本文将介绍2-溴-4-吡啶甲醛的合成方法,这对于理解该化合物的制备过程以及在药物合成和有机化学领域的应用具有重要意义。
背景:含氮杂环化合物是新农药开发的主要方向,其中尤其重视吡啶甲醛类化合物的开发。吡啶甲醛类化合物由于其醛基能够与多种有机物发生反应,因此具有广泛的用途。
已有资料报道的2-溴-4-吡啶甲醛的合成方法大多使用2,4-二溴吡啶为原料,在-100℃下进行反应,但温度难以控制,反应条件苛刻。另一种合成方法是通过相应的酸或醇经过还原、氧化等多步反应制备,但这类方法步骤繁琐,相应的酸或醇难以制备。因此,对于2-溴-4-吡啶甲醛的高效合成方法仍然具有重要意义。
合成优化:
(1)2-溴-4-甲基吡啶的制备:将氢溴酸置于四口瓶中,搅拌下加入2-氨基-4-甲基吡啶,待2-氨基-4-甲基吡啶完全溶解后,冷却至-20℃,缓慢滴加液溴,滴加过程控制温度为-20℃~-15℃;滴加完毕再搅拌90-120min,接着滴加亚硝酸钠溶液,加完,自然升温至20℃,搅拌45-60min后再冷却至-20℃~-25℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加过程控制温度低于-15℃~-10℃;加完,温度升至20℃并搅拌1h,用有机溶剂萃取,合并有机相,水洗,干燥,浓缩得2-溴-4-甲基吡啶;
(2)2-溴-4-吡啶甲醛的制备:在四口瓶中加入2-溴-4-甲基吡啶、有机溶剂、N-溴代丁二酰亚胺、过氧苯甲酰,搅拌溶解后,加热至60-70℃保温30-36h,过滤,粗产物和饱和碳酸氢钠溶液升温回流3h,冷却,用有机溶剂萃取,有机相浓缩得2-溴-4-吡啶甲醛。
该方法反应条件温和,易于操作,后处理简单,容易放大生产,非常适合工业化生产;收率高,原料价格便宜,生产成本低。
具体实例为:2-溴-4-甲基吡啶的制备:将50ml48%的氢溴酸置于500ml四口瓶中,搅拌下加入2-氨基-4-甲基吡啶(10.8g,0.1mol),待2-氨基-4-甲基吡啶完全溶解后,冷却至-20℃,缓慢滴加液溴(40g,0.25mol),滴加过程控制温度为-20℃~-15℃;滴加完毕再搅拌90min,接着滴加亚硝酸钠(18.6g,0.27mol)的25ml水溶液溶液,加完,自然升温至20℃,搅拌60min后再冷却至-20℃~-25℃,滴加氢氧化钠(60g,1.5mol)的150ml水溶液,滴加过程控制温度-15℃~-10℃;加完,温度升至20℃并搅拌1h,用有机溶剂萃取,合并有机相,水洗,干燥,浓缩得2-溴-4-甲基吡啶,摩尔收率为95%。
参考文献:
[1] 阳方喜,高洋,靳磊,等. 匹可硫酸钠的合成工艺改进[J]. 中国医药工业杂志,2023,54(9):1319-1322. DOI:10.16522/j.cnki.cjph.2023.09.005.
[2] 常州传侑环保科技有限公司. 一种2-溴-4-吡啶甲醛的制备方法:CN201911181937.2[P]. 2020-01-10.