一种2,6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种2，6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法。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。本发明专利技术以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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以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。
技术介绍
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。 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。 本专利技术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。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足和缺陷，本专利技术的目的在于提供一种2,6_二氯吡 啶-N-氧化物的制备方法，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。 通过下述技术方案实现上述目的， -种2,6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法，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1~ 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，得最终广品_2,6_二氣R比啶-N-氧化物。 所述的2,6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法，其特征是：2,6-二氯吡啶与氧化剂 的摩尔比值为I : 1. 5-3, 2,6-二氯吡啶与TFA的质量比值为1 : 0. 5-1. 2。 所述的2,6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法，其特征是：所述的催化剂指的是钨 磷酸、钼磷酸、硅钨酸盐杂多酸、稀土钼钒磷杂多酸、磷钨钼杂多酸、硅钨钒杂多酸、钼钒磷 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。 所述的2,6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法，其特征是：催化剂用量为2,6-二氯 吡啶质量的0.8~2. 5%。 所述的2,6-二氯吡啶-N-氧化物的制备方法，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。 本专利技术的反应原理如下所示： 本专利技术所述的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，其滴加时间为〇. 5~3. 5h。 催化剂杂多酸作用在于：（1)借助其高效催化性能，大大缩短了反应时间；（2)因 其具有酸的特性，避免了反应中引入大量的TFA，省去了 Na2CO3中和这一步；(3)反应后催化 剂可以循环套用，大大节约了成本；(4)合成操作简便、减少了高温反应时间，避免了使用 常规方法所需的有机溶剂，对设备要求强度低，且副反应易控制，提高了选择性。 本专利技术氧化方法扩展了工业上连续化生产吡啶系列N-氧化物下游衍生物的 工艺，并且所得2,6-二氯吡啶-N-氧化物的收率高达85 %以上，纯度经HPLC分析可达 98. 9%。合成方法简单可靠、便于操作、生产成本低、环境得到改善。【具体实施方式】 实施例1 称取2. Og催化剂硅钨酸盐杂多酸、150g碾碎的2,6_二氯吡啶加入95gTFA中，搅 拌并升温至80，°C溶解后缓慢滴加质量浓度为50%的H 202115g，约Ih滴完。然后升温至 回流状态下，搅拌保温2h。保温结束后，先滤掉催化剂，再冷却至室温，缓慢倒入300mL冰 水中，抽滤掉未反应的2,6-二氯吡啶残渣。滤液脱溶去除水及过量的TFA，母液加适量的 CHCl3萃取，分液、脱溶得淡黄色松散状2,6-二氯吡啶-N-氧化物，HPLC分析含量98. 9%， 收率 90. 15%。 实施例2 称取2.(^催化剂钨磷酸、15(^碾碎的2,6-二氯吡啶加入958了?4中，搅拌并升温 至80，°C溶解后缓慢滴加质量浓度为50%的H 202115g，约Ih滴完。然后升温至回流状态 下，搅拌保温2h。保温结束后，先滤掉催化剂，再冷却至室温，缓慢倒入300mL冰水中，抽滤 掉未反应的2,6-二氯吡啶残渣。滤液脱溶去除水及过量的TFA，母液加适量的CHCl 3萃取， 分液、脱溶得淡黄色松散状2,6-二氯吡啶-N-氧化物，HPLC分析含量97. 5 %，收率89. 2 %。 实施例3 称取2. 5g催化剂钼磷酸、150g碾碎的2,6-二氯吡啶加入95gTFA中，搅拌并升温 至80, °C溶解后缓慢滴加质量浓度为18%的过氧乙酸645g，约3h滴完。然后升温至回流状 态下，搅拌保温I. 5h。保温结束后，先滤掉催化剂，再冷却至室温，缓慢倒入300mL冰水中， 抽滤掉未反应的2,6-二氯吡啶残渣。滤液脱溶去除水及过量的TFA，母液加适量的CHCl 3 萃取，分液、脱溶得淡黄色松散状2,6-二氯吡啶-N-氧化物，HPLC分析含量97. 6%，收率 88. 9%〇 实施例4 称取2. 5g催化剂稀土钼钒磷杂多酸、150g碾碎的2,6-二氯吡啶加入95gTFA中， 搅拌并升温至75，°C溶解后缓慢加入次氯酸钠120g，约1.5h加完。然后升温至回流状态 下，搅拌保温3h。保温结束后，先滤掉催化剂，再冷却至室温，缓慢倒入300mL冰水中，抽滤 掉未反应的2,6-二氯吡啶残渣。滤液脱溶去除水及过量的TFA，母液加适量的CHCl 3萃取， 分液、脱溶得淡黄色松散状2,6-二氯吡啶-N-氧化物，HPLC分析含量95. 2 %，收率87. 2 %。 实施例5 称取2.58催化剂硅钨酸盐杂多酸、15(^碾碎的2,6-二氯吡啶加入95 8了?4中，搅 拌并升温至90，°C溶解后缓慢加入质量浓度为30%的H202185g，约Ih滴完。然后升温至 回流状态下，搅拌保温3h。保温结束后，先滤掉催化剂，再冷却至室温，缓慢倒入300mL冰 水中，抽滤掉未反应的2,6-二氯吡啶残渣。滤液脱溶去除水及过量的TFA，母液加适量的 CHCl3萃取，分液、脱溶得淡黄色松散状2,6-二氯吡啶-N-氧化物，HPLC分析含量93. 5%， 收率82. 4%。 实施例6 称取2. Og催化剂钨磷酸、150g碾碎的2,6-二氯吡啶加入95gTFA中，搅拌并升温 至90，°C溶解后缓慢加入质量浓度为30%的过氧乙酸360g，约2. 5h滴完。然后升温至回 流状态下，搅拌保温2. 5h。保温结束后，先滤掉催化剂，再冷却至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2，6‑二氯吡啶‑N‑氧化物的制备方法，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℃，然后滴加氧化剂，回流状态下搅拌保温1～4h，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CHCl3萃取、分液、脱溶，得最终产品2，6‑二氯吡啶‑N‑氧化物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟敏强，袁加利，
申请(专利权)人：山东谦诚工贸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37