[发明专利]一种4‑吡啶甲醛的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及机化学领域，具体的说是一种4-吡啶甲醛的合成方法。

背景技术

4-吡啶甲醛作为重要的医药中间体和精细化工原料，应用范围广泛，市场前景广阔。在医药上，作为重要的医药中间体的4-吡啶甲醛可用来合成缓泻药比沙可啶，也是合成有机磷酸酯类解毒药解磷定的原料，并且最近有报道4-吡啶甲醛也可作为合成抗HIV蛋白酶抑制剂的原料；在农业上，4-吡啶甲醛是合成一些杀螨剂的必须中间体；在感光工业上，4-吡啶甲醛可用于合成含氮杂环类彩色照相材料。因此，研究出成本低、收率高、并且适用于工业生产的4-吡啶甲醛制备方法一直是人们努力的方向。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种环保且低成本的4-吡啶甲醛的合成方法。

为解决上述的技术问题，本发明的4-吡啶甲醛的合成方法，包括以下步骤：

以4-甲基吡啶为原料，在酸性条件下，通过氧化反应得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物通过醋酐酰化重排合成乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯水解得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇通过氧化反应得到4-吡啶甲醛。

进一步的，所述乙酸-4-吡啶甲酯在碱性条件下水解得到4-吡啶甲醇。

更进一步的，所述4-吡啶甲醇通过PCC或四甲基哌啶-溴化钠-碳酸氢钠氧化体系氧化反应得到4-吡啶甲醛。

更进一步的，所述4-甲基吡啶与冰乙酸和双氧水反应，反应温度为61℃，反应时间18h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、双氧水的摩尔比为1:3.6:3.2，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物与醋酐反应，反应温度为91℃，反应时间为4h，所述4-吡啶氮氧化物与醋酐的摩尔比为1:2.4，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯与氢氧化钾溶液反应，反应时间为6h,所述乙酸-4-吡啶甲酯与氢氧化钾的摩尔比为1:1.6，反应得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇冰水冷却加入PCC，所述4-吡啶甲醇与PCC的摩尔比为1:2.4，温度为3℃；然后在室温下反应，温度为22摄氏度，通过薄层色谱监控至反应完全。

更进一步的，所述4-甲基吡啶与冰乙酸和双氧水反应，反应温度为72℃，反应时间13h，所述4-甲基吡啶、冰乙酸、双氧水的摩尔比为1:3.7:2.5，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物与醋酐反应，反应温度为92℃，反应时间为5h，所述4-吡啶氮氧化物与醋酐的摩尔比为1:2.6，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯与氢氧化钾溶液反应，反应时间为5h,所述乙酸-4-吡啶甲酯与氢氧化钾的摩尔比为1:2.1，反应得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇冰水冷却加入PCC，所述4-吡啶甲醇与PCC的摩尔比为1:3.2，温度为4℃；然后在室温下反应，温度为25摄氏度，通过薄层色谱监控至反应完全。

更进一步的，所述4-甲基吡啶与冰乙酸和双氧水反应，反应温度为70℃，反应时间15h，述4-甲基吡啶、冰乙酸、双氧水的摩尔比为1:4.2:3.5，得到4-吡啶氮氧化物；

所述4-吡啶氮氧化物与醋酐反应，反应温度为91℃，反应时间为4h，所述4-吡啶氮氧化物与醋酐的摩尔比为1:3.3，得到乙酸-4-吡啶甲酯；

所述乙酸-4-吡啶甲酯与氢氧化钾溶液反应，反应时间为5h,所述乙酸-4-吡啶甲酯与氢氧化钾的摩尔比为1:1.7，反应得到4-吡啶甲醇；

所述4-吡啶甲醇中加入四甲基哌啶、溴化钠和碳酸氢钠氧化体系，所述4-吡啶甲醇、四甲基哌啶、溴化钠和碳酸氢钠的摩尔比为22:1.2:2.3:9.7；所述控制反应体系温度为5℃；通过三用紫外分析仪监控至反应完全。

更进一步的，所述氢氧化钾溶液的质量百分比为20％。

采用上述合成方法后，本发明以4-甲基吡啶为原料，经N-氧化、重排、水解后得到4-吡啶甲醇，然后进一步氧化得到4-吡啶甲醛。本发明的合成方法总收率高、原料价格便宜、反应时间短、条件温和、工艺操作简单。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明的4-吡啶甲醇的合成方法包括以下步骤：

(a)以4-甲基吡啶为原料，在酸性条件下，通过氧化反应得到4-吡啶氮氧化物；

(b)所述4-吡啶氮氧化物通过醋酐酰化重排合成乙酸-4-吡啶甲酯；

(c)所述乙酸-4-吡啶甲酯水解得到4-吡啶甲醇；