專利名稱:一種制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法。
背景技術:
2,3,5,6-四氨基吡啶是合成高性能聚合物的重要單體,也可用于其它聚合物的合 成、配位化學及其它化學反應中。2,3,5,6-四氨基吡啶的合成已有多種方法,簡單介 紹如下
Williams, L.禾口 Cohen, S.A.在Journal of Heterocyclic Chemistry 8, 314 (1971) 中報道了兩種合成方法 一種是以2,6-二苯偶氮基-3,5-二硝基吡啶為原料,在N, N-二甲基甲酰胺中,Raney鎳為還原催化劑,高壓加氫還原;另一種是以2,6-二氨基 -3,5-二硝基吡啶為原料,在鹽酸中,鈀碳為催化劑,高壓加氫還原。
美國專利US. 3,740,410公開的方法是利用2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,在鈀碳 的催化下高壓加氫還原,得到的粗產品經重結晶純化,得到2,3,5,6-四氨基吡啶。
Matthew C. Davis禾口 David J. Irvin在Synthetic Communications 38, 1159 (2008) 中介紹了由3,5-二羧基吡啶經十步反應最終得到2,3,5,6-四氨基吡啶的方法。
中國專利200610030027.0報道了以2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶為原料,鈀碳為 催化劑,甲酸銨為還原劑來合成2,3,5,6-四氨基吡啶的方法。
上述各種制備方法,有的需在高壓反應釜中進行,有的則是反應步驟及后處理 步驟繁多,成本較高,不利于工業(yè)化生產。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法。
本發(fā)明提供的制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法,是將2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶 與還原劑在酸液中進行反應,得到2,3,5,6-四氨基吡啶。
該方法中,還原劑選自鋅粉、鐵粉、錫粉、二價鐵的鹵化鹽、二價錫的鹵化鹽、 硫酸鹽或硝酸鹽中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物,優(yōu)選鋅粉、鐵 粉、錫粉、氯化亞鐵或二氯化錫。所述酸液為氫溴酸水溶液、鹽酸、稀硫酸或磷酸, 氫溴酸水溶液的質量百分比濃度為20%~40%,鹽酸的質量百分比濃度為10%~38%, 稀硫酸的質量百分比濃度為30% 70%,磷酸的質量百分比濃度為40%~85%。 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶與酸液的重量體積比為lg/5~100mL。反應溫度為50-100°C; 反應時間為30-800分鐘。在反應完畢后,對反應體系作如下提純處理
1) 將反應體系自然冷卻至室溫,抽濾,所得濾餅為粗產物;
2) 將步驟l)得到的粗產物用所述酸液進行洗滌;
3) 重復步驟l)和步驟2)若干次,將最后一次所得濾餅干燥,得到2,3,5,6-四 氨基吡啶。
本發(fā)明提供的制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法,反應生成的2,3,5,6-四氨基吡啶在 反應過程中與酸結合成鹽,使得2,3,5,6-四氨基吡啶的氨基受到酸的保護,更為穩(wěn)定; 2,3,5,6-四氨基吡啶結構正確,產率在65%以上,具有方法簡單,原料易得,純化工 藝簡潔等特點,且反應和純化可在同一反應器內完成,同時產物純度很高,適于工 業(yè)化生產。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明并不限于以下實施例。 實施例1
250mL三口圓底燒瓶內,加入100mL質量百分比濃度為30%的氫溴酸水溶液, 9.95g (0.05mol) 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,攪拌,反應溫度控制在7(TC。稱取鋅 粉26g C0.4mo1),分批加入反應液中,1小時內加完。繼續(xù)反應半小時,至鋅粉完 全消耗,停止加熱攪拌,冷卻至室溫,待晶體析出完全,抽濾,濾餅用40%氫溴酸 水溶液洗滌3次,最終抽濾后的濾餅5(TC下真空干燥,得到淡黃色粉末狀晶體,產 率65%,純度達99%。
該產物的檢測結果數據如下所示
^NMR (DMSO+D20) : 7.40 ppm (s, 1H);
13CNMR (DMSO) : 103.7, 131.1, 147.9 ppm。
由上述數據可知,該化合物結構正確,為2,3,5,6-四氨基吡啶。
實施例2
250mL三口圓底燒瓶內,加入150mL質量百分比為30%的鹽酸,9.95g(O.lmol) 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,攪拌,反應溫度控制在9tTC。稱取鐵粉112g (2.0mol), 分批加入反應液中,3小時內加完。繼續(xù)反應l小時,至鐵粉完全消耗,停止加熱攪 拌,冷卻至室溫,待晶體析出完全,抽濾,濾餅用濃鹽酸洗滌3次,最終抽濾后的 濾餅5(TC下真空干燥,得到淡黃色粉末狀晶體,產率70%,純度達99%。
經&NMR, "CNMR檢測,其檢測結果數據與實施例l相同,該化合物結構 正確,為2,3,5,6-四氨基吡啶。實施例3
2000rnL三口圓底燒瓶內,加入lOOOmL質量百分比為50%的磷酸,19.9g (O.lmol) 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,攪拌,反應溫度控制在6(TC。稱取二氯化錫 338.45g (1.5mol),分批加入反應液中,5小時內加完。繼續(xù)反應2小時,至反應完 全。停止加熱攪拌,冷卻至室溫,待晶體析出完全,抽濾,濾餅用濃磷酸洗滌3次, 最終抽濾后的濾餅5(TC下真空干燥,得到淡黃色粉末狀晶體,產率85%,純度達99%。
經iHNMR, "CNMR檢測,其檢測結果數據與實施例1相同,該化合物結構 正確,為2,3,5,6-四氨基吡啶。
實施例4
250mL三口圓底燒瓶內,加入100mL質量百分比為70%的硫酸,9.95g(0.05mo1) 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,攪拌,反應溫度控制在55°C。稱取硫酸亞錫107.38g (0.5mol),分批加入反應液中,2小時內加完。繼續(xù)反應半小時。停止加熱攪拌, 冷卻至室溫,待晶體析出完全,抽濾,濾餅用稀硫酸(50%)洗滌3次,最終抽濾 后的濾餅50'C下真空干燥,得到淡黃色粉末狀晶體,產率80%,純度達99%。
經&NMR, "CNMR檢測,其檢測結果數據與實施例l相同,該化合物結構 正確,為2,3,5,6-四氨基吡啶。
實施例5
2000mL三口圓底燒瓶內,加入800mL質量百分比為30%的鹽酸,9.95g(0.05mo1) 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,攪拌,反應溫度控制在800°C。稱取氯化亞鐵 126.75g(1.0mo1),分批加入反應液中,3小時內加完。繼續(xù)反應1.5小時。停止加熱 攪拌,冷卻至室溫,待晶體析出完全,抽濾,濾餅用濃鹽酸酸洗滌3次,最終抽濾 后的濾餅50。C下真空干燥,得到淡黃色粉末狀晶體,產率78%,純度達99%。
經JHNMR, "CNMR檢測,其檢測結果數據與實施例1相同,該化合物結構 正確,為2,3,5,6-四氨基吡啶。
實施例6
1000mL三口圓底燒瓶內,加入500mL質量百分比為60%的硫酸,19.9g (0.1mol)2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶,攪拌,反應溫度控制在75"C。稱取錫粉71.22g (0.6mol),分批加入反應液中,4小時內加完。繼續(xù)反應3小時,停止加熱攪拌。 冷卻至室溫,待晶體析出完全,抽濾,濾餅用稀硫酸(50%)洗滌3次,最終抽濾 后的濾餅5(TC下真空干燥,得到淡黃色粉末狀晶體,產率69%,純度達99%。
經&NMR, "CNMR檢測,其檢測結果數據與實施例l相同,該化合物結構 正確,為2,3,5,6-四氨基吡啶。
權利要求
1、一種制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法,是將2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶與還原劑在酸液中進行反應,得到2,3,5,6-四氨基吡啶。
2、 根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述還原劑選自鋅粉、鐵粉、錫 粉、二價鐵的鹵化鹽、二價錫的鹵化鹽、硫酸鹽或硝酸鹽中的任意一種或任意幾種以 任意比例混合的混合物。
3、 根據權利要求2所述的方法,其特征在于所述還原劑為鋅粉、鐵粉、錫粉、 氯化亞鐵或二氯化錫。
4、 根據權利要求1-3任一所述的方法,其特征在于所述酸液為氫溴酸水溶液、 鹽酸、稀硫酸或磷酸。
5、 根據權利要求4所述的方法,其特征在于所述氫溴酸水溶液的質量百分比 濃度為20%~40%,鹽酸的質量百分比濃度為10% 38%,稀硫酸的質量百分比濃度為 30% 70%,磷酸的質量百分比濃度為40%~85%。
6、 根據權利要求1-5任一所述的方法,其特征在于所述2,6-二氨基-3,5-二硝基 吡啶與還原劑的摩爾比為l: 6~20。
7、 根據權利要求l-6任一所述的方法,其特征在于所述2,6-二氨基-3,5-二硝基 吡啶與酸液的重量體積比為lg/5-100mL。
8、 根據權利要求1-7任一所述的方法,其特征在于所述反應溫度為50-10(TC; 反應時間為30-800分鐘。
9、 根據權利要求l-8任一所述的方法,其特征在于反應完畢后,對反應體系作 如下提純處理1) 將反應體系自然冷卻至室溫,抽濾,所得濾餅為粗產物;2) 將所述步驟l)得到的粗產物用所述酸液進行洗滌;3) 重復步驟1)和步驟2)若干次,將最后一次所得濾餅干燥,得到2,3,5,6-四氨 基吡啶。
全文摘要
本發(fā)明公開一種制備2,3,5,6-四氨基吡啶的方法。該方法是將2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶與還原劑在酸液中進行反應,得到2,3,5,6-四氨基吡啶。其中,還原劑選自鋅粉、鐵粉、錫粉、二價鐵的鹵化鹽、二價錫的鹵化鹽、硫酸鹽或硝酸鹽中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物,優(yōu)選鋅粉、鐵粉、錫粉、氯化亞鐵或二氯化錫。所述酸液為氫溴酸水溶液、鹽酸、稀硫酸或磷酸。2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶與還原劑的摩爾比為1∶6~20;2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶與酸液的重量體積比為1g/5~100ml。反應溫度為50-100℃,反應時間為30-800分鐘。本發(fā)明提供的制備方法,目標產物結構正確,產率在65%以上,產物純度高。
文檔編號C07D213/00GK101531632SQ20091008149
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權日2009年4月9日
發(fā)明者張廣照, 高建偉 申請人:中國科學技術大學