β-氨基吡啶的主要应用

发布日期:2020/1/7 9:52:59

背景及概述^[1]

氨基吡啶有3种异构体，即β-氨基吡啶、2-氨基吡啶、4-氨基吡啶。相对分子质量94.12。β-氨基吡啶合成方法主要由以下几种(1)以3-溴吡啶为原料，在硫酸铜存在下，与浓氨水在加热下反应而得；(2)以3-腈基吡啶为原料，在温和条件下水解，生成烟酰胺，采用霍夫曼(Hofman)降解反应而得；以第二种方法为例，3-氰基吡啶首先要通过碱催化得到烟酰胺或分离或不分离，再经过霍夫曼降解反应才能得到β-氨基吡啶；其制备方法实施中发现，其节能效果较差。

应用^[2]

β-氨基吡啶是一种化学物质，分子式是C5H6N2，其用途是在医药方面用作生产胃溃疡和十二指肠溃疡药的中间体。在农药方面用作杀菌剂Buthiobate的原料；β-氨基吡啶是一种重要的医药、农药、精细化工中间体，其下游产品2，3-二氯吡啶是合成杀虫剂康宽的重要原料。β-氨基吡啶制备2，3，6-三氯吡啶的举例如下：

1）6-二氯-β-氨基吡啶的合成：在反应器中加入37％盐酸551.6g和路易斯酸催化剂无水三氯化铝6.2g，将自制的β-氨基吡啶43.8g缓慢加入，升至室温，溶液变为淡黄色。降温至15℃以下，开始滴加74g30％过氧化氢溶液，滴加结束后，升温至35-45℃，保温反应3-5小时，液相中控β-氨基吡啶小于0.1％，反应结束。降温至10℃左右，加饱和焦亚硫酸钠溶液中和过量的过氧化氢，至淀粉碘化钾试纸无颜色变化为止。加50％的氢氧化钠调节pH到1，加甲苯萃取三次，合并有机相，然后加30％工业盐酸反萃取有机相中的副产2-氯-β-氨基吡啶，有机相减压浓缩，得米黄色固体2，6-二氯-β-氨基吡啶69.2g，含量97％，粗收率91％。

2）2，3，6-三氯吡啶的合成：加入69.2g自制的2，6-二氯-β-氨基吡啶，3.6g四乙基氯化铵和207g30％工业盐酸，降温至0℃以下，开始滴加117.2g30％亚硝酸钠溶液，滴加结束，制得重氮盐溶液，0℃左右保温待用。室温下，在反应器中加入8.4g氯化亚铜、207g30％工业盐酸，氮气保护下开始滴加0℃左右重氮盐溶液，滴加结束逐渐升温至60-70℃，反应2h左右。反应结束，加二氯甲烷萃取反应液，将有机相浓缩得到2，3，6-三氯吡啶粗品。然后加甲苯与石油醚重结晶，得到白色晶体71.3g，含量98％，粗收率92％。

制备^[2-3]

方法1：β-氨基吡啶制备如下：在2000L四口玻璃反应瓶中依次加入923g有效氯为10％的次氯酸钠(1.3mol)溶液、300g水和200g30％(1.5mol)氢氧化钠溶液，冰盐浴下搅拌中降温到0℃；取104g(1mol)3-氰基吡啶在研钵中研细，通过纸质加料筒加入到搅拌中的四口反应瓶中，用洗瓶冲洗研钵及粘附在玻璃口的3-氰基吡啶一并加入到四口反应瓶中，加入过程中温度会上升，保持冰盐浴并通过控制3-氰基吡啶的加入速度使反应瓶中液体温度不超过5℃。待3-氰基吡啶粉末加完后，撤去冰盐浴让反应体系自回温，并用冰盐浴控制反应体系温度不超过25℃，约3～6小时后反应液澄清，取样用HPLC检测3-氰基吡啶含量(面积归一法)，在3-氰基吡啶小于1％为反应合格，如果反应不合格需要酌情补加次氯酸钠，每次补加次氯酸钠量不超过原始加入量的2％，并且每次加完次氯酸钠后反应0.5小时后取样检测3-氰基吡啶的含量，直至反应合格，反应合格后将反应液用水浴锅快速升温到60℃后撤去水浴锅，反应液会自升温到95～100℃，反应液由淡黄色转变成红褐色，并有大量气泡释放，大量气泡释放完毕再用水浴保温在95～100℃反应2小时，即认为反应结束，撤去水浴锅，搅拌下自然降温到室温，用等体积乙酸乙酯萃取五次，将萃取液乙酸乙酯合并后加入0.5g亚硫酸钠固体搅拌溶解，分批次装入1000L蒸馏瓶中采用旋转蒸发器蒸馏，于60℃水浴下蒸出大部分乙酸乙酯，将旋转蒸发器接入真空系统保持630mmHg并将水浴锅升温到90℃，直至无乙酸乙酯蒸出为止，撤去水浴锅将蒸馏瓶降温到室温并用氮气破空，取下蒸馏瓶用不锈钢药匙刮净蒸馏瓶壁的红褐色固体放置在表面皿中，并于保干器中放置一夜，得到β-氨基吡啶88.5g，含量98.5％，收率92.6％。因为β-氨基吡啶极易吸潮和氧化，要避免接触湿空气，密封保存。

方法2：β-氨基吡啶的合成：室温下，向反应器中加入500g10％的氢氧化钠溶液，降温10℃以下，加入61g烟酰胺，搅拌成白色浑浊液，向反应器滴加343g12.5％的次氯酸钠溶液，控制滴加温度小于10℃，滴完反应液变为澄清淡黄绿色，升至室温搅拌0.5h，继续升温至90℃左右，保温反应2-3h，液相色谱检测烟酰胺含量小于0.1％，反应结束，降温至10℃以下，缓慢加入氢氧化钠固体至溶液出现白色浑浊，然后加入乙酸乙酯萃取，有机相浓缩后得淡黄色固体β-氨基吡啶43.8g，含量大于95％，粗收率93％。