本發(fā)明涉及機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種4-吡啶甲醛的合成方法。

背景技術(shù)：

4-吡啶甲醛作為重要的醫(yī)藥中間體和精細(xì)化工原料，應(yīng)用范圍廣泛，市場(chǎng)前景廣闊。在醫(yī)藥上，作為重要的醫(yī)藥中間體的4-吡啶甲醛可用來(lái)合成緩瀉藥比沙可啶，也是合成有機(jī)磷酸酯類解毒藥解磷定的原料，并且最近有報(bào)道4-吡啶甲醛也可作為合成抗hiv蛋白酶抑制劑的原料；在農(nóng)業(yè)上，4-吡啶甲醛是合成一些殺螨劑的必須中間體；在感光工業(yè)上，4-吡啶甲醛可用于合成含氮雜環(huán)類彩色照相材料。因此，研究出成本低、收率高、并且適用于工業(yè)生產(chǎn)的4-吡啶甲醛制備方法一直是人們努力的方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)保且低成本的4-吡啶甲醛的合成方法。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的4-吡啶甲醛的合成方法，包括以下步驟：

以4-甲基吡啶為原料，在酸性條件下，通過(guò)氧化反應(yīng)得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物通過(guò)醋酐?；嘏藕铣梢宜?4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯水解得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇通過(guò)氧化反應(yīng)得到4-吡啶甲醛。

進(jìn)一步的，所述乙酸-4-吡啶甲酯在堿性條件下水解得到4-吡啶甲醇。

更進(jìn)一步的，所述4-吡啶甲醇通過(guò)pcc或四甲基哌啶-溴化鈉-碳酸氫鈉氧化體系氧化反應(yīng)得到4-吡啶甲醛。

更進(jìn)一步的，所述4-甲基吡啶與冰乙酸和雙氧水反應(yīng)，反應(yīng)溫度為61℃，反應(yīng)時(shí)間18h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、雙氧水的摩爾比為1:3.6:3.2，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物與醋酐反應(yīng)，反應(yīng)溫度為91℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，所述4-吡啶氮氧化物與醋酐的摩爾比為1:2.4，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為6h,所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:1.6，反應(yīng)得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇冰水冷卻加入pcc，所述4-吡啶甲醇與pcc的摩爾比為1:2.4，溫度為3℃；然后在室溫下反應(yīng)，溫度為22攝氏度，通過(guò)薄層色譜監(jiān)控至反應(yīng)完全。

更進(jìn)一步的，所述4-甲基吡啶與冰乙酸和雙氧水反應(yīng)，反應(yīng)溫度為72℃，反應(yīng)時(shí)間13h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、雙氧水的摩爾比為1:3.7:2.5，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物與醋酐反應(yīng)，反應(yīng)溫度為92℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，所述4-吡啶氮氧化物與醋酐的摩爾比為1:2.6，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5h,所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:2.1，反應(yīng)得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇冰水冷卻加入pcc，所述4-吡啶甲醇與pcc的摩爾比為1:3.2，溫度為4℃；然后在室溫下反應(yīng)，溫度為25攝氏度，通過(guò)薄層色譜監(jiān)控至反應(yīng)完全。

更進(jìn)一步的，所述4-甲基吡啶與冰乙酸和雙氧水反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間15h，述4-甲基吡啶、冰乙酸、雙氧水的摩爾比為1:4.2:3.5，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物與醋酐反應(yīng)，反應(yīng)溫度為91℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，所述4-吡啶氮氧化物與醋酐的摩爾比為1:3.3，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5h,所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:1.7，反應(yīng)得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇中加入四甲基哌啶、溴化鈉和碳酸氫鈉氧化體系，所述4-吡啶甲醇、四甲基哌啶、溴化鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為22:1.2:2.3:9.7；所述控制反應(yīng)體系溫度為5℃；通過(guò)三用紫外分析儀監(jiān)控至反應(yīng)完全。

更進(jìn)一步的，所述氫氧化鉀溶液的質(zhì)量百分比為20％。

采用上述合成方法后，本發(fā)明以4-甲基吡啶為原料，經(jīng)n-氧化、重排、水解后得到4-吡啶甲醇，然后進(jìn)一步氧化得到4-吡啶甲醛。本發(fā)明的合成方法總收率高、原料價(jià)格便宜、反應(yīng)時(shí)間短、條件溫和、工藝操作簡(jiǎn)單。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

本發(fā)明的4-吡啶甲醇的合成方法包括以下步驟：

(a)以4-甲基吡啶為原料，在酸性條件下，通過(guò)氧化反應(yīng)得到4-吡啶氮氧化物；

(b)所述4-吡啶氮氧化物通過(guò)醋酐酰化重排合成乙酸-4-吡啶甲酯；

(c)所述乙酸-4-吡啶甲酯水解得到4-吡啶甲醇；

(d)所述4-吡啶甲醇通過(guò)氧化反應(yīng)得到4-吡啶甲醛。

最好，本發(fā)明步驟(c)所述乙酸-4-吡啶甲酯在堿性條件下水解得到4-吡啶甲醇，因?yàn)橐宜?4-吡啶甲酯堿性條件下水解得到4-吡啶甲醇和鹽，而在酸性條件下水解得到4-吡啶甲醇和酸；所以乙酸-4-吡啶甲酯在堿性條件下的生成物萃取更簡(jiǎn)單。

實(shí)施方式一：

所述4-甲基吡啶與冰乙酸和雙氧水反應(yīng)，反應(yīng)溫度為61℃，反應(yīng)時(shí)間18h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、雙氧水的摩爾比為1:3.6:3.2，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物與醋酐反應(yīng)，反應(yīng)溫度為91℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，所述4-吡啶氮氧化物與醋酐的摩爾比為1:2.4，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為6h,所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:1.6，反應(yīng)得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇冰水冷卻加入pcc，所述4-吡啶甲醇與pcc的摩爾比為1:2.4，溫度為3℃；然后在室溫下反應(yīng)，溫度為22攝氏度，通過(guò)薄層色譜監(jiān)控至反應(yīng)完全。

實(shí)施方式二：

所述4-甲基吡啶與冰乙酸和雙氧水反應(yīng)，反應(yīng)溫度為72℃，反應(yīng)時(shí)間13h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、雙氧水的摩爾比為1:3.7:2.5，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物與醋酐反應(yīng)，反應(yīng)溫度為92℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，所述4-吡啶氮氧化物與醋酐的摩爾比為1:2.6，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5h,所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:2.1，反應(yīng)得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇冰水冷卻加入pcc，所述4-吡啶甲醇與pcc的摩爾比為1:3.2，溫度為4℃；然后在室溫下反應(yīng)，溫度為25攝氏度，通過(guò)薄層色譜監(jiān)控至反應(yīng)完全。

實(shí)施方式三：

所述4-甲基吡啶與冰乙酸和雙氧水反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間15h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、雙氧水的摩爾比為1:4.2:3.5，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物與醋酐反應(yīng)，反應(yīng)溫度為91℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，所述4-吡啶氮氧化物與醋酐的摩爾比為1:3.3，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5h,所述乙酸-4-吡啶甲酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:1.7，反應(yīng)得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇中加入四甲基哌啶、溴化鈉和碳酸氫鈉氧化體系，所述4-吡啶甲醇、四甲基哌啶、溴化鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為22:1.2:2.3:9.7；所述控制反應(yīng)體系溫度為5℃；通過(guò)三用紫外分析儀監(jiān)控至反應(yīng)完全。

需要聲明的是，上述發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理內(nèi)，當(dāng)可作各種修改、等同替換、或改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。