一种4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶的合成方法技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶的合成
方法。
背景技术
4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶是一种重要的化工中间体，广泛应用于医药、染料以及
农药等精细化工产品的合成。由于具有强的给电子配位能力，常作为金属－有机化合物的
配体，与一系列的过渡金属离子生成金属配合物，这类配合物具有特殊的光、电和催化性
质，具备广泛的应用价值。
现有技术中：4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶的合成，主要是以4,4'-二甲氧基-2,2'-
联吡啶水解得到（如Journal of Organometallic Chemistry，V791，P175-182，2015），但实
际中往往以2,2’-联吡啶为原料，经过氧化、硝化、甲氧基化、脱氧和去甲基五步反应得以完
成（天津师范大学学报（自然科学版），第31卷，第4期， 92-94页）。该方法步骤较多，依次包
括N-氧化、硝化、甲氧基化、去氮氧化和羟基化，总产率较低，为24.6%，且产生大量污水。
此外Dehmlow, Eckehard V.等提出以4-甲氧基-2-氯吡啶为原料，经过两步合成
4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶（Liebigs Annalen der Chemie，nb.9，p953 – 960，1992）。该方
法使用四三苯基膦钯或镍等金属配合物作为催化剂，不仅总产率低，成本也高。
发明内容
本发明目的在于提供了一种4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶的合成方法。
基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：一种4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶的合
成方法，包括以下步骤：1）将2,2'-联吡啶加入到有机溶剂与水的混合溶剂中混合，加入磷
酸二氢盐和表面活性剂于30～35℃下搅拌20～35min；2）加入高铁酸盐和钼酸钠的混合物
A，通入保护气，将体系温度升至50～60℃，反应5～8h；3）反应液冷却，分离提纯得到产物4,
4'-二羟基-2,2'-联吡啶。
所述2,2’-联吡啶与混合溶剂的用量比为1g:（8～13）ml；2,2’-联吡啶、磷酸二氢
盐和表面活性剂的质量比：1:（0.06～0.09）:（0.006～0.018）；高铁酸盐和钼酸钠的质量比
为1:（1.2～1.6）；2,2’-联吡啶和高铁酸盐的质量比为1:（0.3～0.45）；高铁酸盐为高铁酸
钠或高铁酸钾；表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵，四丁基溴化铵和十二烷基三甲基氯
化铵中的一种或者两种以上的混合。
所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。
步骤1）中，混合溶剂中有机溶剂为1,2-二氯乙烷、甲苯、异丙醇、1,4-二氧六环和
DMF的一种或两种以上的混合，有机溶剂与水的体积比为1:（0.15～0.28）。
步骤2）中，所述保护气为氩气或氮气。
步骤3）中，分离提纯的具体操作为：冷却后，过滤除去不溶物后，滤液分层，水相经
有机溶剂萃取后合并到有机相，有机相经浓缩除去溶剂后得到4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶。
萃取时采用的有机溶剂为二氯甲烷，二氯乙烷，三氯甲烷，苯和甲苯中的一种或两
种以上的混合。
本发明中，羟基化的过程是反应体系和反应试剂共同作用的结果，所以不能判定
单一反应物为羟基化试剂，应该是磷酸二氢盐在水相中的环境，加上高铁酸盐和钼酸钠共
同作用，使4号位生成羟基；原料在水中溶解度不大，而其他物质在有机相中溶解度不大，鉴
于此，使用非均相体系（有机溶剂和水的混合体系）；因为是非均相体系，使用表面活性剂使
反应物容易接触，提高反应几率；磷酸二氢盐在体系中提供微酸性环境，利于羟基的生成；
高铁酸盐是一种氧化剂，和钼酸钠配合使用并调配该比例，限制其氧化性，减少其副反应
（芳环上的羟基容易被氧化），相当于选择性氧化，此外，高铁酸盐和钼酸钠作为水处理剂，
尤其是高铁酸盐，起到净化水，减少污水排放的效果；通入保护气，也是为了保护产物羟基。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1）原料价格便宜，成本低；
2）反应步骤较短，一步反应；
3）操作简单，产率高达97.5%以上，且工艺成本低；
4）后处理简单，水污染少。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶的合成方法，包括以下步骤：
1）将2,2'-联吡啶加入到有机溶剂与水的混合溶剂中混合，加入磷酸二氢钠和表面活
性剂于30℃下搅拌35min；步骤1）中，混合溶剂中有机溶剂为1,2-二氯乙烷，有机溶剂与水
的体积比为1:0.20；所述2,2’-联吡啶与混合溶剂的用量比为1g:10ml；2,2’-联吡啶、磷酸
二氢钠和表面活性剂的质量比：1:0.08:0.010；
2）加入高铁酸盐和钼酸钠的混合物A，通入保护气，将体系温度升至55℃，反应7h；步骤
2）中，所述保护气为氮气；高铁酸盐和钼酸钠的质量比为1:1.5；2,2’-联吡啶和高铁酸盐的
质量比为1:0.4；高铁酸盐为高铁酸钠；表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
3）反应液冷却，分离提纯得到产物4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶；步骤3）中，分离提
纯的具体操作为：冷却后，过滤除去不溶物后，滤液分层，水相经有机溶剂萃取后合并到有
机相，有机相经浓缩除去溶剂后得到4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶，产率97.5%。萃取时采用的
有机溶剂为苯。
实施例2
一种4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶的合成方法，包括以下步骤：
1）将2,2'-联吡啶加入到有机溶剂与水的混合溶剂中混合，加入磷酸二氢钠和表面活
性剂于35℃下搅拌20min；步骤1）中，混合溶剂中有机溶剂为异丙醇，有机溶剂与水的体积
比为1:0.15；所述2,2’-联吡啶与混合溶剂的用量比为1g:8ml；2,2’-联吡啶、磷酸二氢钠和
表面活性剂的质量比：1:0.06:0.006；
2）加入高铁酸盐和钼酸钠的混合物A，通入保护气，将体系温度升至50℃，反应8h；步骤
2）中，所述保护气为氮气；高铁酸盐和钼酸钠的质量比为1:1.2；2,2’-联吡啶和高铁酸盐的
质量比为1:0.3；高铁酸盐为高铁酸钾；表面活性剂为四丁基溴化铵。
3）反应液冷却，分离提纯得到产物4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶；步骤3）中，分离提
纯的具体操作为：冷却后，过滤除去不溶物后，滤液分层，水相经有机溶剂萃取后合并到有
机相，有机相经浓缩除去溶剂后得到4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶，产率99.1%。萃取时采用的
有机溶剂为二氯甲烷。
实施例3
一种4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶的合成方法，包括以下步骤：
1）将2,2'-联吡啶加入到有机溶剂与水的混合溶剂中混合，加入磷酸二氢钾和表面活
性剂于35℃下搅拌20min；步骤1）中，混合溶剂中有机溶剂为甲苯，有机溶剂与水的体积比
为1: 0.28；所述2,2’-联吡啶与混合溶剂的用量比为1g: 13ml；2,2’-联吡啶、磷酸二氢钾
和表面活性剂的质量比：1:0.09:0.018；
2）加入高铁酸盐和钼酸钠的混合物A，通入保护气，将体系温度升至60℃，反应5h；步骤
2）中，所述保护气为氮气；高铁酸盐和钼酸钠的质量比为1:1.6；2,2’-联吡啶和高铁酸盐的
质量比为1:0.45；高铁酸盐为高铁酸钠；表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵。
3）反应液冷却，分离提纯得到产物4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶；步骤3）中，分离提
纯的具体操作为：冷却后，过滤除去不溶物后，滤液分层，水相经有机溶剂萃取后合并到有
机相，有机相经浓缩除去溶剂后得到4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶，产率98.6%。萃取时采用的
有机溶剂为甲苯。
在其他实施例中，步骤1）中混合溶剂中有机溶剂还可以是1,4-二氧六环或DMF，或
其与其他所述任一有机溶剂的混合。步骤3）中萃取时采用的有机溶剂还可以为二氯乙烷或
三氯乙烷或其与其他任一所述有机溶剂的混合。
结构确认
实施例1-3得到的产物为白色固体，同时对各产物进行熔点测试、HNMR测试及质谱分
析，经分析确认所得产物确为目标产物4,4'-二羟基-2,2'-联吡啶，其具体结果为：
产物熔点：258.2～261.0℃；
HNMR数据：8.52（d，2H）,7.80（d，2H）,7.27(dd,2H)；
质谱分析：分子离子峰m/z =184，对应产物分子量。