[发明专利]2‑氰基‑5‑羟基吡啶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工中间体，确切讲本发明涉及一种2-氰基-5-羟基吡啶的制备方法。

背景技术

2-氰基-5-羟基吡啶又称5-羟基吡啶-2-氰基或5-羟基皮考啉腈，分子式为C₆H₄N₂O，是一种重要的化中间体。美国David J.Ager和Robert A.Erickson等学者研究了2-氰基-5-氨基吡啶的合成方法(The Synthesis of the High-Potency Sweetener,NC-00637.Part 2:Preparation of the Pyridine Moiety,Organic Process Research&Development 2004,8,62-72)，为2-氰基-5-羟基吡啶的合成提供了一定的参考基础，如下式所示：

虽然目前生产该产品的国内外厂家颇多，如百灵威科技有限公司、南京药石科技股份有限公司等众多厂家，但是并未公开2-氰基-5-羟基吡啶具体的合成工艺与方法。因此在实际生产2-氰基-5-羟基吡啶的过程中，原料种类、具体工艺参数、生产成本和合成效率等都有待进一步的研究探索。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种2-氰基-5-羟基吡啶的制备方法。

本发明的一种2-氰基-5-羟基吡啶的制备方法，其特征在于，合成路线为：

以2-溴-5-硝基吡啶、NaCN、CuCN和二甲基甲酰胺为起始原料反应，然后继续加入适量KH₂PO₄溶液，充分反应后搅拌，冷却至室温后过滤合并、洗涤浓缩有机相，得到橙黄色固体A；向乙酸乙酯和上述得到的A中加入适量还原Fe粉和醋酸，保温使之充分反应，然后过滤合并、洗涤浓缩有机相，得到棕黄色固体B；向H₂SO₄溶液中加入得到的B，然后继续加入NaNO₂溶液搅拌使之充分反应，最后将反应液加入H₂SO₄溶液中，搅拌后降温，过滤干燥最终得橙黄色固体C，即2-氰基-5-羟基吡啶。

进一步，本发明的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)以2-溴-5-硝基吡啶、NaCN、CuCN和二甲基甲酰胺为起始原料，在160℃的反应温度下保温反应5.5h，然后降温至125℃加入适量KH₂PO₄溶液，加完后保持温度为80～85℃搅拌1h，冷却至室温后过滤合并、洗涤浓缩有机相，得到橙黄色固体A，2-氰基-5-硝基吡啶；

2)向乙酸乙酯和上述得到的2-氰基-5-硝基吡啶中加入适量还原Fe粉，加热至81℃开始滴加足够量的醋酸，滴加完毕后保温反应5h，然后过滤合并、洗涤浓缩有机相，得到棕黄色固体B，2-氰基-5-氨基吡啶；

3)在5℃的温度下，向体积分数为30％的H₂SO₄溶液中加入适量B，然后降温至0℃开始滴加质量分数为73％NaNO₂溶液，保温搅拌使之充分反应；将反应液加入体积分数约为15％，温度为100℃的H₂SO₄溶液中，搅拌1h后降至室温，过滤干燥最终得橙黄色固体C，即2-氰基-5-羟基吡啶。

进一步，本发明的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述的反应过程先将适量NaCN、CuCN和二甲基甲酰胺氰化物溶液加热至142℃，然后加入在80℃的温度下，溶有2-溴-5硝基吡啶的质量分数为50％的二甲基甲酰胺溶液，并在5min内加完。

进一步，本发明的制备方法，其特征在于在步骤2)中，开始滴加醋酸时需保持稳定回流，随着滴加回流温度逐渐上升至89℃，且需要在310min内滴加完毕。

进一步，本发明的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述的过滤过程需在65℃趁热过滤，滤液，滤饼分开处理，其中滤液用NaOH将其温度控制在5～10℃，pH调至8.5，用丙烯酸乙酯回萃水相；向滤饼中加入适量丙烯酸乙酯和NaHSO₃水溶液，升温至60℃，搅拌15min后过滤，同样用丙烯酸乙酯回萃水相；合并上述得到的有机相，用饱和NaCl溶液洗涤后浓缩。