[发明专利]一种4,4′‑联吡啶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，尤其涉及一种4,4′-联吡啶的制备方法。

背景技术

百草枯是一种触杀型的灭生性除草剂，兼有一定的内吸作用，不损害非绿色的树茎部分，在土壤中失去杀草活性，不会损坏植物根部，可用于茶园、桑园、休闲园、免耕麦田、油菜、玉米、甘蔗、大豆等作物，因此具有非常大的使用需求。

目前百草枯关键的中间体4,4'-联吡啶合成存在以下几种工艺：

公开号为CN1158852的中国专利公开了以金属钠与无水吡啶在无水的六甲基磷酰三胺中反应，然后氧化得到目标产物，此路线副反应多，副产物2,2'-联吡啶无法避免，产品纯度低，而且工业上使用金属钠对设备要求高，对反应条件要求苛刻必须无水无氧，再者大量的金属钠在保存和实验上都存巨大安全隐患。

专利号为WO9852922的专利报道以4-氯吡啶为原料，金属锌和镍的催化剂(二三苯基膦二氯化镍)催化反应，三苯基膦为配体进行交叉偶联反应，由于使用了难以除掉的三苯基膦，只能通过柱层析提纯，而且副反应较多，同样2,2'-联吡啶无法避免，存在着较大的不足。

文献Homocoupling reactions of terminalalkynes and arylboronic compounds catalyzed by in situformed Al(OH)₃-supportedpalladiumnanoparticles (Tetrahedron(2016),72(44),6996-7002)报道以4-吡啶硼酸为原料、醋酸钾为缚酸剂、甲醇为溶剂，二氧化银催化剂，以及氢氧化铝和四三苯基膦钯110℃共热冷却后的钯铝混合催化剂进行交叉偶联，得到4,4'-联吡啶，收率78％，但是反应时间长达36h，反应时间长，且催化剂制备过程冗繁。

文献ChemistrySelect(2016),1(3),630-634报道以4-碘代吡啶为原料、碳酸钾为缚酸剂，1,4-二丁醇为溶剂、醋酸钯为催化剂进行交叉偶联，反应时间6h，收率69％，收率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种4,4′-联吡啶的制备方法，该方法简单且收率较高。

本发明提供了一种4,4′-联吡啶的制备方法，包括：

在金属钯化合物存在的条件下，将式(I)所示的化合物与4-吡啶硼酸混合反应，得到4,4′-联吡啶；

其中，X为卤素或三氟甲磺酰基。

优选的，所述金属钯化合物选自四三苯基膦钯、醋酸钯、二氯化钯与双三苯基膦二氯化钯中的一种或多种。

优选的，所述金属钯化合物与式(I)所示的化合物的摩尔比为(0.5～3)：100。

优选的，所述混合反应的温度为70℃～100℃；所述混合反应的时间为4～8h；所述混合反应在保护气氛中进行。

优选的，还加入缚酸剂；所述缚酸剂与式(I)所示的化合物的摩尔比为(1～2)：1。

优选的，所述缚酸剂选自碳酸钾和/或碳酸钠。

优选的，所述式(I)所示的化合物与4-吡啶硼酸的摩尔比为1：(1.2～1.7)。

优选的，所述混合反应在有机溶剂中进行；所述有机溶剂选自二氧六环、1,2-二氯乙烷、苯、二甲苯与甲苯中的一种或多种。

优选的，所述混合反应后，过滤，依次用稀碱液与水洗涤滤液，浓缩，冷却结晶后，得到4,4′-联吡啶。

优选的，所述稀碱液中碱的质量浓度为1％～5％。

本发明提供了一种4,4′-联吡啶的制备方法，包括：在金属钯化合物存在的条件下，将式(I)所示的化合物与4-吡啶硼酸混合反应，得到4,4′-联吡啶；其中，X为卤素或三氟甲磺酰基。与现有技术相比，本发明以式(I)所示的化合物与4-吡啶硼酸为原料，以金属钯化合物为催化剂，进行交叉偶联反应，该方法反应转化率高，反应时间短，反应条件温和，无需高温高压，对设备要求低，且无需对溶剂进行无水处理，同时该方法后处理简单，适合大生产。

实验结果表明，采用本发明提供的方法制备4,4′-联吡啶收率为77％～86％，纯度为99％。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。