CN103787990B - 一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，涉及以3个键连杂原子、酯基直接连在环碳原子上的杂环化合物的制备技术领域。包括下列步骤：采用常压固定床反应器，2,5-二甲基吡嗪为原料，并用水稀释，通入常压空气，在催化剂作用下，150～350℃下，氧化得到5-甲基吡嗪-2-羧酸；催化剂由载体和活性组分组成，载体为γ-Al2O3，活性组分为Mn、V、Ti或Sr的金属氧化物中的一种或几种；每种活性组分的质量含量为催化剂总质量的1～20％，总活性组分的质量含量为催化剂总质量的5～30％。本发明方法所用催化剂制备简便，活性稳定，且该方法操作条件易于控制，反应步骤短，收率高，无污染，适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及以3个键连杂原子、酯基直接连在环碳原子上的杂环化合物的制备技术领域。
背景技术
5-甲基吡嗪-2-羧酸是用于合成降血糖药格列吡嗪和降血脂、降压药阿昔莫司的重要中间体。其现有的制备方法有电化学合成法、生物合成法和化学合成法。电化学合成法难以实现大规模的工业化；生物发酵法受外界环境的影响且产品的纯度低，限制了工业化生产。
现行的化学合成法较多的是采用2,5-二甲基吡嗪为原料，先经过双氧水氧化得到N-氧代-2,5-二甲基吡嗪，然后与乙酸酐反应生成2-乙酰氧甲基-5-甲基吡嗪，然后碱性水解得到2-羟甲基-5-甲基吡嗪，最后经过高锰酸钾氧化得到目标产物。该方法收率比较低且操作安全性低(J.Org.Chem.1961,26,126)。
Org.Prep.Proced.Int.1991,23(2),188报道采用2,5-二甲基吡嗪为原料，在过氧苯甲酰引发下与N-氯代丁二酰亚胺氯化得到2-氯甲基-5-甲基吡嗪，再经乙酰化、水解、高锰酸钾氧化、酸化得5-甲基吡嗪-2-羧酸，总收率约47%。此路线步骤长且总收率一般，不适合工业化生产。
CN1155581C《5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法》报道用丙酮醛和邻苯二胺在焦亚硫酸钠存在下得到2-甲基苯并吡嗪，再经高锰酸钾氧化得到5-甲基吡嗪-2,3-二羧酸钾，再用硫酸进行酸化脱羧得到目标化合物5-甲基吡嗪-2-羧酸，这种方法存在工艺路线长，生产效率低，产品成本高等缺点。
化学试剂-2008,30(11),869-870报道以2,5-二甲基吡嗪为原料，在NBS的存在下，通过红外灯间歇照射能够一步制得产物5-甲基吡嗪-2-羧酸，这种方法目前无法得到放大应用。
CN1141299C《用KMnO4一步氧化制备5-甲基吡嗪-2羧酸的方法》公开了一种用KMnO4一步氧化制备5-甲基吡嗪-2-羧酸的方法。该方法以2,5-二甲基吡嗪为原料,在抑制剂的存在下,加入KMnO4溶液反应，热过滤除去MnO2的滤液经浓缩,酸析,过滤得到部分5-甲基吡嗪-2-羧酸。这种方法由于使用化学等量甚至过量的高价金属盐，容易生成大量含金属废水，不符合现代化工的环保要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，该方法所用催化剂制备简便，活性稳定，且该方法操作条件易于控制，催化剂性能好，反应步骤短，通过一步反应即可得到产物，收率高，周期短，成本低，无污染，适合于工业化生产。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，包括下列步骤：采用常压固定床反应器，以2,5-二甲基吡嗪为原料，2,5-二甲基吡嗪用水稀释，并通入常压空气，在催化剂作用下，反应温度150～350℃，催化氧化得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，反应式为：
；
催化剂由载体和活性组分组成，其中载体为γ-Al2O3，活性组分为Mn、V、Ti或Sr的金属氧化物中的一种或几种；每种活性组分的质量含量为催化剂总质量的1％～20％，总活性组分的质量含量为催化剂总质量的5％～30％。
优选的，催化剂活性组分为Mn，Mn、V，或Mn、V、Ti的金属氧化物。
优选的，催化剂采用捏合挤条法、浸渍法或沉淀法制得。
优选的，反应温度为180～270℃。
优选的，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的75～85%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
（1）本发明方法所用催化剂制备简便，催化剂成本低，活性稳定；
（2）本发明方法操作条件易于控制，催化剂性能好，反应步骤短，通过一步反应即可得到产物，收率高，周期短，成本低，无污染，适合于工业化生产。
具体实施方式
实施例1-7是对本发明催化剂的制备作进一步详细的说明：
实施例1捏合挤条法制备催化剂Mn-V-Ti/γ-Al2O3
将30g硝酸锰、15g偏钒酸铵加热溶于120ml去离子水，加入100gγ-Al2O3粉，15gTiO2，充分研磨至完全混合均匀、挤条成型、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰10.3%、含五氧化二钒8.3%、含二氧化钛10.6%、含Al2O370.8%。
实施例2浸渍法制备催化剂Mn-Sr/γ-Al2O3
将30g硝酸锰、15g硝酸锶加热溶于100ml去离子水，加入100gγ-Al2O3，搅拌均匀，浸渍过夜、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h即得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰12.0%、含氧化锶6.0%，含Al2O382.0%。
实施例3沉淀法制备催化剂Mn-V-Sr/γ-Al2O3
将30g硝酸锰、15g偏钒酸铵、15g硝酸锶溶于500ml去离子水，加入100gγ-Al2O3粉，搅拌均匀，加热到80℃，保持温度稳定在80℃逐滴滴入Na2CO3水溶液至pH=7.5,静置、过滤、洗涤至不含Na+离子、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h即得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰10.9%、含五氧化二钒8.7%、含氧化锶5.5%、含Al2O374.9%。
实施例4捏合挤条法制备催化剂Mn-Ti/γ-Al2O3
将30g硝酸锰加热溶于100ml去离子水，加入51.0gγ-Al2O3粉，7.29gTiO2，充分研磨至完全混合均匀、挤条成型、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰20.0%、含二氧化钛10.0%、含Al2O370.0%。
实施例5捏合挤条法制备催化剂Mn-Ti/γ-Al2O3
将2.17g硝酸锰加热溶于100ml去离子水，加入100.0gγ-Al2O3粉，4.21gTiO2，充分研磨至完全混合均匀、挤条成型、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰1.0%、含二氧化钛4.0%、含Al2O395.0%。
实施例6浸渍法制备催化剂Mn/γ-Al2O3
将30g硝酸锰加热溶于100ml去离子水，加入100gγ-Al2O3，搅拌均匀，浸渍过夜、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h即得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰12.7%、含Al2O387.3%。
实施例7捏合挤条法制备催化剂Mn-V/γ-Al2O3
将30g硝酸锰、16g偏钒酸铵加热溶于120ml去离子水，加入100gγ-Al2O3粉，充分研磨至完全混合均匀、挤条成型、于110℃在干燥箱内干燥20h、于550℃在马福炉内焙烧5h得所需催化剂，催化剂的组成为含二氧化锰11.5%、含五氧化二钒9.8%、含Al2O378.7%。
实施例8-14是对本发明5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备作进一步详细的说明：
实施例8
在常压固定床反应器中加入采用实施例1制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至210～220℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数20%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的80%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的40%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为69.7%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.57%。1HNMR：2.58（S,3H,CH3），8.67（S,1H,芳香H），9.04（S,1H,芳香H），13.52（S,1H,羧基H）。
实施例9
在常压固定床反应器中加入采用实施例2制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至240～250℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数20%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的80%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的40%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为58.3%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.24%。
实施例10
在常压固定床反应器中加入采用实施例3制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至260～270℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数20%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的80%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的40%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为64.1%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.63%。
实施例11
在常压固定床反应器中加入采用实施例4制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至340～350℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数25%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的75%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的50%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为68.1%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.56%。
实施例12
在常压固定床反应器中加入采用实施例5制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至150～160℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数15%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的85%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的30%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为51.8%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.59%。
实施例13
在常压固定床反应器中加入采用实施例6制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至180～190℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数22%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的78%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的44%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为60.2%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.63%。
实施例14
在常压固定床反应器中加入采用实施例7制备的催化剂1.0L，在N2保护下升温至220～230℃，以1.2L/h的流速向固定床反应器中输入质量分数20%的2,5-二甲基吡嗪水溶液（即2,5-二甲基吡嗪用水稀释，水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的80%）和500L/h流速的常压空气，经催化氧化反应得反应液。将反应液浓缩至原体积的40%，用冰水冷却至10-20℃之间，用盐酸调pH为3，继续降温至5℃，析出浅棕色产品，过滤，得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，收率为67.5%。熔点：165～167℃。高效液相色谱纯度为99.56%。
Claims (5)
1.一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：采用常压固定床反应器，以2,5-二甲基吡嗪为原料，2,5-二甲基吡嗪用水稀释，并通入常压空气，在催化剂作用下，反应温度150～350℃，催化氧化得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，反应式为：
；
所述催化剂由载体和活性组分组成，其中载体为γ-Al2O3，活性组分为Mn、V、Ti，Mn、Sr，Mn、V、Sr，Mn、Ti，Mn或Mn、V的金属氧化物；每种活性组分的质量含量为催化剂总质量的1％～20％，总活性组分的质量含量为催化剂总质量的5％～30％。
2.根据权利要求１所述的一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，其特征在于所述催化剂活性组分为Mn，Mn、V，或Mn、V、Ti的金属氧化物。
3.根据权利要求１所述的一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，其特征在于所述催化剂采用捏合挤条法、浸渍法或沉淀法制得。
4.根据权利要求１所述的一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，其特征在于所述反应温度为180～270℃。
5.根据权利要求１所述的一种5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备方法，其特征在于所述水的用量为2,5-二甲基吡嗪和水总质量的75～85%。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP0316945A1 (en) * | 1987-11-19 | 1989-05-24 | Ministero Dell' Universita' E Della Ricerca Scientifica E Tecnologica | Electrochemical synthesis of 2-methyl-5-pyrazinoic acid |
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| US5213973A (en) * | 1990-06-06 | 1993-05-25 | Lonza Ltd. | Microbiological process for oxidation of methyl groups |
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Non-Patent Citations (4)
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| 5-甲基吡嗪2-羧酸的合成工艺改进;陈柄和，等;《化学试剂》;20081231;第30卷(第11期);第869-870页 * |
| AN IMPROVED SYNTHESIS OF 5-METHYLPYRAZINE-2-CARBOXYLIC ACID;I. Iovel等;《Organic Preparations and Procedures International》;19910401;第23卷(第2期);第188-190页 * |
| Studies on the conditions of synthesis of picolinic acid by heterogeneous catalytic oxidation of 2-picoline;E.M. Al’kaeva等;《Catalysis Letters》;19981231;第54卷(第3期);第149-152页 * |
| 附载型高锰酸钾/三氧化二铝对2,6-二甲基吡啶选择氧化的研究;张楠，等;《广东化工》;20080528;第35卷(第3期);第14-15页 * |
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