绿色催化剂诱导的高含量2,6-二氯吡啶-n-氧化物合成的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种2,6-二氯吡啶-N-氧化物的生产方法。其特征是依据协同效应理论，提出的一种新颖的绿色催化剂（杂多酸），该催化剂是由杂原子和多原子按一定结构通过氧原子配位侨联组合而成，具有独特的酸性、“准液相”行为、多功能（酸、氧化、光催化）等优点，可用于2,6-二氯吡啶-N-氧化物的可控合成，成功实现了其高含量、高收率的合成和宏量生产。本发明以2,6-二氯吡啶为原料，借助杂多酸的高效多功能性来加速反应进行，合成方法简单高效、环境友好、产品纯度及收率分别可达98%及85%以上，适宜于大规模的工业化生产。
【专利说明】绿色催化剂诱导的高含量2, 6- 二氯吡啶-N-氧化物合成
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以2，6- 二氯吡啶为主要原料采用绿色催化剂制备2，6- 二氯吡啶-N-氧化物的新方法。
【背景技术】
[0002]吡啶氮氧化物及其衍生物，是以吡啶为原料进行有机合成的重要中间体，它与未氧化的母体化合物性质差别很大。主要由于氧原子对反应起着重要的影响，而且反应后可通过还原的方法将其去除，所以常被作为取代、重排等反应的定位基团。2，6-二氯吡啶-N-氧化物，是吡啶系氮氧化物中的一种重要的专用精细化工中间体，主要用于特定的医药、农药及日用化工产品的合成。
[0003]2，6-二氯吡啶-N-氧化物的合成方法，主要有以下几种:①过氧乙酸氧化法:在搅拌下向2，6-二氯吡啶中滴加过氧乙酸，然后处理得到产品；②冰乙酸-双氧水法:在冰乙酸中加入2，6- 二氯吡啶，然后滴加双氧水，最后处理得到产品；③邻苯二甲酸过氧化物法；④TFA-双氧水法；④用磷钨酸催化剂作用下在水溶液中氧化2，6- 二氯吡啶。以上工艺得到的2，6- 二氯吡啶-N-氧化物产品收率低，仅在30~55%，在生产操作中不易得到高纯度的产品，一般均低于95%。且存在溶剂消耗大、不易回收、反应周期长、原料价格高、后处理困难、催化剂昂贵、污染大或“三废”不易处理等缺点。
[0004]Chikara Kaneko 等人在《Chem.Pharm.Bull.》(Vol.34, 1986, 3658)中报道:2，6-二氯吡啶、TFA、30%H202，回流状态下保温。保温结束后，倒入冰水中，滤液浓缩。母液用NaHCO3调节pH， 再加适量的CH2Cl2萃取，抽滤、洗涤、分液，脱溶，结晶得目标产物。操作相对繁琐、且反应中加入很多TFA，反应后需大量的NaHCO3来中和，得到的产品收率仅63%。
[0005]G.E.Chivers 等人在《J.Chem.Soc.C.》(Vol.14, 1971, 2867)中报道:采用冰乙酸-硫酸_90%H202法来合成2，6- 二氯吡啶-N-氧化物，该反应需要在回流状态下搅拌保温ISh0反应周期长、操作繁琐，且长时间的高温会导致副反应增加，影响收率，得到的产品收率仅65%。
[0006]本发明人通过大量的实验筛选和优化，确定了合适的绿色催化剂及其用量，克服了以上合成中的问题，使得2，6- 二氯吡啶-N-氧化物的收率大大提高，且得到的2，6- 二氯吡啶-N-氧化物用简单常规的精致提纯纯度即可达98%以上。
【发明内容】
[0007]为了弥补现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种2，6-二氯吡啶-N-氧化物的生产方法，采用新颖的绿色催化剂(杂多酸)，有效的提高了产品的纯度和收率。合成方法操作简单、高效、环境友好、损失小。
[0008]通过下述技术方案实现上述目的，
[0009]一种绿色催化剂诱导的高含量2，6- 二氯吡啶-N-氧化物制备方法，其特征是:将2，6- 二氯吡啶、TFA与催化剂的混合溶液搅拌均匀，升温至50~95，°C然后滴加氧化剂，回流状态下搅拌保温I~4h，保温结束后滤掉催化剂，冷却至室温，倒入冰水中，滤液脱溶去除水及过量的TFA后加适量的CHC13萃取、分液、脱溶，得最终产品一2，6- 二氯吡啶-N-氧化物。
[0010]所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6-二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:2，6-二氯吡啶与氧化剂的摩尔比值为1:1.5-3，2，6_ 二氯吡啶与TFA的质量比值为1:0.5_1.2 o
[0011]所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6- 二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:所述的催化剂指的是钨磷酸、钥磷酸、硅钨酸盐杂多酸、稀土钥钒磷杂多酸、磷钨钥杂多酸、硅钨钒杂多酸、钥钒磷杂多酸、锰卟啉/钒取代杂多酸、钨锗杂多酸中的一种或者几种。
[0012]所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6- 二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:催化剂用量为2，6- 二氯吡啶质量的0.8~2.5%。
[0013]所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6- 二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:氧化剂为过氧化苯甲酸、过氧化氢、过氧乙酸、过氧化苯三甲酸、高硼酸钠或次氯酸钠中的一种或几种，其滴加时间为0.5~3.5h。
[0014]本发明的反应原理如下所示:
[0015]
【权利要求】
1.一种绿色催化剂诱导的高含量2，6- 二氯吡啶-N-氧化物制备方法，其特征是:将2，6- 二氯吡啶、TFA与催化剂的混合溶液搅拌均匀，升温至5(T95°C，然后滴加氧化剂，回流状态下搅拌保温1~4 h，保温结束后滤掉催化剂，冷却至室温，倒入冰水中，滤液脱溶去除水及过量的TFA后加适量的CHCl3萃取、分液、脱溶，得最终产品一2，6- 二氯吡啶-N-氧化物。
2.根据权利要求1所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6-二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:2，6- 二氯吡啶与氧化剂的摩尔比值为1: 1.5-3，2，6- 二氯吡啶与TFA的质量比值为 1:0.5-1.2。
3.根据权利要求1所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6-二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:所述的催化剂指的是钨磷酸、钥磷酸、硅钨酸盐杂多酸、稀土钥钒磷杂多酸、磷钨钥杂多酸、硅钨钒杂多酸、钥钒磷杂多酸、锰卟啉/钒取代杂多酸、钨锗杂多酸中的一种或者几种。
4.根据权利要求1或3所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6-二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:催化剂用量为2，6- 二氯吡啶质量的0.8^2.5%。
5.根据权利要求1所述的绿色催化剂诱导的高含量2，6-二氯吡啶-N-氧化物合成，其特征是:氧化剂为过氧化苯甲酸、过氧化氢、过氧乙酸、过氧化苯三甲酸、高硼酸钠或次氯酸钠中的一种或几种，其滴加时间为0.5^3.5 h。
【文档编号】C07D213/89GK103787964SQ201310717787
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】方红新, 强金凤, 陆媛 申请人:安徽国星生物化学有限公司