專(zhuān)利名稱：一種4,4′－二甲基－2,2′－聯(lián)吡啶的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成方法。
背景技術(shù)：
2，2′-聯(lián)吡啶類(lèi)化合物作為重要的化工合成中間體和配體，可與多種金屬形成具有共軛電子系統(tǒng)的金屬型配合物，廣泛應(yīng)用于檢測(cè)微量金屬離子存在及其含量的測(cè)定，這些化合物還呈現(xiàn)出優(yōu)異的光、電、熱、磁學(xué)功能和催化特性，在電導(dǎo)、光電轉(zhuǎn)換、光儲(chǔ)存、光電化學(xué)催化，光敏和氣敏等方面顯示出重要的應(yīng)用價(jià)值。其中，4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶是2，2′-聯(lián)吡啶類(lèi)化合物中重要的一種，是合成檢測(cè)金屬的絡(luò)合劑、氣敏劑、光敏劑所需的一種重要原料。4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶價(jià)格昂貴，目前完全依靠進(jìn)口，很大程度上限制了其應(yīng)用?，F(xiàn)有的合成方法是用鎳化合物作催化劑以鹵代吡啶為原料偶聯(lián)得到聯(lián)吡啶，或用鎳和鈀等過(guò)渡金屬絡(luò)合物催化下以鹵代吡啶為原料得到聯(lián)吡啶。但是由于以上這些方法的原料是鹵代吡啶，所以不能直接合成4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶。首先需要由4-甲基吡啶經(jīng)取代反應(yīng)制得2-鹵代吡啶，因而大大降低了合成4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的純度和收率，提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決目前4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成純度低、收率低、成本高和不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的問(wèn)題，提供一種4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成方法。本發(fā)明合成方法為以4-甲基吡啶為原料，加入原料重量0.5-20％的偶聯(lián)催化劑，加熱回流20～90小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，析出白色固體產(chǎn)品，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。
本發(fā)明的原理在4-甲基吡啶中N原子和甲基的共同作用下，通過(guò)偶聯(lián)催化劑的催化作用，在N的鄰位發(fā)生親核取代反應(yīng)，合成4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶。反應(yīng)機(jī)理共分三步第一步，催化劑插入鄰位氫和吡啶環(huán)之間形成中間體R-Pd-H；第二步，過(guò)渡金屬化產(chǎn)生R-Pd-R中間體；第三步，發(fā)生還原消除反應(yīng)生成偶聯(lián)產(chǎn)物。
合成路線如下 本發(fā)明具有降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的合成方法為以4-甲基吡啶為原料，加入原料重量0.5-20％的偶聯(lián)催化劑，加熱回流20～90小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濾液濃縮，析出白色固體產(chǎn)品，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式的偶聯(lián)催化劑為鉑碳、鈀碳或鎳。其它與具體
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式的合成方法為稱取4-甲基吡啶30.0g，加入原料重量0.5％的鉑碳催化劑，加熱回流48小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，得白色固體，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
本實(shí)施方式得到純度≥98.2％的4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體0.32g，收率18.8％。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)反應(yīng)液，得到4-甲基吡啶28.28g。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式的合成方法為稱取4-甲基吡啶30.0g，加入原料重量2.0％的鈀碳催化劑，加熱回流72小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，得白色固體，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
本實(shí)施方式得到純度≥99％的4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體0.84g，收率40.6％。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)反應(yīng)液得到4-甲基吡啶27.91g。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式的合成方法為稱取4-甲基吡啶30.0g，加入原料重量1.0％的鈀碳催化劑，加熱回流84小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，得白色固體，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
本實(shí)施方式得到純度≥99％的4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體0.56g，收率29.5％。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)反應(yīng)液得到4-甲基吡啶28.08g。
本發(fā)明采用偶聯(lián)催化劑合成4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶，原料4-甲基吡啶采用易得、價(jià)格低廉、反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)品純度高，偶聯(lián)催化劑回收率高、可重復(fù)使用，并且未參加反應(yīng)的4-甲基吡啶也可以回收重復(fù)利用，基本沒(méi)有反應(yīng)廢液，因而廢液處理成本很低。本發(fā)明具有降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成方法，其特征在于它的合成方法為以4-甲基吡啶為原料，加入原料重量0.5-20％的偶聯(lián)催化劑，加熱回流20～90小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，析出白色固體產(chǎn)品，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4′-甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成方法，其特征在于偶聯(lián)催化劑為鉑碳、鈀碳或鎳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成方法，其特征在于合成方法為稱取4-甲基吡啶30.0g，加入原料重量0.5％的鉑碳催化劑，加熱回流48小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，得白色固體，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成方法，其特征在于合成方法為稱取4-甲基吡啶30.0g，加入原料重量2.0％的鈀碳催化劑，加熱回流72小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，得白色固體，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成方法，其特征在于合成方法為稱取4-甲基吡啶30.0g，加入原料重量1.0％的鈀碳催化劑，加熱回流84小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，得白色固體，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶晶體。
全文摘要
一種4，4′－二甲基－2，2′－聯(lián)吡啶的合成方法，涉及一種合成方法。它解決了目前4，4′－二甲基－2，2′－聯(lián)吡啶的合成純度低、收率低、成本高和不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的問(wèn)題。本發(fā)明合成方法為以4－甲基吡啶為原料，加入原料重量0.5～20％的偶聯(lián)催化劑，加熱回流20～90小時(shí)，將反應(yīng)液過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將濾液進(jìn)行濃縮，析出白色固體產(chǎn)品，用乙酸乙酯對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，即得到4，4′－二甲基－2，2′－聯(lián)吡啶晶體。本發(fā)明具有降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J21/18GK1931841SQ20061015087
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者吳曉宏, 秦偉, 王松, 楊占成, 姜兆華 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)