[发明专利]2-甲基吡啶-4-甲酸中吡啶环还原成哌啶的方法

说明书

本发明公开一种2‑甲基吡啶‑4‑甲酸中吡啶环还原成哌啶的方法，包括以下步骤：1)2‑甲基吡啶‑4‑甲酸乙酯的制备：起始物2‑甲基吡啶‑4‑甲酸溶解在乙醇溶剂中，滴加氯化亚砜，进行酯化反应，得到酯化产物混合液体，将酯化产物混合液体进行后处理，得到2‑甲基吡啶‑4‑甲酸乙酯；2)还原反应：将上一步骤反应生成的2‑甲基吡啶‑4‑甲酸乙酯，在催化剂作用下加压通氢进行还原反应，得到还原产物混合液体，其中催化剂的加入量为起始物含量的10％～20％，催化剂为钯碳和铑碳的混合物；3)后处理：对步骤2反应后的还原产物混合液体进行后处理得到2‑甲基哌啶‑4‑甲酸乙酯产品。本发明提出新的生产2‑甲基哌啶‑4‑甲酸乙酯的方法，具有效率高、反应快和工艺简单的优点。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及2-甲基吡啶-4-甲酸中吡啶环还原成哌啶的方法。

背景技术

哌啶是一种重要的化工原料，哌啶常见的合成方法是将吡啶与镍催化剂加入高压釜中，加热至50℃时通入氢气，继续加热通氢，直至200℃，氢压至近7MPa不再吸氢为止，反应液经过滤，取滤液分馏，收集102-108℃馏出液，即得哌啶。另一种制备方法是将吡啶于无水乙醇中，加热，投入金属钠，反应结束后，用水蒸气蒸馏，蒸出哌啶和乙醇，用盐酸中和后蒸去乙醇即得哌啶盐酸盐，用氢氧化钠处理，可获得游离的哌啶。第一种方法合成哌啶的方法的条件较高，第二种方法中合成哌啶的原料交贵、成本较高，且两种方法还原哌啶的生产率较低，还原率较低，使得生产哌啶的成本较高，造成资源浪费。由2-甲基吡啶-4-甲酸生成2-甲基哌啶-4-甲酸乙酯的反应基本上不发生。

发明内容

本发明提出2-甲基吡啶-4-甲酸中吡啶环还原成哌啶的方法，用于解决现有技术中的生产原料比较贵、工艺复杂和产量少的问题，具有效率高、反应快和工艺简单的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种2-甲基吡啶-4-甲酸中吡啶环还原成哌啶的方法，包括以下步骤：1)2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯的制备：起始物2-甲基吡啶-4-甲酸溶解在乙醇溶剂中，滴加氯化亚砜，进行酯化反应，得到酯化产物混合液体，将酯化产物混合液体进行后处理，得到2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯，反应式如下所示：

2)还原反应：将上一步骤反应生成的2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯，在催化剂作用下加压通氢进行还原反应，得到还原产物混合液体，其中催化剂的加入量为起始物含量的10％～20％，催化剂为钯碳和铑碳的混合物，反应式如下所示：

3)后处理：对步骤2反应后的还原产物混合液体进行后处理得到2-甲基哌啶-4-甲酸乙酯产品。

进一步的，其中，2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯的制备方法如下，

首先，将重量份数为90～100份的2-甲基吡啶-4-甲酸溶解在乙醇溶剂中，搅拌均匀后置于0℃，滴加重量份数为106份的氯化亚砜，升至室温搅拌12小时，TLC检测反应完成；

其次，旋干乙醇溶剂得到2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯的盐酸盐固体；

再次，把上一步骤中生成的2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯的盐酸盐固体加入到饱和碳酸氢钠水溶液中，搅拌0.5～1h，经乙酸乙酯萃取3次，合并3次萃取的有机物，经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得到2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯。

进一步的，其中，还原反应的具体步骤如下：

将酯化反应生成的2-甲基吡啶-4-甲酸乙酯、催化剂和无水乙醇加入高压釜中，氢气置换3次，将高压釜内的压力升至3～5MPa，温度升至30～50℃，通氢连续反应8～12h，TLC检测反应完成，得到还原产物混合液体。

进一步的，其中，后处理的具体步骤如下：旋干还原产物混合液体，加入重量份数为200份乙酸乙酯，再经过饱和食盐水洗，有机层无水硫酸钠干燥，旋干得到2-甲基哌啶-4-甲酸乙酯产品。