[发明专利]一种2,2’-联吡啶-4,4’-二甲酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品及其制备技术，具体为2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的制备方法。 

背景技术

化合物2，2’-联吡啶及其衍生物具有σ给电子能力及π受电子能力，能与多种金属离子形成稳定的配合物，是现代配位化学中应用最为广泛的螯合配体之一。它的配体及其配合物已广泛用于分子催化、太阳能转换、比色分析、除草剂、分子识别、自组装、抗肿瘤药物及核酸探针等领域。但上述领域需要各种基态及激发态性质的配合物，这可以通过选择具有不同π受电子及σ给电子能力的配体来实现。另一方面，在某些应用领域中往往还需要配合物具有一些特定的功能，而这些功能是由配体决定的。如在聚合物支载的非均相高分子催化反应中，需要通过官能团将配体固定在高分子聚合物上；又例如在光电化学研究中，配合物要牢固吸附于半导体电极或胶体颗粒的表面，要达到这些要求，需要配体带有羧基、羟基或磷酸基等强吸附性的基团。 

2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸是一类典型的含N和O的双功能配体，结合了含N杂环配体和含O羧酸配体的优点。作为一类优秀的构筑块，有着多变的配位方式，它与某些金属所形成的配合物在催化C-C键耦合反应和染料敏化太阳能电池方面具有较多的应用，从而引起了人们的广泛研究兴趣。该化合物通常由4，4’-二甲基-2，2’-联吡啶经氧化剂氧化来制备，因此研究安全高效的氧化方法具有一定的现实意义。 

此前文献所报道的氧化4，4’-二甲基-2，2’-联吡啶所用氧化剂多为含铬的化合物。如Nathalie Garelli等用三氧化铬/浓硫酸为氧化剂，在75摄氏度下反应(J.Org.Chem.1992，57，3046-3051)；Adremi R Oki等用重铬酸钾/浓硫酸为氧化剂，在70-80摄氏度下反应(Synth commun，1995，25(24)，4093-4097)。这些反应虽然产率较好，但是均使用危害性和腐蚀性较大的浓硫酸，并需加热，反应有较大的危险性，且目标产物与其他副产物的分离过程也较为困难，费时，不适宜大规模工业化生产。Gerhard Sprintschnik等报道了以中性高锰酸钾为氧化剂的制备2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的方法(J.Am.Chem.Soc.1977，99，4947-4954)但未说明产率。该氧化方法安全，操作简便，且反应后处理简单，本发明以此为基础进行改进，制备得到了产率较高的2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸。 

发明内容

目前通过氧化反应制备2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸时多用浓硫酸，反应有较大的危险，且试剂具有腐蚀性，后处理分离困难。本发明的目的是提供一种制备2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的方法。本发明提供的制备2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的方法与现有方法相比，具有反应条件温和，操作安全简便，产物易分离，产率较高等特点，为2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸这一在基础科学和产业化研究等诸多领域应用广泛的产品的工业化生产提供了一条操作性较强的路线，具有较好的现实意义和经济价值。 

本发明提供的一种改进的制备2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的方法，其具体步骤如下： 

在四口瓶中加入高锰酸钾的水溶液，加热到一定温度，将市售4，4’-二甲 基-2，2’-联吡啶溶解在一定量的冰醋酸中，在搅拌下将冰醋酸溶液缓慢滴加到高锰酸钾水溶液中，并保持在70-110摄氏度之间，反应2-8小时，降至室温，抽滤反应物，滤去不溶的物质，加浓盐酸调节pH值为酸性，析出2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸固体，经抽滤洗涤后，真空烘干即可得到产物。 

本发明所提供的2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的合成方法，与现有技术相比其主要创新之处是在反应体系中加入了冰醋酸。冰醋酸能使原料4，4’-二甲基-2，2’-联吡啶溶于其中，使反应在均相条件下顺利进行，还能代替浓硫酸提供酸性环境，同样增强了高锰酸钾的氧化效果，大大降低了反应的潜在危险性。以高锰酸钾结合冰醋酸进行氧化，反应条件温和，尽量避免了危险药品的使用，且具有较好的产率，最终产物易于分离，在实验室和工业上都容易进行，为2，2’-联吡啶-4，4’-二甲酸的扩大量生产提供了一条可操作的合成途径。 

具体实施方式

下面以实施例对本发明作出进一步说明。 

实施例1