一种4-乙基吡啶的制备方法技术

本发明专利技术涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种4‑乙基吡啶的制备方法，本发明专利技术提供的4‑乙基吡啶的制备方法，包括以下步骤：将4‑吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3‑氧代3‑(4‑吡啶基)丙酸乙酯；将3‑氧代3‑(4‑吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水混合后，进行加热处理，得到4‑乙酰基吡啶；将乙二醇和氢氧化钾混合后冷却，加入水合肼，升温至60～80℃，然后与4‑乙酰基吡啶混合，进行还原反应，得到4‑乙基吡啶。本发明专利技术提供的方法制备得到的4‑乙酰基吡啶收率和纯度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种4-乙基吡啶的制备方法
本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种4-乙基吡啶的制备方法。
技术介绍
乙基吡啶是许多药物合成的起始原料，特别是现在很多杀虫剂药物合成的中间体，但是还没有工业化生产4-乙烯基吡啶的报道。目前，实验室制备4-乙基吡啶的常用方法有：(1)在铁粉或锌粉存在下，用醋酐使吡啶烃化制得4-乙基吡啶。该方法在反应过程中，需要消耗大量的醋酸，同时分离产物时需要消耗大量的碳酸钾，不仅后处理比较困难，而且得到的4-乙基吡啶的收率也较低，约为35％～45.5％。(2)将4-乙烯基吡啶在贵金属催化剂下进行高压加氢，制备4-乙基吡啶。该方法虽然成本低，但是4-乙烯基吡啶很容易聚合，该方法很难实行工业化，属于危险工艺。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种可工业化，且收率高的4-乙基吡啶的制备方法，本专利技术提供的方法可应用于工业生产中，且收率较高。本专利技术提供了一种4-乙基吡啶的制备方法，包括以下步骤：(1)将4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯；(2)将所述步骤(1)得到的3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水混合后，进行加热处理，得到4-乙酰基吡啶；(3)将乙二醇和氢氧化钾混合后冷却，加入水合肼，升温至60～80℃，然后与所述步骤(2)得到的4-乙酰基吡啶混合，进行还原反应，得到4-乙基吡啶。优选的，所述步骤(1)中4-吡啶甲酸乙酯和乙酸乙酯的质量比为75～80:45～55。优选的，所述步骤(1)中4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠的质量比为75～80:20～25。优选的，所述步骤(1)中克莱森酯缩合反应的温度为90～110℃，时间为4～4.5h。优选的，所述步骤(2)中加热处理的温度为150～160℃，时间为1～2h。优选的，所述步骤(2)中3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水的用量比为2.5～3g：0.5～1.5mL：1.5～2.5mL。优选的，所述步骤(3)中乙二醇和氢氧化钾的用量比为2～3mL:1g；所述水合肼和4-乙酰基吡啶的摩尔比为1～1.1:1。优选的，所述步骤(3)中还原反应在梯度升温程序下进行，所述梯度升温程序为：85～94℃反应1～2h；95～104℃反应1～2h；105～114℃反应1～2h115～124℃反应1～2h。优选的，所述步骤(1)中4-吡啶甲酸乙酯的制备方法包括以下步骤：将异烟酸、无水乙醇、活化后的活性炭和甲苯混合，进行微波反应，得到4-吡啶甲酸乙酯；所述微波反应的功率为180～220W，时间为8～12min；所述活化后的粉末活性炭的制备方法为：采用对甲基苯磺酸水溶液对活性炭进行浸泡处理后，依次进行过滤和干燥得到。优选的，所述异烟酸和无水乙醇的摩尔比为1:0.5～1.0。本专利技术提供了一种4-乙基吡啶的制备方法，包括以下步骤：将4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯；将3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水混合后，进行加热处理，得到4-乙酰基吡啶；将乙二醇和氢氧化钾混合后冷却，加入水合肼，升温至60～80℃，然后与4-乙酰基吡啶混合，进行还原反应，得到4-乙基吡啶。本专利技术提供了一种制备4-乙基吡啶的新方法，本专利技术提供的方法不仅可以应用在工业上，而且本专利技术提供的方法制备得到的4-乙酰基吡啶收率和纯度较高，收率达88～89％，纯度达为99～99.9％。附图说明图1为本专利技术实施例1制备得到的4-乙基吡啶的氢核磁谱图；图2为本专利技术实施例1制备得到的4-乙基吡啶的气相色谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种4-乙基吡啶的制备方法，包括以下步骤：(1)将4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯；(2)将所述步骤(1)得到的3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水混合后，进行加热处理，得到4-乙酰基吡啶；(3)将乙二醇和氢氧化钾混合后冷却，加入水合肼，升温至60～80℃，然后与所述步骤(2)得到的4-乙酰基吡啶混合，进行还原反应，得到4-乙基吡啶。本专利技术将4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯。在本专利技术中，所述4-吡啶甲酸乙酯的制备方法优选包括以下步骤：将异烟酸、无水乙醇、活化后的活性炭和甲苯混合，进行微波反应，得到4-吡啶甲酸乙酯。在本专利技术中，所述活化后的活性炭的制备方法优选为：采用对甲基苯磺酸水溶液对活性炭进行浸泡处理后，依次进行过滤和干燥，得到活化后的活性炭。在本专利技术中，所述对甲基苯磺酸水溶液的质量浓度优选为20％～30％，进一步优选为25％，所述浸泡处理的时间优选为28～32h，进一步优选为30h。在本专利技术中，所述活性炭优选为粉末活性炭，本专利技术对粉末活性炭的粒径没有要求。本专利技术对过滤和干燥的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。本专利技术将异烟酸、无水乙醇、活化后的活性炭和甲苯混合，所述异烟酸和无水乙醇的摩尔比优选为1:0.5～1.0，进一步优选为1:0.8～0.85；所述异烟酸和催化剂的用量比优选为0.8mol:1.8～2.2g。混合后，本专利技术将所述混合物进行微波反应，所述微波反应的功率优选为180～220W，进一步优选为200W，时间优选为8～12min，进一步优选为10min。微波反应完成后，本专利技术优选将所述微波反应产物的pH值调节至6.5～7.5，更优选为7.0，然后静置分层，将上层有机层进行蒸馏，得到4-吡啶甲酸乙酯。本专利技术优选采用饱和Na2CO3水溶液调节微波反应产物的pH值，本专利技术优选将静置分层得到的水相用氯仿萃取，萃取液与上层有机层合并后，进行蒸馏。在本专利技术中，所述蒸馏优选包括依次进行的常压蒸馏和减压蒸馏，本专利技术优选通过常压蒸馏回收氯仿，然后通过减压蒸馏，得到4-吡啶甲酸乙酯。本专利技术制备4-吡啶甲酸乙酯的反应式如式I所示：在本专利技术中，所述4-吡啶甲酸乙酯的收率为97～98％，纯度为96～97％，所述纯度优选通过气相色谱法测试得到。得到4-吡啶甲酸乙酯后，本专利技术将4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，优选为95～105℃，更优选为100℃；然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到反应产物。在本专利技术中，所述4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠的质量比优选为75～80:20～25，进一步优选为76～78:20～23，更优选为76:20.4；所述4-吡啶甲酸乙酯和乙酸乙酯的质量比优选为75～80:45～55，进一步优选为76～78:48～52，更优选为76:50。在本专利技术中，所述克莱森酯缩合反应的温度优选为90～110℃，进一步优选为95～105℃，更优选为100℃，时间优选为4～4.5h，所述克莱森酯缩合反应的时间优选从滴加完乙酸乙酯开始计算。本专利技术通过所述克莱森酯缩合反应得到的反应产物为粘稠状物质。得到反应产物后，本专利技术优选调节所述反应产物的pH值为6.5～7.5，在本专利技术中，所述反应产物的pH值更优选调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种4‑乙基吡啶的制备方法，包括以下步骤：(1)将4‑吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3‑氧代3‑(4‑吡啶基)丙酸乙酯；(2)将所述步骤(1)得到的3‑氧代3‑(4‑吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水混合后，进行加热处理，得到4‑乙酰基吡啶；(3)将乙二醇和氢氧化钾混合后冷却，加入水合肼，升温至60～80℃，然后与所述步骤(2)得到的4‑乙酰基吡啶混合，进行还原反应，得到4‑乙基吡啶。

【技术特征摘要】
1.一种4-乙基吡啶的制备方法，包括以下步骤：(1)将4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠混合后，加热至90～110℃，然后滴加乙酸乙酯，进行克莱森酯缩合反应，得到3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯；(2)将所述步骤(1)得到的3-氧代3-(4-吡啶基)丙酸乙酯、二甲基亚砜和水混合后，进行加热处理，得到4-乙酰基吡啶；(3)将乙二醇和氢氧化钾混合后冷却，加入水合肼，升温至60～80℃，然后与所述步骤(2)得到的4-乙酰基吡啶混合，进行还原反应，得到4-乙基吡啶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中4-吡啶甲酸乙酯和乙酸乙酯的质量比为75～80:45～55。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中4-吡啶甲酸乙酯和乙醇钠的质量比为75～80:20～25。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中克莱森酯缩合反应的温度为90～110℃，时间为4～4.5h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热处理的温度为150～160℃，时间为1～2h。6.根据权利要求1或5所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海宽，刘兵，张海洋，杜自飞，郑超超，
申请(专利权)人：郑州长宽科技有限公司，商丘职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南,41