2-氨基-4-三氟甲基吡啶的工业制备方法

背景及概述

2-氨基吡啶及其衍生物是农药和医药上的一种重要的化工中间体，可用于制备农药、药物、发光材料等，并且在农药中含氟农药是目前占比较大的一种农药，其中，含三氟甲基吡啶环是含氟农药中一种常见的结构，因此，2-氯-x(x=3，4，5，6)-三氟甲基吡啶可以在农药、医药等领域被广泛应用，2-氯-x(x=3.4.5.6)-二氟甲基吡啶中以2-氨基-4-二氟甲基吡啶的应用比较广泛。

制备

目前合成2-氨基-4-三氟甲基吡啶的方法有：利用2-氯-x-三氯甲基吡啶与无水HF反应，但是这种制备方法产生的副产物较多，随后又有相关研究使用2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶为原料经过胺化、脱卤反应制备得到2-氨基-4-三氟甲基吡啶，这种方法在一定程度上增加了2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶的选择性，但是由于反应在脱卤反应中催化剂容易失活，获得的2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶的收率比较低[1]。

图1 2-氨基-4-三氟甲基吡啶的合成反应式

实验操作：

S1：在反应器中加入2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶、胺类化合物、溶剂加热至160℃反应6h，得到物料A；S2：待物料A降至室温后，向反应器中加入催化剂、碱土金属氧化物混合均匀，然后通入氢气反应，得到物料B：S3：待物料B降至室温后，用饱和碱溶液调节物料B的 pH值为9，得到物料C：S4：使用水和乙酸乙酯萃取6次，留有机层，为物料D：S5：将物料D用饱和食盐水洗涤8次，得到物料E：S6：将物料E用干燥剂干燥后，进行减压浓缩除去溶剂，得到物料F；S7：将物料F干燥至恒重得到2-氨基-4-三氟甲基吡啶；

所述2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶：胺类化合物=1g：3mL；所述溶剂的体积为胺类化合物体积的1.2倍：所述胺类化合物为氨水：所述氨水的质量浓度为28%：所述溶剂为四氢呋喃与N，N-二甲基甲酰胺的混合物，其体积比为3.2：1。所述催化剂的制备原料包括分子筛、Pd金属前驱体、硅烷偶联剂。

所述催化剂的制备步骤为：(1)将分子筛加入N.N-一甲基甲酰胺中，超声分散15min，得到料A：(2)向料A中加入硅烷偶联剂，在130℃下回流反应30h，得到料B：(3)料B月N，N-二甲基甲酰胺冲洗7次后干燥至怕重，得到料c.(4)将料C加入苯馏水中混合均匀后滴加Pd金属前驱体，搅拌混合60min，得到料D；(5)向料D中加入质量浓度为1%的硼氢化钠水溶液，混合搅拌20min，得到料E：(6)将料E抽滤，然后将滤饼烘于至恒重，得到催化剂。步骤(1)中，分子筛：N，N-二甲基甲酰胺=1g：60mL；分子筛：硅烷偶联剂=1g：1.6mL；料C：蒸馏水=1g；7mL；料C：Pd金属前驱体=1g：6mL：硼氢化钠水溶液与整理水的体积比为1：1.5：所述分子筛为ZSM-11分子筛：所述ZSM-11购自卓然环保科技(大连)有限公司；所述Pd金属前驱体为Pd(NH3)4(NO3)2水溶液；所述Pd(NH3)4(NO3)2水溶液由Pd(NH3)4(NO3)2和蒸馏水混合得到，其中Pd(NH3)4(NO3)2水溶液的质量浓度为4%；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-570。

所述碱土金属氧化物为氧化钡；所述催化剂的重量为2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶的重量的8%；所述碱土金属氧化物与催化剂的重量比为0.45：1；所述氢气的摩尔量为2，6，4-二氯-4-三氟甲基吡啶的摩尔量的57倍；S2中的反应温度为130℃，反应时间为4.5h。所述饱和碱溶液为饱和碳酸钠水溶液；所述为干燥剂无水硫酸钙。

参考文献

[1]Journal of Fluorine Chemistry, , vol. 93, # 2 p. 153 - 157