2-氨基-4-羟基吡啶的合成方法可以分为两类,一类是以吡啶为原料,先合成双吡啶盐酸盐,然后进一步转化为 2-氨基-4-羟基吡啶,它们所涉及到的合成过程往往操作冗长,复杂,持续周期长,甚至可达 4- 5 d,而且文献报道的收率较低,总收率仅能达到 50% ;另一类则是以 2-氨基-4-氯吡啶为原料,碱性条件下转化,再经过酸化后得到2-氨基-4-羟基吡啶,但是 2-氨基-4-氯吡啶是从 2,4-二氨基吡啶经过重氮化,再在浓盐酸中分解得到,显而易见,重氮盐在分解时,由于水的存在不可避免地有羟基取代物生成,所以也会严重影响 2-氨基-4-氯吡啶的收率. 本文以 2,4-二氨基吡啶为原料,通过重氮化,水解的方法合成 2-氨基-4-羟基吡啶是一条成功的路径.其合成反应式... 2-氨基-4-羟基吡啶的合成反应式
实验操作:
重氮盐的制备与水解
称取 141 g(1. 5 mol) 2,4-二氨基吡啶,溶于配好的15% (质量分数)的稀硫酸溶液, 2,4-二氨基吡啶与硫酸的摩尔比为 1∶ 2. 5或略高.然后将 114 g亚硝酸钠溶于 300 m L水中,再将此亚硝酸钠溶液在搅拌条件下慢慢滴加到氨基吡啶的酸溶液中,控制反应温度为 30- 50℃,反应终点采用淀粉碘化钾试纸检验,当反应液使淀粉碘化钾变蓝并且颜色不再褪去时,停止滴定,如果亚硝酸钠量不足则继续添加,直至反应到达终点. 然后使反应液在 50℃下继续搅拌,直到反应液中不再有气泡生成,表明水解过程结束.
中和过程
用固体碱 NaOH中和上述获得的重氮液至显较强碱性,在 60℃下搅拌 40 min,然后用 25% (质量分数)的盐酸酸化到 pH= 7. 5,搅拌 20 min后,改为滴加有机酸,并强烈搅拌,保持反应液的 pH值为5. 5左右不变化为止.
产物的后处理及检验
将调好 pH值的溶液脱除溶剂后,转移到自行设计的连续逆流萃取装置中,选用合适溶剂萃取出产物 2-氨基-4-羟基吡啶,该装置的基本结构及主要尺寸.从逆流萃取塔中萃取了 2-氨基-4-羟基吡啶的溶液,自动进入蒸发器,萃取剂被蒸发并冷凝后,成为新萃取剂重新回到萃取塔底部,再经过逆流接触后,并经过澄清段,回到蒸馏釜中.该萃取过程传质效率高,溶剂反复使用,损失少,污染小,连续化过程生产效率大幅度提高. 该技术已经过中试生产使用,效果非常满意.对于以上的合成量,用 1000 mL萃取剂异丙醇连续萃取 1 h.用 FeCl 3 溶液检验滤得萃余物中的 2-氨基-4-羟基吡啶时,已经检测不到 2-氨基-4-羟基吡啶的残留 (对比试验表明如果有微量的 2-氨基-4-羟基吡啶残存,就能明显使 FeCl 3 溶液变为橙红色).放出萃取液并减压浓缩回收萃取剂 (浓缩到原体积的 1/5), 0℃下结晶, 得到产物 2-氨基-4-羟基吡啶. 烘干,所得的产物 132 g,收率 92. 4%.如果采用间歇操作的萃取方式,采用以上同样的萃取剂,分 4次萃取,所得的产品收率约 80% .
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