[发明专利]一种2,2’‑联吡啶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其是合成领域，具体为一种2,2'-联吡啶的制备方法。

背景技术

2,2’-联吡啶是一种重要的化工中间体，其广泛应用于农药、医药、香料及染料的合成。同时，它还是一种金属螯合剂，可用于金属显色剂。

Synthesis of 2,2′‐Bipyridines:Versatile Building Blocks for Sexy Architectures and Functional Nanomaterials(G R Newkome等，Eur.J.Org.Chem,2004，235-254)中介绍了采用2-卤代吡啶自身偶联是制备2,2’-联吡啶的常用方法之一。中国专利CN103172559及CN103030594中公开了，以廉价的2-氯吡啶为原料，进行2,2’-联吡啶生产的方法。然而，这些方法通常需要使用大量的重金属锌和较为昂贵的催化剂，使得生产成本较高，并且环保性较差。

虽然有文献报道了以吡啶格氏试剂制备2,2’-联吡啶的方法(Synthetic Communications,38,3861–3874,2008；Tetrahedron,Vol.38,No.22,pp.3347—3354,1982)，但该方法中，需要使用价格昂贵的2-溴吡啶，这也使得2,2’-联吡啶的生产成本居高不下。

因此，迫切需要一种新的能够有效降低2,2’-联吡啶生产成本的方法，以满足其工业化生产的需要。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对目前现有的2,2’-联吡啶制备方法中，需要采用大量的重金属锌和较为昂贵的催化剂，或者需要采用价格昂贵的2-溴吡啶，导致2,2’-联吡啶的生产成本居高不下的问题，提供一种2,2'-联吡啶的制备方法。本发明提供的2,2'-联吡啶制备方法，具有原料易得，催化剂价格低廉、稳定，对环境友好，成本低廉，操作简单、方便的优点，能够满足工厂大规模生产的需要。本发明能够有效降低2,2'-联吡啶制备的成本，具有广阔的市场应用前景。

本发明旨在开发一种成本低廉，适合工业化生产的2,2’-联吡啶合成工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种2,2'-联吡啶的制备方法，其特征在于，以锰盐或钴盐作为催化剂，将2-氯吡啶格氏试剂和2-氯吡啶反应生成2,2'-联吡啶，反应方程式如下：

所述催化剂的摩尔量为2-氯吡啶格氏试剂摩尔量的1％～5％。

所述催化剂的摩尔量为2-氯吡啶格氏试剂摩尔量的3％。

所述催化剂为二氯化锰、溴化锰、二氯化钴、醋酸钴中的一种或多种。

所述2-氯吡啶格氏试剂的制备以及后续的偶联反应采用一锅法完成。

在制备时，2-氯吡啶的摩尔量是金属镁的1.6倍以上，格氏试剂制备完成后直接加入催化剂进行后续的偶联反应，得到2,2'-联吡啶。

所述格氏试剂的制备过程中，2-氯吡啶的摩尔量是金属镁的1.6-2倍，格氏试剂制备完成后，直接加入催化剂进行后续的偶联反应，得到2,2'-联吡啶。

所述格氏试剂在惰性气体条件下制备而成。

针对现有方法存在的问题，本发明提供一种2,2'-联吡啶的制备方法。申请人采用2-氯吡啶格氏试剂和2-氯吡啶为原料，以锰盐或钴盐作为催化剂，反应生成2,2'-联吡啶。本发明中，采用的原料廉价易得，能够有效降低生产成本，同时，本发明中避免了大量重金属锌的使用，具有环保、对环境友好的特点。

同时，本发明中采用锰盐或钴盐作为催化剂，优选采用MnCl₂或者CoCl₂作为催化剂。氯化锰，又称二氯化锰，分子式为MnCl₂。氯化钴，又称二氯化鈷，其分子式为CoCl₂。本发明的催化剂，与三苯基膦配位的PdCl₂、NiCl₂相比，要低廉的多。同时，本发明的催化剂对空气稳定，不易中毒。

并且，本发明的方法具有操作简单、方便的优点，适于工业化大规模生产的需要。本发明可采用一锅法完成，即格式试剂的制备与后续偶联反应能够在一起反应器中完成，具体操作为：先制备格氏试剂，2-氯吡啶的摩尔量是金属镁的1.6-2倍，待格氏试剂制备完成后，直接加入催化剂继续反应，得到2,2'-联吡啶。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：