4-甲基六氢吡啶的制备

背景及概述

4-甲基六氢吡啶作为制药中间体是一种重要的化工原料，其衍生物作为麻醉药、止疼药、杀虫剂、杀菌剂以及润滑剂等中间体被广泛用于医药、农药、日用化工产品中。

理化性质

外观：无色至微黄色透明液体；含量%：≥99.0；水分%：≤0.3；密度0.838，熔点4-5 ºC，沸点124 ºC，折射率1.4448-1.4468，闪点13 ºC，可溶于水。

用途

是重要的有机化工原料，也用作医药中间体等。

制备

本文以４－甲基吡啶为原料催化加氢合成4-甲基六氢吡啶[1]。

图1 4-甲基六氢吡啶的合成反应式

实验操作：

催化剂制备

将0.2g·mL氯化钌、氯化铂溶液按照所负载的金属质量比稀释到一定体积备用,将活性炭载体打浆至200mL加入适量质量分数为5%的添加剂M溶液,搅拌稳定60min,加入氯化钌与氯化铂混合溶液,并用5%的氨水溶液控制pH=8.5，得到悬浊液前驱体;再利用硼氢化钠还原悬浊液前驱体，还原时间为15h,过滤,洗涤催化剂至中性,得到4-甲基吡啶加氢催化剂。

制备的不同Ru与Pt质量比的催化剂依次为:5%Ru/C、4%Ru-1%Pt/C3%Ru-2%Pt/C2.5% Ru-2.5%Pt/C.2%Ru-3%Pt/C1%Ru-4%Pt/ C,5%Pt/C，标记为Ru-Pt/C催化剂的Ru:Pt=4:1、3:2、1:1、2:3、1:4;传统商用催化剂标记为T- Ru/C、T-Pt/C。

4-甲基吡啶的制备

由乙醛与氨反应，主要生成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶。将氨预热至450℃，与气化后的乙醛混合，通过预热至430℃的装有硅酸铝催化剂的流化反应塔，于410-430℃反应，生成的气体经分离；冷凝，将得到的反应液投入脱水锅，加2%固碱，于92℃回流脱水2h，静置分层；分馏，收集142-144℃馏分，即得4-甲基吡啶。收率以乙醛计为20%（125-130℃馏分为2-甲基吡啶）。原料消耗定额：液氨1174kg/t；乙醛3019kg/t。

4-甲基六氢吡啶的制备

4-甲基吡啶用量25 mL,甲醇用量120 mL,催化剂用量0.25g,即投料比为1%,H₂压力2.5 MPa,反应温度90℃,反应时间80min,转速400r min-1，得到4-甲基六氢吡啶。

参考文献

[1] Kamochi; Kudo Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 1995 , vol. 43, # 8 p. 1422 - 1424