[發(fā)明專利]一種吡啶-2，3-二羧酸酯的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910083204.5
• 申請日: 2009-04-29
• 公開（公告）號: CN101875630A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳士昊;連偉祥;王嬙;金守征;龔黨生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國中化股份有限公司;沈陽化工研究院有限公司
• 主分類號: C07D213/803
• 分類號: C07D213/803;C07D213/80;B01J31/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;何薇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種吡啶-2，3-二羧酸酯的制備方法。

背景技術(shù)

吡啶-2，3-二羧酸酯是重要的農(nóng)藥及醫(yī)藥中間體，其中吡啶-2，3-二羧酸二乙酯是合成咪唑啉酮類除草劑滅草煙及醫(yī)藥莫西沙星的重要中間體。Journal?of?the?Indian?ChemicalSociety，71(2)，75-9；1994、Bioorganic&Medicinal?Chemi-stry，11(3)，433-450；2003、Journal?ofthe?American?Chemical?Societ-y，125(1)，296-304；2003中介紹了由吡啶-2，3-二羧酸經(jīng)濃硫酸催化與乙醇、甲醇反應(yīng)合成吡啶-2，3-二羧酸酯的方法，此方法都存在反應(yīng)時間長、催化劑用量大、收率較低、后處理時需要對廢酸進(jìn)行再處理、對環(huán)境不利等問題。

此外，US4983612公開了由吡啶-2，3-二羧酸經(jīng)對甲苯磺酸和鹽酸共同催化與乙醇反應(yīng)合成吡啶-2，3-二羧酸二乙酯的方法，反應(yīng)時間為48小時，酯化收率為58.7％。OrganicLetters，8(5)，951-954；2006公開了吡啶-2，3-二羧酸與異丙醇在二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化下合成吡啶-2，3-二羧酸二異丙酯的方法，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間24小時，酯化收率為70％。這些方法都存在共同的缺點：反應(yīng)時間長，收率較低。

發(fā)明內(nèi)容

吡啶-2，3-二羧酸酯的制備關(guān)鍵在于催化劑的選擇。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的制備吡啶-2，3-二羧酸酯反應(yīng)時間長、收率較低、對環(huán)境不利等問題，本發(fā)明的發(fā)明人致力于選擇一種新的催化劑用于制備吡啶-2，3-二羧酸酯。經(jīng)過對催化劑進(jìn)行大量篩選和條件試驗，本發(fā)明確定了以陽離子交換樹脂作為制備吡啶-2，3-二羧酸酯的催化劑及合適的工藝條件。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種制備吡啶-2，3-二羧酸酯的方法，包括：把碳數(shù)為1-5的烷基醇與吡啶-2，3-二羧酸于有機(jī)溶劑中混合，在陽離子交換樹脂的催化作用下于30-150℃進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)時間為1-24小時。

本發(fā)明選用的陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，樹脂基體為苯乙烯系，如市售的732、734、D001型陽離子交換樹脂。陽離子交換樹脂的用量為原料吡啶-2，3-二羧酸重量的1-80％。酯化反應(yīng)適宜的溶劑選自以過量的原料烷基醇作為溶劑，溶劑的用量為原料吡啶-2，3-二羧酸重量的1.5-100倍。

反應(yīng)也可以使用與原料烷基醇互溶的混合溶劑例如二甲基甲酰胺、丙酮、甲苯或苯。此時，烷基醇按反應(yīng)所需的摩爾數(shù)定量或稍過量加入即可，例如吡啶-2，3-二羧酸與烷基醇投料比為1∶2.2?？紤]到后處理簡便等因素，優(yōu)選使用過量的原料烷基醇作為溶劑。

應(yīng)用本發(fā)明的制備方法，可以制得吡啶-2，3-二羧酸的C₁-C₅的酯，特別是制備吡啶-2，3-二羧酸的C₁-C₃的酯。

本發(fā)明較優(yōu)選的技術(shù)方案為：

反應(yīng)溫度為40-120℃；更優(yōu)選為反應(yīng)液的回流溫度。

反應(yīng)時間為1-16小時；更優(yōu)選為2-12小時。

陽離子交換樹脂的用量為原料吡啶-2，3-二羧酸重量的1-50％；更優(yōu)選為2-20％。

原料烷基醇的用量為吡啶-2，3-二羧酸重量的2-20倍。

本發(fā)明所用的陽離子交換樹脂有市售，在使用之前需要進(jìn)行預(yù)處理?？梢园凑毡绢I(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的方法(水洗、堿洗、酸洗)進(jìn)行預(yù)處理，具體操作如下：

將待處理的陽離子交換樹脂浸泡于兩倍體積的飽和食鹽水中18-20小時，之后放盡食鹽水，用蒸餾水漂洗凈，使排出水不帶黃色；再用2％-4％氫氧化鈉溶液(用量同前)浸泡2-4小時，放盡堿液后，用蒸餾水沖洗樹脂直至排出水接近中性為止；最后用5％鹽酸溶液(用量同前)浸泡4-8小時，放盡酸液，用蒸餾水漂洗至中性待用。

酯化反應(yīng)的操作是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的，即將原料吡啶-2，3-二羧酸與烷基醇混合，升溫至反應(yīng)所需溫度進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)終點采用高效液相色譜檢測，分析原料吡啶-2，3-二羧酸含量，當(dāng)含量小于1％即為反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)結(jié)束后過濾，陽離子交換樹脂用參與反應(yīng)的烷基醇淋洗，濾液合并精餾，分離烷基醇與產(chǎn)品吡啶-2，3-二羧酸酯。