本发明涉及化工原料合成领域，具体地说是一种4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺。
背景技术：
：氨基吡啶是吡啶的一类重要衍生物，在化学化工领域有着广泛应用。随着科学技术的不断发展进步，氨基吡啶类化合物的应用范围逐年呈现上升趋势。其中4-氨基吡啶作为氨基吡啶类化合物之一，主要用于合成染料、农药和医药中间体，也用作化学试剂。而制备4-氨基吡啶的方法主要有以下几种工艺路线：一是由卤代吡啶化合物催化合成；二是由硝基吡啶催化加氢合成；三是由氰基吡啶水解经霍夫曼降解合成；四是由电化学方法合成；五是由氰基吡啶贵金属盐催化合成。比较上述4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺，不难发现：以上4-氨基吡啶的制备大多需要添加催化剂，催化剂成本较高，难回收利用，尤其后处理过程大都需要有机溶剂连续萃取数十小时或多次萃取，这样大大提高了生产成本，这些公开的氨基吡啶的制备方法都存在反应条件要求高、三废污染多、需要多步反应导致收率低等问题，不适合工业化生产应用。氨基吡啶是一种重要的化工原料，市场需求量比较大，因此研发一种适合工业化生产，环保、高效、经济的氨基吡啶制备及后处理方法意义重大。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺，其特点是工艺简单、操作便利、产品收率高，是一种较典型的清洁工艺。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1：以异烟碱为原料，在次氯酸钠溶液和10%的氢氧化钠溶液中进行霍夫曼降解反应；s2：对步骤s1中的反应液进行降温处理；s3：对步骤s2中的反应液进行活性炭脱色处理，并抽滤得浅黄色滤液；s4：向步骤s3中的浅黄色滤液加入浓碱液，通过加入浓碱液使得浅黄色滤液进行析晶，控制ph值范围为9～12；并同时进行搅拌降温处理；s5：对步骤s4中析晶后的液体进行真空抽滤，最后得浅黄色或白色固体，然后置于烘箱内烘干，即得粗品4-氨基吡啶；s6：将得到的粗品4-氨基吡啶溶于有机溶剂中，处于室温条件下搅拌，然后抽滤弃去滤饼，并旋蒸干得浅黄色或白色固体，再次置于烘箱内干燥，即得4-氨基吡啶产品。作为优化，所述异烟碱、次氯酸钠溶液和10%的氢氧化钠溶液的质量比为（2-5）：（13-20）：1，其中次氯酸钠溶液的有效氯含量为6%～12%。作为优化，所述异烟碱、次氯酸钠溶液和10%的氢氧化钠溶液的质量比15:116:6，次氯酸钠溶液的有效氯含量为7.5%。作为优化，所述步骤s2中反应液温度为30℃～70℃。作为优化，所述步骤s3中活性炭脱色时间为0.5h～1h。作为优化，所述步骤s4中的浓碱液为浓氢氧化钠溶液，其浓度范围为30%～40%。作为优化，所述步骤s4中的降温处理控制温度在10℃以下，降温析晶过程0.5h～2h。作为优化，所述步骤s5和步骤s6烘箱内烘干温度为60℃～140℃。作为优化，所述步骤s5和步骤s6烘箱内烘干温度为100℃～120℃。作为优化，所述步骤s6中的有机溶剂为无水甲醇或无水乙醇。本发明的有益效果是：本发明以异烟碱为起始原料，在次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液中进行霍夫曼降解反应，反应条件温和易控制，操作简单，产品4-氨基吡啶的纯度达99%以上，其后处理方法简便，易操作，总收率能达到90%以上，是一种适合工业化生产应用的后处理技术。具体实施方式霍夫曼降解制备4-氨基吡啶的方法，反应式为：其实验步骤为：将定量次氯酸钠放入四口烧瓶内，将四口烧瓶置于0℃冷阱中降温同时开启搅拌。待四口烧瓶内次氯酸钠溶液温度降至10℃以下，加入固体异烟碱，控制瓶内温度，待搅拌至澄清后，继续搅拌反应。测试ph值并用hplc检测异烟碱是否完全转化为中间体，然后加入定量10%的氢氧化钠溶液调节料液至强碱性后转移至水浴锅内缓慢升温，保温反应一定时间，反应期间定时取样hplc检测，直至4-氨基吡啶含量≥99%，反应结束，测其ph为8左右。将反应液降温，加入活性炭吸附脱色，然后抽滤得浅黄色滤液，用浓氢氧化钠溶液调节滤液ph，此时有大量针状晶体析出，将料液置于0℃冷阱中搅拌降温，最后抽滤得浅黄色或白色固体，置于烘箱内烘干，即得粗品4-氨基吡啶。将粗品4-氨基吡啶溶于有机溶剂中，室温搅拌，然后抽滤弃去滤饼，将4-氨基吡啶的有机溶剂溶液旋蒸干得浅黄色或白色固体，置于烘箱内干燥，即得4-氨基吡啶最后产品。为进一步的提高4-氨基吡啶的纯度及总收率，进行8组实验，进行数据分析。实施例1：一种4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺，其步骤为：s1：以异烟碱为原料，在次氯酸钠溶液和10%的氢氧化钠溶液中进行霍夫曼降解反应；首先将195g的次氯酸钠溶液倒入四口烧瓶内（其中，次氯酸钠溶液有效氯含量为6%），将四口烧瓶置于0℃冷阱中降温同时开启搅拌。待四口烧瓶内次氯酸钠溶液温度降至10℃以下，此时加入固体异烟碱20g，待搅拌至澄清后，继续搅拌反应。测试ph值并用hplc检测异烟碱是否完全转化为中间体，然后加入10g的10%氢氧化钠溶液调节料液至强碱性后转移至水浴锅内缓慢升温，保温反应一定时间，反应期间定时取样hplc检测，直至4-氨基吡啶含量≥99%，反应结束，测其ph为8左右。s2：对步骤s1中的反应液进行降温处理，使其保持在30℃～70℃。s3：对步骤s2中的反应液进行活性炭脱色处理0.5h～1h，并抽滤得浅黄色滤液。s4：向步骤s3中的浅黄色滤液加入30%的浓氢氧化钠溶液，通过加入30%的浓氢氧化钠溶液使得浅黄色滤液进行析晶，控制ph值范围为9～12；并同时进行搅拌降温处理；其中降温处理控制温度在10℃以下，降温析晶过程0.5h～2h。s5：对步骤s4中析晶后的液体进行真空抽滤，最后得浅黄色或白色固体，然后置于烘箱内烘干，即得粗品4-氨基吡啶；其中烘箱内烘干温度为60℃～140℃。s6：将得到的粗品4-氨基吡啶溶于无水甲醇中，处于室温条件下搅拌，然后抽滤弃去滤饼，并旋蒸干得浅黄色或白色固体，再次置于烘箱内干燥，即得4-氨基吡啶产品；其中烘箱内烘干温度为60℃～140℃。实施例6：一种4-氨基吡啶的制备方法及后处理工艺，其步骤为：s1：以异烟碱为原料，在次氯酸钠溶液和10%的氢氧化钠溶液中进行霍夫曼降解反应；首先将580g的次氯酸钠溶液倒入四口烧瓶内（其中，次氯酸钠溶液有效氯含量为7.5%），将四口烧瓶置于0℃冷阱中降温同时开启搅拌。待四口烧瓶内次氯酸钠溶液温度降至10℃以下，此时加入固体异烟碱75g，待搅拌至澄清后，继续搅拌反应。测试ph值并用hplc检测异烟碱是否完全转化为中间体，然后加入30g的10%氢氧化钠溶液调节料液至强碱性后转移至水浴锅内缓慢升温，保温反应一定时间，反应期间定时取样hplc检测，直至4-氨基吡啶含量≥99%，反应结束，测其ph为8左右。s2：对步骤s1中的反应液进行降温处理，使其保持在30℃～70℃。s3：对步骤s2中的反应液进行活性炭脱色处理0.5h～1h，并抽滤得浅黄色滤液。s4：向步骤s3中的浅黄色滤液加入40%的浓氢氧化钠溶液，通过加入40%的浓氢氧化钠溶液使得浅黄色滤液进行析晶，控制ph值范围为9～12；并同时进行搅拌降温处理；其中降温处理控制温度在10℃以下，降温析晶过程0.5h～2h。s5：对步骤s4中析晶后的液体进行真空抽滤，最后得浅黄色或白色固体，然后置于烘箱内烘干，即得粗品4-氨基吡啶；其中烘箱内烘干温度为100℃～120℃。s6：将得到的粗品4-氨基吡啶溶于无水乙醇中，处于室温条件下搅拌，然后抽滤弃去滤饼，并旋蒸干得浅黄色或白色固体，再次置于烘箱内干燥，即得4-氨基吡啶产品；其中烘箱内烘干温度为100℃～120℃。实施例8：s1：以异烟碱为原料，在次氯酸钠溶液和10%的氢氧化钠溶液中进行霍夫曼降解反应；首先将365g的次氯酸钠溶液倒入四口烧瓶内（其中，次氯酸钠溶液有效氯含量为12%），将四口烧瓶置于0℃冷阱中降温同时开启搅拌。待四口烧瓶内次氯酸钠溶液温度降至10℃以下，此时加入固体异烟碱75g，待搅拌至澄清后，继续搅拌反应。测试ph值并用hplc检测异烟碱是否完全转化为中间体，然后加入19g的10%氢氧化钠溶液调节料液至强碱性后转移至水浴锅内缓慢升温，保温反应一定时间，反应期间定时取样hplc检测，直至4-氨基吡啶含量≥99%，反应结束，测其ph为8左右。s2：对步骤s1中的反应液进行降温处理，使其保持在30℃～70℃。s3：对步骤s2中的反应液进行活性炭脱色处理0.5h～1h，并抽滤得浅黄色滤液。s4：向步骤s3中的浅黄色滤液加入40%的浓氢氧化钠溶液，通过加入40%的浓氢氧化钠溶液使得浅黄色滤液进行析晶，控制ph值范围为9～12；并同时进行搅拌降温处理；其中降温处理控制温度在10℃以下，降温析晶过程0.5h～2h。s5：对步骤s4中析晶后的液体进行真空抽滤，最后得浅黄色或白色固体，然后置于烘箱内烘干，即得粗品4-氨基吡啶；其中烘箱内烘干温度为100℃～120℃。s6：将得到的粗品4-氨基吡啶溶于无水乙醇中，处于室温条件下搅拌，然后抽滤弃去滤饼，并旋蒸干得浅黄色或白色固体，再次置于烘箱内干燥，即得4-氨基吡啶产品；其中烘箱内烘干温度为100℃～120℃。实施例1、实施例6、实施8及其他实施例数据：实施例异烟碱质量g次氯酸钠溶液质量g有效氯含量%氢氧化钠溶液质量（10%）g4-氨基吡啶纯度%4-氨基吡啶收率%12019561099.579.02201557.5899.981.236058063099.885.34604657.52499.985.157572563799.986.86755807.53099.991.8775435102299.991.0875365121999.990.5通过上述1-8个实施例的实验进行分析计算得出，当采用实施例6时4-氨基吡啶产品的总纯度可以达到99.9%，其总收率能达到91.8%。其中，上述8个实施例中步骤s5中，析晶后的液体可以重复利用以调节上述步骤中需要进行ph调节的地方，进一步的有效用了资源。上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属
技术领域：
的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。当前第1页12