一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，采用“一锅法”合成DMAP。以吡啶和氯化亚砜为原料，在特定的溶剂和催化剂作用下，在一定的温度条件下，反应合成中间产物N-（4-吡啶基）氯化吡啶盐酸盐（简称双吡啶盐酸盐），中间体直接与二甲基甲酰胺反应合成目标产物DMAP。本发明的优点：本发明克服了传统方法反应步骤繁琐，工艺流程长等缺点，且中间体不需经过分离纯化，生产设备成本较低，生产装备简单，流程短，操作容易，反应收率较高，适宜于工业化生产。
【专利说明】一种合成4- 二甲氨基吡啶的新工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机物合成领域，具体涉及一种合成4- 二甲氨基吡啶的新工艺。
【背景技术】
[0002]4-二甲氨基吡啶，分子式:C7HltlN2,简称DMAP。分子量为122.17，纯品为白色晶体。4-二甲氨基吡啶是近年来广泛用于化学合成的新型高效催化剂，在有机合成、药物合成、农药、医药、染料、香料、高分子化学、分析化学中的酰化、烷基化、醚化、酯化及酯交换等多种类型的反应中有较高的催化能力，对提高收率有极其明显的效果，此外还可以用作相转移催化剂用于界面反应。由于DMAP优良的催化性能，它在有机合成方面已经成为最常用的催化剂之一。
[0003]目前合成4-二甲氨基吡啶的方法有很多，根据原料的不同，可分为4-吡啶酮法、4- 二甲娃氧基卩比唳法、4_苯氧基卩比唳法、4_氛基卩比唳法和双卩比唳盐法等。4_卩比唳丽法由于反应温度高，副产物增多，导致收率不高，另外，原材料4-吡啶酮来源比较困难。4-三甲硅氧基吡啶法由于原材料来源困难、催化剂HgCl2污染大且难以处理等因素，很难实现大规模工业生产。4-苯氧基吡啶法由于原材料昂贵、反应条件苛刻、操作较为繁琐等缺点，因而工业化生产存在困难。4-氰基吡啶法因其存在原料来源困难、收率低、流程长、成本高等困难，从而难以实现工业化。双吡啶盐法原料易得，操作方便，反应条件缓和等优点，适宜于工业化生产。但该法也存在步骤繁琐，工艺流程较长等缺点。
[0004]本发明要解决的技术问题是提供了一种“一锅法”合成4-二甲氨基吡啶，这种方法不但原料易得，操作简单，工艺流程短，并且由于催化剂的加入，使得反应的时间缩短，产率有所提闻。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供了一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，通过“一锅法”合成4-二甲氨基吡啶的方法，中间产物不需经任何处理，直接加入二甲基甲酰胺和催化剂，油浴加热回流，直至反应物吡啶消耗完全，减压蒸出过量的二甲基甲酰胺，对反应产物经过洗涤萃取、重结晶等步骤，最终得到白色的4-二甲氨基吡啶晶体。本发明工艺能够有效的解决传统分步法工艺繁琐，流程过长，副产物多，分离困难等问题，使反应的能耗减少，4-二甲氨基批唳的收率得到有效的提闻。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种合成4- 二甲氨基吡啶的新工艺，其特征于包括以下几个步骤:
(1)将一定量的新鲜吡啶和溶剂混合，在冰水浴下，滴加一定量的氯化亚砜，滴加结束后油浴加热，温度控制在50~80°C继续反应4~10h，得到中间产物N- (4-吡啶基)氯化吡啶盐酸盐溶液，吡啶和氯化亚砜的质量比为1:1.0-1.2 ；
(2)向上述N-(4-吡啶基)氯化吡啶盐酸盐溶液中加入一定量的DMF (二甲基甲酰胺)和催化剂，油浴加热回流，直至反应物吡啶消耗完全，减压蒸出过量的DMF，吡啶和二甲基甲酰胺的质量比为1:0.6-0.75 ；
(3)残渣冷却降温后，在搅拌条件下缓慢滴加一定量的NaOH溶液，搅拌至固体消失，降温抽滤，用氯仿分多次洗涤萃取滤渣；
(4)萃取液用活性炭脱色，无水硫酸钠干燥，过滤后浓缩，得到DMAP粗品，用乙酸乙酯对粗品进行重结晶，得到白色片状晶体DMAP。
[0007]所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于:步骤(I)中，所用的溶剂为乙酸乙酯，吡啶和乙酸乙酯的质量比为1:0.548~0.914。
[0008]所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于:步骤(2)中所述的催化剂为聚乙二醇600，吡啶和聚乙二醇600的质量比为1:0.091-0.125。
[0009]所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于:步骤(3)中，NaOH溶液的浓度为20-40%，吡啶和NaOH的质量比为1:0.1-0.2。
[0010]本发明的主要技术特点:采用“一锅法”合成4-二甲氨基吡啶，对于中间产物N- (4-批唳基)氯化批唳盐酸盐溶液不需经过冷却，抽滤，洗漆，烘干等步骤，直接进行下步反应，解决了传统方法工艺复杂，时间偏长，能耗偏高，产率偏低等难题，使合成工艺得到了简化；另外，在合成4-二甲氨基吡啶时使用了催化剂聚乙二醇，大大减短了反应的时间，使副产物减少，从而使4- 二甲氨基吡啶的收率达到70%以上。
【具体实施方式】
[0011]实施例1:
在10000L的搪瓷玻璃反应釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的乙酸乙酯，冰浴搅拌条件下缓慢滴加1650kg的氯化亚砜，滴加结束后，升温回流反应4~10h。然后再向溶液中加入催化剂150kg，搅拌一段时间，再向其中缓慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，继续回流至吡啶消耗完全。减压蒸出过量的二甲基甲酰胺。将残渣冷却降温后，在搅拌条件下，缓慢滴加100Kg浓度为20%的NaOH溶液，搅拌至无硬块，降温抽滤，用氯仿多次洗涤萃取滤渣，萃取液用活性炭脱色，无水硫酸钠干燥，过滤后浓缩，得4- 二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到白色片状晶体4-二甲氨基吡啶，收率为70.5%。
[0012]实施例2:
在10000L的搪瓷玻璃反应釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶剂，冰浴搅拌条件下缓慢滴加1700kg的氯化亚砜，滴加结束后，升温回流反应4~10h。然后再向溶液中加入催化剂150kg，搅拌一段时间，再向其中缓慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，继续回流至吡啶消耗完全。减压蒸出过量的二甲基甲酰胺。将残渣冷却降温后，在搅拌条件下，缓慢加入100Kg浓度为20%的NaOH溶液，搅拌至无硬块，降温抽滤，用氯仿多次洗涤萃取滤渣，萃取液用无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，过滤后浓缩，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到白色片状晶体4-二甲氨基吡啶，收率为73.1%。
[0013]实施例3:
在10000L的搪瓷玻璃反应釜中，加入1500kg的吡啶和1200kg的溶剂，冰浴搅拌条件下缓慢滴加1650kg的氯化亚砜，滴加结束后，升温回流反应4~10h。然后再向溶液中加入催化剂150kg，搅拌一段时间，再向其中缓慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，继续回流至吡啶消耗完全。减压蒸出过量的二甲基甲酰胺。将残渣冷却降温后，在搅拌条件下，缓慢滴加100Kg浓度为20%的NaOH溶液，搅拌至无硬块，降温抽滤，用氯仿多次洗涤萃取滤渣，萃取液用无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，过滤后浓缩，得4- 二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到白色片状晶体4-二甲氨基吡啶，收率为70.3%。
[0014]实施例4:
在10000L的搪瓷玻璃反应釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶剂，冰浴搅拌条件下缓慢滴加1650kg的氯化亚砜，滴加结束后，升温回流反应4~10h。然后再向溶液中加入催化剂150kg，搅拌一段时间，再向其中缓慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，继续回流至吡啶消耗完全。减压蒸出过量的二甲基甲酰胺。将残渣冷却降温后，在搅拌条件下，缓慢滴加500Kg浓度为40%的NaOH溶液，搅拌至无硬块，降温抽滤，用氯仿多次洗涤萃取滤渣，萃取液用无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，过滤后浓缩，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到白色片状晶体4-二甲氨基吡啶，收率为72.5%。
[0015]实施例5:
在10000L的搪瓷玻璃反应釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶剂，冰浴搅拌条件下缓慢滴加1650kg的氯化亚砜，滴加结束后，升温回流反应4~10h。然后再向溶液中加入催化剂150kg，搅拌一段时间，再向其中缓慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，继续回流至吡啶消耗完全。减压蒸出过量的二甲基甲酰胺。将残渣冷却降温后，在搅拌条件下，缓慢滴加700Kg浓度为30%的NaOH溶液，搅拌至无硬块，降温抽滤，用氯仿多次洗涤萃取滤渣，萃取液用无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，过滤后浓缩，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到白色片状晶体4-二甲氨基吡啶，收率为74.2%。
[0016]实施例6:
在10000L的搪瓷玻璃反应釜中，加入1500kg的吡啶和1125kg的溶剂，冰浴搅拌条件下缓慢滴加1650kg的氯化亚砜，滴加结束后，升温回流反应4~10h。然后再向溶液中加入催化剂150kg，搅拌一段时间，再向其中缓慢滴加900kg 二甲基甲酰胺，继续回流至吡啶消耗完全。减压蒸出过量的二甲基甲酰胺。将残渣冷却降温后，在搅拌条件下，缓慢滴加700Kg浓度为30%的NaOH溶液，搅拌至无硬块，降温抽滤，用氯仿多次洗涤萃取滤渣，萃取液用无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，过滤后浓缩，得4-二甲氨基吡啶粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到白色片状晶体4-二甲氨基吡啶，收率为73.5%。
【权利要求】
1.一种合成4- 二甲氨基吡啶的新工艺，其特征于包括以下几个步骤: (1)将一定量的新鲜吡啶和溶剂混合，在冰水浴下，滴加一定量的氯化亚砜，滴加结束后油浴加热，温度控制在50~801继续反应4~1011，得到中间产物.(4-吡啶基)氯化吡啶盐酸盐溶液，吡啶和氯化亚砜的质量比为1:1.0-1.2 ； (2)向上述.(4-吡啶基)氯化吡啶盐酸盐溶液中加入一定量的0班^(二甲基甲酰胺)和催化剂，油浴加热回流，直至反应物吡啶消耗完全，减压蒸出过量的01？，吡啶和二甲基甲酰胺的质量比为1:0.6-0.75 ； (3)残渣冷却降温后，在搅拌条件下缓慢滴加一定量的似0?溶液，搅拌至固体消失，降温抽滤，用氯仿分多次洗涤萃取滤渣； (4)萃取液用活性炭脱色，无水硫酸钠干燥，过滤后浓缩，得到0嫩？粗品，用乙酸乙酯对粗品进行重结晶，得到白色片状晶体0嫩?。
2.如权利要求1所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于所用的溶剂为乙酸乙酯，吡啶和乙酸乙酯的质量比为1:0.548-0.914。
3.如权利要求1所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于:步骤(2)中所述的催化剂为聚乙二醇600，吡啶和聚乙二醇600的质量比为1:0.091-0.125。
4.如权利要求1所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于:步骤(3)中，似0！1溶液的浓度为20-40%，吡啶和細!I的质量比为1:0.1-0.2。
【文档编号】C07D213/74GK104496892SQ201410638584
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】刘善和, 方红新, 强金凤, 陆媛 申请人:安徽国星生物化学有限公司