CN104402816A - 一种苯并吡啶甲酸的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苯并吡啶甲酸的合成方法：在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入水、甲基吡啶和的丁二酸酐；水浴升温至80℃，分三批加入高锰酸钾，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；用浓盐酸调溶液pH到3.2-3.3，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45-50℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，产物9.8g，收率达79％以上。

Description

一种苯并吡啶甲酸的合成方法
技术领域
本发明是一种化合物的合成方法，更确切地说是一种苯并吡啶甲酸的合成方法。
背景技术
吡啶甲酸包括异烟酸、烟酸和2-吡啶甲酸。吡啶甲酸及其衍生物表现出显著的生理活性，广泛用于医药、农业及日用化学品中。2-吡啶甲酸衍生物可用作除草剂及神经药物等中间体；3-吡啶甲酸维生素、药物和植物生长调节剂，是很有前途的医药中间体和饲料的添加剂，还可用作头发促进剂、染发剂及聚合物稳定剂，并可作为活性基团开发新的活性染料等。我国与70年代开始生产3-吡啶甲酸(烟酸)生产工艺落后，规模小，成本高，主要用于医药领域，随着国民经济的快速发展，饲料和食品行业对烟酸的需求量急剧增加。现有的生产装置和工艺远不能满足市场的发展需求。工业上吡啶甲酸通常有烷基吡啶如2-、3-、4-甲基吡啶，2-甲基-5-乙基吡啶或喹啉等原料，在有催化剂或无催化剂条件下，通过液相或气相氧化制备，氧化剂可以是高锰酸钾、硝酸、二氧化硒、过氧化氢、空气、氧或臭氧等。目前制备的方法主要有三种：(1)喹啉氧化法，氧化剂主要有高锰酸钾、双氧水、臭氧、氯酸钠和氧气等。(2)喹啉衍生物氧化法，该方法以喹啉衍生物(如8-羟基喹啉)为原料进行氧化，芳香环上的供电子基使苯环的电子云密度增加，促进苯环进行亲电取代反应，从而使喹啉衍生物易被氧化。(3)其他物质(如2,3-醛基吡啶吡啶和2-甲基-3-羧基吡啶)为原料的氧化法。然而这3种方法都存在一些缺点，如原料或设备的价格高、收率低、废液处理难度大等。
发明内容
本发明针对生产方法中存在的收率低、原料价格高、废液处理难度大等问题，提供了一种收率高、废液处理容易的合成方法。
为达到上述目的，本发明的苯并吡啶甲酸合成路线为：
本发明涉及的苯并吡啶甲酸的合成过程包括以下步骤：
(1)在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入250g水、9.56g2-甲基吡啶和8.75g 0.02mmol/L的丁二酸酐；
(2)水浴升温至80℃，分三批加入36.4g的高锰酸钾，温度控制在80-85℃，待加入的高锰酸钾反应完全，反应瓶中的溶液为黑褐色无紫色时，再加入下一批高锰酸钾，如此进行，待全部高锰酸钾反应完毕后，保持80-85℃搅拌最少45分钟，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；
(3)用浓盐酸调溶液PH到3.2-3.3，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45-50℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，产物为9.8g，用高效液相色谱技术分析其产率为79.7％。
具体实施方案
本发明涉及的一种合成过程包括以下步骤：
(1)在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入250g水、9.56g2-甲基吡啶和8.75g 0.02mmol/L的丁二酸酐；
(2)水浴升温至80℃，分三批加入36.4g的高锰酸钾，温度控制在80-85℃，待加入的高锰酸钾反应完全，反应瓶中的溶液为黑褐色无紫色时，再加入下一批高锰酸钾，如此进行，待全部高锰酸钾反应完毕后，保持80-85℃搅拌最少45分钟，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；
(3)用浓盐酸调溶液PH到3.2-3.3，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45-50℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，产物为9.8g，用高效液相色谱技术分析其产率。
实例1
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入250g水、9.56g2-甲基吡啶和8.75g 0.02mmol/L的丁二酸酐；水浴升温至80℃，分三批加入36.4g的高锰酸钾，温度控制在80℃，待加入的高锰酸钾反应完全，反应瓶中的溶液为黑褐色无紫色时，再加入下一批高锰酸钾，如此进行，待全部高锰酸钾反应完毕后，保持80℃搅拌最少45分钟，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；用浓盐酸调溶液PH到3.2，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，产物为9.8g，用高效液相色谱技术分析其产率79.7％。
实例2
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入250g水、9.56g2-甲基吡啶和8.75g 0.02mmol/L的丁二酸酐；水浴升温至80℃，分三批加入36.4g的高锰酸钾，温度控制在83℃，待加入的高锰酸钾反应完全，反应瓶中的溶液为黑褐色无紫色时，再加入下一批高锰酸钾，如此进行，待全部高锰酸钾反应完毕后，保持83℃搅拌最少45分钟，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；用浓盐酸调溶液PH到3.2，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，产物为9.84g，用高效液相色谱技术分析其产率79.7％。
实例3
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入250g水、9.56g2-甲基吡啶和8.75g 0.02mmol/L的丁二酸酐；水浴升温至85℃，分三批加入36.4g的高锰酸钾，温度控制在80℃，待加入的高锰酸钾反应完全，反应瓶中的溶液为黑褐色无紫色时，再加入下一批高锰酸钾，如此进行，待全部高锰酸钾反应完毕后，保持85℃搅拌最少45分钟，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；用浓盐酸调溶液PH到3.3，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，产物为9.87g，用高效液相色谱技术分析其产率79.9％。

Claims (1)

1.一种苯并吡啶甲酸的合成方法，其特征在于:
(1)在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL的三颈烧瓶中加入250g水、9.56g2-甲基吡啶和8.75g 0.02mmol/L的丁二酸酐；
(2)水浴升温至80℃，分三批加入36.4g的高锰酸钾，温度控制在80-85℃，待加入的高锰酸钾反应完全，反应瓶中的溶液为黑褐色无紫色时，再加入下一批高锰酸钾，如此进行，待全部高锰酸钾反应完毕后，保持80-85℃搅拌最少45分钟，至反应完全，趁热抽滤，去除二氧化锰，并用50mL热蒸馏水分2次洗涤二氧化锰，滤液为无色透明溶液；
(3)用浓盐酸调溶液pH到3.2-3.3，混合搅拌30分钟，于旋转蒸发器中真空浓缩，温度在45-50℃，蒸干后加入200mL乙醇于68℃回流2h，回流结束后，待混合物冷却进行抽滤，取滤液并烘干，用高效液相色谱技术分析其产率。
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