié)束后，升溫回流反應(yīng)4~10h。然后再向溶液中加入催化劑150kg，攪拌一段時(shí)間，再向其中緩慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，繼續(xù)回流至吡啶消耗完全。減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺。將殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下，緩慢滴加700Kg濃度為30%的NaOH溶液，攪拌至無(wú)硬塊，降溫抽濾，用氯仿多次洗滌萃取濾渣，萃取液用無(wú)水硫酸鈉干燥，活性炭脫色，過(guò)濾后濃縮，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶，得到白色片狀晶體4-二甲氨基吡啶，收率為74.2%。
[0016]實(shí)施例6:
在10000L的搪瓷玻璃反應(yīng)釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶劑，冰浴攪拌條件下緩慢滴加1650kg的氯化亞砜，滴加結(jié)束后，升溫回流反應(yīng)4~10h。然后再向溶液中加入催化劑150kg，攪拌一段時(shí)間，再向其中緩慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，繼續(xù)回流至吡啶消耗完全。減壓蒸出過(guò)量的二甲基甲酰胺。將殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下，緩慢滴加700Kg濃度為30%的NaOH溶液，攪拌至無(wú)硬塊，降溫抽濾，用氯仿多次洗滌萃取濾渣，萃取液用無(wú)水硫酸鈉干燥，活性炭脫色，過(guò)濾后濃縮，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶，得到白色片狀晶體4-二甲氨基吡啶，收率為73.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種合成4- 二甲氨基吡啶的新工藝，其特征于包括以下幾個(gè)步驟: (1)將一定量的新鮮吡啶和溶劑混合，在冰水浴下，滴加一定量的氯化亞砜，滴加結(jié)束后油浴加熱，溫度控制在50~801繼續(xù)反應(yīng)4~1011，得到中間產(chǎn)物.(4-吡啶基)氯化吡啶鹽酸鹽溶液，吡啶和氯化亞砜的質(zhì)量比為1:1.0-1.2 ； (2)向上述.(4-吡啶基)氯化吡啶鹽酸鹽溶液中加入一定量的0班^(二甲基甲酰胺)和催化劑，油浴加熱回流，直至反應(yīng)物吡啶消耗完全，減壓蒸出過(guò)量的01？，吡啶和二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為1:0.6-0.75 ； (3)殘?jiān)鋮s降溫后，在攪拌條件下緩慢滴加一定量的似0?溶液，攪拌至固體消失，降溫抽濾，用氯仿分多次洗滌萃取濾渣； (4)萃取液用活性炭脫色，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾后濃縮，得到0嫩？粗品，用乙酸乙酯對(duì)粗品進(jìn)行重結(jié)晶，得到白色片狀晶體0嫩?。
2.如權(quán)利要求1所述的一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，其特征在于所用的溶劑為乙酸乙酯，吡啶和乙酸乙酯的質(zhì)量比為1:0.548-0.914。
3.如權(quán)利要求1所述的一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，其特征在于:步驟(2)中所述的催化劑為聚乙二醇600，吡啶和聚乙二醇600的質(zhì)量比為1:0.091-0.125。
4.如權(quán)利要求1所述的一種合成4-二甲氨基吡啶的新工藝，其特征在于:步驟(3)中，似0！1溶液的濃度為20-40%，吡啶和細(xì)!I的質(zhì)量比為1:0.1-0.2。
【文檔編號(hào)】C07D213/74GK104496892SQ201410638584
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】劉善和, 方紅新, 強(qiáng)金鳳, 陸媛 申請(qǐng)人:安徽國(guó)星生物化學(xué)有限公司