[發(fā)明專利]一種制備吡啶-3-甲醛的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210077626.3
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102627599A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 戴立言;俞杰;王曉鐘;陳英奇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: C07D213/48
• 分類號: C07D213/48;B01J23/887;B01J23/31
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及吡啶-3-甲醛的制備方法，尤其是固定床氣相催化氧化3-甲基吡啶合成吡啶-3-甲醛的制備方法。

背景技術(shù)

吡啶-3-甲醛是一種重要的精細化工原料，在醫(yī)藥方面，它主要用于合成治療抗癌藥物白藜蘆醇衍生物、駱駝蓬堿衍生物、喹唑啉衍生物，降壓藥物咪唑啉衍生物，治療風濕痛及關節(jié)炎藥物青藤堿衍生物，具有抗菌消炎、抗氧化、抗過敏、抗病毒、抗癌等多種活性及藥理作用的類黃酮化合物等；在農(nóng)藥方面，它主要用于合成新型煙堿類殺蟲劑和橙酮類除草劑；另外，它還可以用來合成一些如手性芳基氰醇、吡啶丙炔酸酯等重要藥物中間體?，F(xiàn)有吡啶-3-甲醛的制備方法主要有以下幾種：方法一，以TEMPO和硝酸鹽或亞硝酸鹽為催化劑用氧氣氧化3-吡啶甲醇制備吡啶-3-甲醛，（CN101544548,?2009;?CN101486621，2009）此方法的優(yōu)點是產(chǎn)率高，但是所用的原料3-吡啶甲醇的制備方法比較繁瑣；方法二，催化還原法即在Ni催化下用H₂將3-氰基吡啶催化還原為吡啶-3-甲醛，（US5384403，1995；EP613888，1994），但原料3-氰基吡啶的價格較為昂貴；方法三，氧氣氣相氧化法，該方法為一步反應，由于產(chǎn)品分離簡單且催化劑可重復使用，故較其他方法有較大的優(yōu)勢。將3-甲基吡啶氣化后與氧氣和水蒸氣混合，通過裝有催化劑的固定床反應器，直接氧化為吡啶-3-甲醛，（Chemistry?Letters,?2001,?8:?754-755），采用以鉻、鋁、釩為活性組分的氧化物為催化劑，然而這個方法得到的吡啶-3-甲醛的收率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種高效、成本較低并具有工業(yè)化應用前景的吡啶-3-甲醛的制備方法。

本發(fā)明的制備吡啶-3-甲醛的方法，其步驟如下：

第一步?將鉬酸銨、硝酸鉍、過渡金屬酸鹽、酸度調(diào)節(jié)劑、及有機絡合劑溶于水中，加熱至60~80℃，加入二氧化鈦，攪拌混合均勻，減壓蒸干，將所得固體磨碎，加入適量水擠成條狀，于80~120℃烘制2~4小時后，再于400~600℃煅燒8~10小時，得到條狀催化劑，其中鉬酸銨、硝酸鉍、過渡金屬酸鹽、酸度調(diào)節(jié)劑、有機絡合及二氧化鈦的重量比為1：0.3~1.8：0.2~0.5：0.1~0.5：?1~2：9~12。

第二步?將上述制備的催化劑填裝到固定床反應器中，將固定床反應器溫度保持在290~390℃，分別用氣體流量計調(diào)節(jié)通入氧氣，用蠕動泵泵入水，1小時，通入氧氣和質(zhì)量濃度為5~20%的3-甲基吡啶水溶液，水的流速為0.10～0.2mL/min，氧氣的流速為100~250mL/min，3-甲基吡啶水溶液與氧氣的進料速度比為1:1000~1250，在固定床反應器中進行氣相催化氧化反應，生成吡啶-3-甲醛粗產(chǎn)品水溶液，粗產(chǎn)品水溶液用二氯甲烷萃取，萃取液減壓蒸餾除去二氯甲烷，精餾，得到吡啶-3-甲醛。

本發(fā)明中，制備催化劑時所用的過渡金屬酸鹽可以為硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸錳或硝酸鉻，所用的酸度調(diào)節(jié)劑可以為硝酸鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鈉、氫氧化鈉或碳酸鈉，所用的有機絡合劑可以為草酸、檸檬酸或酒石酸。

本發(fā)明制備工藝簡單，原料成本低，反應轉(zhuǎn)化率和選擇性高，產(chǎn)品易于分離，最終產(chǎn)品純度高，具有較強的工業(yè)化應用價值。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。

實施例1

將8.0g鉬酸銨、14.4g硝酸鉍、1.6g硝酸鐵、4g硝酸鈉和16.0g草酸溶于450ml水，加熱至70℃，加入二氧化鈦96g，攪拌混合均勻，減壓蒸干水分后，將所得固體磨碎，再加入適量水擠成條狀后，于120℃烘制2小時，然后于600℃煅燒8小時，得到黑色條狀催化劑，折成3-4mm備用。

將上步制得的黑色條狀催化劑裝填到固定床反應器中，將固定床反應器溫度保持在390℃，向固定床反應器通入氧氣和水，氧氣的流速為250mL/min，水的流速為0.2mL/min，1小時后，向固定床反應器中繼續(xù)通入氧氣和質(zhì)量濃度為20%的3-甲基吡啶的水溶液，3-甲基吡啶的水溶液流速為0.2mL/min，于390℃下進行氣相氧化反應，生成吡啶-3-甲醛粗產(chǎn)物水溶液，粗產(chǎn)物水溶液經(jīng)二氯甲烷萃取，萃取液減壓蒸餾除去二氯甲烷，然后精餾獲得吡啶-3-甲醛純品，3-甲基吡啶的轉(zhuǎn)化率85.2?%，吡啶-3-甲醛的選擇性91.5?%。

實施例2