[发明专利]一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有机物合成领域，具体涉及一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺。

背景技术

4-二甲氨基吡啶，分子式: C₇H₁₀N₂，简称 DMAP。分子量为122.17，纯品为白色晶体。4-二甲氨基吡啶是近年来广泛用于化学合成的新型高效催化剂，在有机合成、药物合成、农药、医药、染料、香料、高分子化学、分析化学中的酰化、烷基化、醚化、酯化及酯交换等多种类型的反应中有较高的催化能力，对提高收率有极其明显的效果， 此外还可以用作相转移催化剂用于界面反应。由于DMAP 优良的催化性能，它在有机合成方面已经成为最常用的催化剂之一。

目前合成4-二甲氨基吡啶的方法有很多，根据原料的不同，可分为4-吡啶酮法、4-三甲硅氧基吡啶法、4-苯氧基吡啶法、4-氰基吡啶法和双吡啶盐法等。4-吡啶酮法由于反应温度高，副产物增多，导致收率不高，另外，原材料4-吡啶酮来源比较困难。4-三甲硅氧基吡啶法由于原材料来源困难、催化剂HgCl₂污染大且难以处理等因素，很难实现大规模工业生产。4-苯氧基吡啶法由于原材料昂贵、反应条件苛刻、操作较为繁琐等缺点，因而工业化生产存在困难。4-氰基吡啶法因其存在原料来源困难、收率低、流程长、成本高等困难，从而难以实现工业化。双吡啶盐法原料易得，操作方便，反应条件缓和等优点，适宜于工业化生产。但该法也存在步骤繁琐，工艺流程较长等缺点。

本发明要解决的技术问题是提供了一种“一锅法”合成4-二甲氨基吡啶，这种方法不但原料易得，操作简单，工艺流程短，并且由于催化剂的加入，使得反应的时间缩短，产率有所提高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，通过“一锅法”合成4-二甲氨基吡啶的方法，中间产物不需经任何处理，直接加入二甲基甲酰胺和催化剂，油浴加热回流，直至反应物吡啶消耗完全，减压蒸出过量的二甲基甲酰胺，对反应产物经过洗涤萃取、重结晶等步骤，最终得到白色的4-二甲氨基吡啶晶体。本发明工艺能够有效的解决传统分步法工艺繁琐，流程过长，副产物多，分离困难等问题，使反应的能耗减少，4-二甲氨基吡啶的收率得到有效的提高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征于包括以下几个步骤：

  (1)将一定量的新鲜吡啶和溶剂混合，在冰水浴下，滴加一定量的氯化亚砜，滴加结束后油浴加热，温度控制在50~80℃继续反应4~10h，得到中间产物N-（4-吡啶基）氯化吡啶盐酸盐溶液,吡啶和氯化亚砜的质量比为1：1.0~1.2；

    (2)向上述N-（4-吡啶基）氯化吡啶盐酸盐溶液中加入一定量的DMF（二甲基甲酰胺）和催化剂，油浴加热回流，直至反应物吡啶消耗完全，减压蒸出过量的DMF，吡啶和二甲基甲酰胺的质量比为1：0.6~0.75；

    (3)残渣冷却降温后，在搅拌条件下缓慢滴加一定量的NaOH溶液，搅拌至固体消失，降温抽滤，用氯仿分多次洗涤萃取滤渣；

    (4)萃取液用活性炭脱色，无水硫酸钠干燥，过滤后浓缩，得到DMAP粗品，用乙酸乙酯对粗品进行重结晶，得到白色片状晶体DMAP。

所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于:步骤（1）中，所用的溶剂为乙酸乙酯，吡啶和乙酸乙酯的质量比为1：0.548~0.914。

所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于：步骤（2）中所述的催化剂为聚乙二醇600，吡啶和聚乙二醇600的质量比为1：0.091~0.125。

所述的一种合成4-二甲氨基吡啶的新工艺，其特征在于：步骤（3）中，NaOH溶液的浓度为20~40% ，吡啶和NaOH的质量比为1：0.1~0.2。

    本发明的主要技术特点：采用“一锅法”合成4-二甲氨基吡啶， 对于中间产物N-（4-吡啶基）氯化吡啶盐酸盐溶液不需经过冷却，抽滤，洗涤，烘干等步骤，直接进行下步反应，解决了传统方法工艺复杂，时间偏长，能耗偏高，产率偏低等难题，使合成工艺得到了简化；另外，在合成4-二甲氨基吡啶时使用了催化剂聚乙二醇，大大减短了反应的时间，使副产物减少，从而使4-二甲氨基吡啶的收率达到70%以上。

具体实施方式

实施例1：