本發(fā)明涉及綠色有機化學合成技術領域，具體而言，涉及一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法。
背景技術：
富馬酸沃諾拉贊于2014年12月26日在日本獲得上市許可，該藥屬于鉀離子競爭性酸阻滯劑的新一類抑制劑，富馬酸沃諾拉贊具有速效、強勁、持久的胃酸分泌抑制作用，同時對胃酸分泌也具有提前終止作用。該藥臨床可用于糜爛性食管炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、幽門螺桿菌根除適應癥的療效。
3-吡啶磺酰氯是合成富馬酸沃諾拉贊的重要中間體，文獻報道合成3-吡啶磺酰氯的方法大致有四種：
方法1.原研廠家日本武田的專利CN200680040789.7、美國US2006/217387、默克公司的US5416099A1等專利中均使用3-吡啶磺酸作為起始原料來合成3-吡啶磺酰氯，方法為3-吡啶磺酸在五氯化磷和三氯氧磷中回流8小時以上待原料反應完畢后用更大量的水淬滅反應，之后通過萃取、蒸餾、精餾的方法得到高純度的3-吡啶磺酰氯，該方法的收率可達90％以上。
方法2.Pandya,Rina等人在Journal of Organic Chemistry中、Emura,Takashi等人在Synlett中、Woolven,Holly等人在Organic Letters中報道使用3-溴吡啶和格式試劑異丙基氯化鎂作為起始原料來合成3-吡啶磺酰氯，該方法的收率可達60％以上；
方法3.Maslankiewicz,Andrzej等人在Heterocycles雜志中提出用 3-巰基吡啶和氯氣合成3-吡啶磺酰氯，該方法的收率可達81％；
方法4.Hogan,Philip J等人在Organic Process Research and Development雜志中發(fā)表的文章中提出用3-氨基吡啶作為起始原料，通過重氮化反應、取代反應得到3-吡啶磺酰氯，收率可達38.4％。
現(xiàn)有合成3-吡啶磺酰氯的四種方法均存在不足，方法1雖然收率很高，是現(xiàn)有方法中使用極為廣泛的一種方法，但該方法環(huán)境極不友好，因為該方法中使用了大量的三氯氧磷和五氯化磷，在后處理上會帶來大量的含磷廢水，給環(huán)境上帶來諸多危害，而且產品中也會含有微量的含磷化合物，所以該方法不屬于綠色化學的范疇。
方法2使用了昂貴格式試劑異丙基氯化鎂，使得生產的3-吡啶磺酰氯成本極高，而且反應需要深冷情況下發(fā)生，使得能耗非常高，并不能達到節(jié)能減排的要求。
方法3使用了3-巰基吡啶和氯氣作為起始原料，3-巰基吡啶具有惡臭的氣味，同時氯氣也屬于劇毒氣體，所以這兩個起始原料在使用上極不方便，所以該方法環(huán)境也極為不友好。
方法4使用了3-氨基吡啶作為起始原料，該方法避開了使用五氯化磷和三氯氧磷，使得該方法屬于綠色化學的范疇，但是該方法收率低，使得生產3-吡啶磺酰氯的成本極高。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，所述的3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法工藝簡單，不僅僅避開了使用五氯化三氯氧磷等酰化試劑，而且反應條件溫和，使得生產3-吡啶磺酰氯的方法屬于綠色化學的范疇，同時也大大降低了反應時間、提高了產品的收率，使得產品的收率可到80％以上，并大大降低了生產成本。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：
一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，采用3-氨基吡啶作為起始原料進行重氮化反應、取代反應、萃取、蒸餾得到3-吡啶磺酰氯。
本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法采用3-氨基吡啶作為起始原料只需進行簡單的重氮化反應、取代反應、萃取、蒸餾，便可得到3-吡啶磺酰氯，不僅僅避開了使用五氯化三氯氧磷等酰化試劑，而且反應條件溫和，使得生產3-吡啶磺酰氯的方法屬于綠色化學的范疇，同時也大大降低了反應時間、提高了產品的收率，使得產品的收率可到80％以上，并大大降低了生產成本。
優(yōu)選地，上述的一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法的反應路線如下：
其中，H+為酸，包括但不限于鹽酸、硫酸、磷酸；
Aq.H2SO3為亞硫酸的水溶液，包括但不限于氯化亞砜與水反應所制得的溶液、二氧化硫和鹽酸所制的的溶液、亞硫酸與水反應所制得的溶液；
Cu+為亞銅離子，包括但不限于氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅；
Aq.HCl為鹽酸水溶液。
優(yōu)選地，上述的一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，包括如下步驟：
步驟A：先在反應器中加水，降溫后再滴加氯化亞砜或通入二氧化硫，滴加完畢后攪拌加入鹵化亞銅，得到亞硫酸的水溶液，待用；
步驟B：在另一反應器中加入鹽酸，加入3-氨基吡啶，降溫，滴加亞硝酸鈉水溶液，滴加完成后，控溫待用；
步驟C：將步驟B所得溶液滴加到步驟A反應器中，滴加完成后，攪拌反應，反應結束后反應液中加入有機萃取溶劑，攪拌，靜置分液，將所得的有機相蒸餾，降溫，加水洗滌攪拌，分液，所得有機相干燥待用；
步驟D：將步驟C所得有機相蒸干溶劑得到3-吡啶磺酰氯。
本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法工藝簡單，避開了使用五氯化三氯氧磷等?；噭?，只需要適當降溫控溫操作，反應條件溫和，使得生產3-吡啶磺酰氯的方法屬于綠色化學的范疇，同時也大大降低了反應時間、提高了產品的收率，使得產品的收率可到80％以上，并大大降低了生產成本。
優(yōu)選地，所述步驟A中，降溫至-10-10℃，優(yōu)選降溫至-5-5℃，進一步優(yōu)選降溫至0℃。
優(yōu)選地，滴加氯化亞砜過程中控制溫度不高于8℃，優(yōu)選控溫在0-8℃，進一步優(yōu)選控溫在4℃。
滴加氯化亞砜過程中控制溫度以防止溫度過高時會有二氧化硫溢出。
優(yōu)選地，所述鹵化亞銅包括氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述步驟B中，降溫至-10-5℃，優(yōu)選降溫至-10-0℃，進一步優(yōu)選降溫至-5℃。
3-氨基吡啶在加入過程中會大量放熱，降溫防止發(fā)生危險和HCl逸出。
優(yōu)選地，所述步驟B中，滴加過程控制溫度不高于5℃，優(yōu)選控溫在-5-5℃，進一步優(yōu)選控溫在0℃。
控制滴加溫度，有助于提高重氮鹽的產率，溫度過高會使生成的重氮鹽分解。
優(yōu)選地，所述步驟B中，滴加完成后，控溫為不高于5℃，優(yōu)選控溫 在-5-5℃，進一步優(yōu)選控溫在0℃。
優(yōu)選地，所述步驟C中，滴加過程控制溫度在-5-5℃，優(yōu)選控溫在-3-3℃，進一步優(yōu)選控溫在0℃。
控制滴加溫度，防止溫度過高使生成的重氮鹽分解。
優(yōu)選地，所述步驟C中，滴加完成后，在-5-5℃下攪拌反應0.5-2.5h，優(yōu)選在-3-3℃下攪拌反應1-2h，進一步優(yōu)選在0℃下攪拌1.5h。
在特定溫度下反應，有助于提高反應效率，并提高3-吡啶磺酰氯的產率。
優(yōu)選地，所述步驟C中，降溫至-10-10℃，優(yōu)選降溫至-5-5℃，進一步優(yōu)選降溫至0℃。
降溫后進行水洗，有助于降低3-吡啶磺酰氯的損失。
優(yōu)選地，所述步驟C中，有機萃取溶劑包括二氯甲烷或氯仿，進一步優(yōu)選包括二氯甲烷。
優(yōu)選地，所述3-氨基吡啶、鹽酸、亞硝酸鈉、氯化亞砜、氯化亞銅的摩爾比為3-氨基吡啶：鹽酸：亞硝酸鈉：氯化亞砜：氯化亞銅＝1:3-5:1-2:4-5:0.01-0.02，優(yōu)選為3-氨基吡啶：鹽酸：亞硝酸鈉：氯化亞砜：氯化亞銅＝1:3.5-4:1-1.5:4-4.5:0.01-0.015，進一步優(yōu)選為3-氨基吡啶：鹽酸：亞硝酸鈉：氯化亞砜：氯化亞銅＝1:3.86:1.28:4.32:0.011。
本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法采用特定的原料比例，有助于提高反應效率，并提高重氮鹽及3-吡啶磺酰氯的產率。
優(yōu)選地，所述反應器包括反應釜。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法采用3-氨基吡啶作為起始原料只需進行簡單的重氮化反應、取代反應、萃取、蒸餾，便可得到3-吡啶磺酰氯，不僅僅避開了使用五氯化三氯氧磷等?；噭曳磻獥l件溫 和，使得生產3-吡啶磺酰氯的方法屬于綠色化學的范疇，同時也大大降低了反應時間、提高了產品的收率，使得產品的收率可到80％以上，并大大降低了生產成本。
具體實施方式
下面將結合具體實施方式對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，但是本領域技術人員將會理解，下列所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限制本發(fā)明的范圍?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產品。
本發(fā)明具體實施方式3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，采用3-氨基吡啶作為起始原料進行重氮化反應、取代反應、萃取、蒸餾得到3-吡啶磺酰氯，反應路線如下：
本發(fā)明具體實施方式中所使用的藥品，如無特殊說明，均為市售分析純藥品，水為蒸餾水或去離子水。
實施例1
一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，包括如下步驟：
步驟A：在反應器中加水300kg，降溫至-10℃后再通入200kg二氧化硫，通入二氧化硫過程中控制溫度不高于8℃，通入完畢后攪拌加入211g氯化亞銅，得到亞硫酸的水溶液，待用；
步驟B：在另一反應器中加入63.76kg質量分數(shù)為36％的鹽酸，加入20kg3-氨基吡啶，降溫至-10℃，滴加亞硝酸鈉水溶液(含有14.67kg亞硝酸鈉，30kg水)，滴加過程控制溫度不高于5℃，滴加完成后，控溫為不高于5℃，待用；
步驟C：將步驟B所得溶液滴加到步驟A反應器中，滴加過程控制溫度在-5℃，滴加完成后，在-5℃下攪拌反應2.5h，反應結束后反應液中加入300L二氯甲烷，攪拌，靜置分液，重復3次，將所得的有機相蒸餾，降溫至-10℃，加水350L洗滌攪拌，分液，所得有機相用無水硫酸鈉干燥待用；
步驟D：將步驟C所得有機相蒸干溶劑得到3-吡啶磺酰氯。
實施例2
一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，包括如下步驟：
步驟A：在反應器中加水500kg，降溫至10℃后再滴加126.43kg氯化亞砜，滴加氯化亞砜過程中控制溫度在0℃，滴加完畢后攪拌加入422g氯化亞銅，得到亞硫酸的水溶液，待用；
步驟B：在另一反應器中加入106.27kg質量分數(shù)為36％的鹽酸，加入20kg3-氨基吡啶，降溫至5℃，滴加亞硝酸鈉水溶液(含有29.33kg亞硝酸鈉，60kg水)，滴加過程控制溫度在-5℃，滴加完成后，控溫在-5℃，待用；
步驟C：將步驟B所得溶液滴加到步驟A反應器中，滴加過程控制溫度在5℃，滴加完成后，在5℃下攪拌反應0.5h，反應結束后反應液中加入500L二氯甲烷，攪拌，靜置分液，重復3次，將所得的有機相蒸餾，降溫至10℃，加水500L洗滌攪拌，分液，所得有機相用無水硫酸鈉干燥待用；
步驟D：將步驟C所得有機相蒸干溶劑得到3-吡啶磺酰氯。
實施例3
一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，包括如下步驟：
步驟A：在反應器中加水350kg，降溫至-5℃后再滴加101.15kg氯化亞砜，滴加氯化亞砜過程中控制溫度8℃，滴加完畢后攪拌加入211g氯化亞銅，得到亞硫酸的水溶液，待用；
步驟B：在另一反應器中加入74.39kg質量分數(shù)為36％的鹽酸，加入20kg3-氨基吡啶，降溫至-10℃，滴加亞硝酸鈉水溶液(含有14.67kg亞硝酸鈉，30kg水)，滴加過程控制溫度在5℃，滴加完成后，控溫為在5℃，待用；
步驟C：將步驟B所得溶液滴加到步驟A反應器中，滴加過程控制溫度在-3℃，滴加完成后，在-3℃下攪拌反應2h，反應結束后反應液中加入300L二氯甲烷，攪拌，靜置分液，重復3次，將所得的有機相蒸餾，降溫至-5℃，加水350L洗滌攪拌，分液，所得有機相用無水硫酸鈉干燥待用；
步驟D：將步驟C所得有機相蒸干溶劑得到3-吡啶磺酰氯。
實施例4
一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，包括如下步驟：
步驟A：在反應器中加水450kg，降溫至5℃后再滴加113.79kg氯化亞砜，滴加氯化亞砜過程中控制溫度在4℃，滴加完畢后攪拌加入316g氯化亞銅，得到亞硫酸的水溶液，待用；
步驟B：在另一反應器中加入85.02kg質量分數(shù)為36％的鹽酸，加入20kg3-氨基吡啶，降溫至0℃，滴加亞硝酸鈉水溶液(含有22kg亞硝酸鈉，45kg水)，滴加過程控制溫度在0℃，滴加完成后，控溫在0℃，待用；
步驟C：將步驟B所得溶液滴加到步驟A反應器中，滴加過程控制溫度在3℃，滴加完成后，在3℃下攪拌反應1h，反應結束后反應液中加入400L二氯甲烷，攪拌，靜置分液，重復3次，將所得的有機相蒸餾，降溫至5℃，加水400L洗滌攪拌，分液，所得有機相用無水硫酸鈉干燥待用；
步驟D：將步驟C所得有機相蒸干溶劑得到3-吡啶磺酰氯。
實施例5
一種3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，包括如下步驟：
步驟A：在反應器中加水400kg，降溫至0℃后再滴加109.24kg氯化亞砜，滴加氯化亞砜過程中控制溫度在4℃，滴加完畢后攪拌加入232g氯化亞銅，得到亞硫酸的水溶液，待用；
步驟B：在另一反應器中加入82.04kg質量分數(shù)為36％的鹽酸，加入20kg3-氨基吡啶，降溫至-5℃，滴加亞硝酸鈉水溶液(含有15.84kg亞硝酸鈉，32kg水)，滴加過程控制溫度在0℃，滴加完成后，控溫在0℃，待用；
步驟C：將步驟B所得溶液滴加到步驟A反應器中，滴加過程控制溫度在0℃，滴加完成后，在0℃下攪拌1.5h，反應結束后反應液中加入300L二氯甲烷，攪拌，靜置分液，重復3次，將所得的有機相蒸餾，降溫至0℃，加水350L洗滌攪拌，分液，所得有機相用無水硫酸鈉干燥待用；
步驟D：將步驟C所得有機相蒸干溶劑得到3-吡啶磺酰氯。
本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成結果如下表所示：
表1本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成結果
通過表1可以看出，采用本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法，產品收率在80％以上，且產物純度高，品質均勻。
此外，現(xiàn)有技術中，文獻報道合成3-吡啶磺酰氯的方法大致有四種：
方法1.原研廠家日本武田的專利CN200680040789.7、美國US2006/217387、默克公司的US5416099A1等專利中均使用3-吡啶磺酸作為起始原料來合成3-吡啶磺酰氯，方法為3-吡啶磺酸在五氯化磷和三氯氧磷中回流8小時以上待原料反應完畢后用更大量的水淬滅反應，之后通過萃取、蒸餾、精餾的方法得到高純度的3-吡啶磺酰氯，該方法的收率可達90％以上。方法2.Pandya,Rina等人在Journal of Organic Chemistry中、Emura,Takashi等人在Synlett中、Woolven,Holly等人在Organic Letters中報道使用3-溴吡啶和格式試劑異丙基氯化鎂作為起始原料來合成3-吡啶磺酰氯，該方法的收率可達60％以上；方法3.Maslankiewicz,Andrzej等人在Heterocycles雜志中提出用3-巰基吡啶和氯氣合成3-吡啶磺酰氯，該方法的收率可達81％；方法4.Hogan,Philip J等人在Organic Process Research and Development雜志中發(fā)表的文章中提出用3-氨基吡啶作為起始原料，通過重氮化反應、取代反應得到3-吡啶磺酰氯，收率可達38.4％。
現(xiàn)有合成3-吡啶磺酰氯的四種方法均存在不足，方法1雖然收率很高，是現(xiàn)有方法中使用極為廣泛的一種方法，但該方法環(huán)境極不友好，因為該方法中使用了大量的三氯氧磷和五氯化磷，在后處理上會帶來大量的含磷廢水，給環(huán)境上帶來諸多危害，而且產品中也會含有微量的含磷化合物，所以該方法不屬于綠色化學的范疇。方法2使用了昂貴格式試劑異丙基氯化鎂，使得生產的3-吡啶磺酰氯成本極高，而且反應需要深冷情況下發(fā)生，使得能耗非常高，并不能達到節(jié)能減排的要求。方法3使用了3-巰基吡啶 和氯氣作為起始原料，3-巰基吡啶具有惡臭的氣味，同時氯氣也屬于劇毒氣體，所以這兩個起始原料在使用上極不方便，所以該方法環(huán)境也極為不友好。方法4使用了3-氨基吡啶作為起始原料，該方法避開了使用五氯化磷和三氯氧磷，使得該方法屬于綠色化學的范疇，但是該方法收率低，使得生產3-吡啶磺酰氯的成本極高。
相比之下，本發(fā)明3-吡啶磺酰氯的綠色化學合成方法采用3-氨基吡啶作為起始原料只需進行簡單的重氮化反應、取代反應、萃取、蒸餾，便可得到3-吡啶磺酰氯，不僅僅避開了使用五氯化三氯氧磷等?；噭?，而且反應條件溫和，使得生產3-吡啶磺酰氯的方法屬于綠色化學的范疇，同時也大大降低了反應時間、提高了產品的收率，使得產品的收率可到80％以上，并大大降低了生產成本。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應意識到，以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；本領域的普通技術人員應當理解：在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍；因此，這意味著在所附權利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內的所有這些替換和修改。