本发明专利技术公开了一种2‑氨基吡啶‑3‑羧酸的合成方法，2,3‑吡啶二甲酸、醋酸酐、氨水、盐酸、氢氧化钠、溴素、2‑酰胺吡啶‑3‑羧酸、CNTs、SnCl2·2H2O为主要原。通过醋酸铵溶液洗涤和硫酸磺化，将包覆层的SnO2转变为固体超强酸S‑SnO2，不但提高了体系的稳定性，同时提高催化剂的催化活性，使得该路线原料价廉易得、操作安全、产物分离纯化简单、目标产物收率高，适合大规模制备。
【技术实现步骤摘要】
一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法
本专利技术涉及一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法,属于化工合成领域。
技术介绍
2-氨基吡啶-3-羧酸（2-Aminopyridine-3-carboxylicacid）CAS:5345-47-1作为中间体在药物合成中有着广泛的应用。如以2-氨基吡啶-3-羧酸为原料合成抗菌、抗炎药物萘啶酮。因此，开发其简便、高效、操作安全的合成工艺，具有极其重要的意义。目前的合成路线是以3-腈基吡啶或3-酞胺吡啶或者烟酸为原料，通过氮氧化活化吡啶环，在吡啶环2位氯代，经羟胺化等最终得到2-氨基吡啶-3-羧酸。以吡啶N-氧化物为中间体合成2-氨基吡啶-3-羧酸的方法，存在原料价格昂贵、氯化操作困难等缺点，且收率低。以烟酸为例合成的总收率只有25%。因此亟需开发一条原料价廉易得、操作安全、适合大规模制备的合成工艺，简化产物分离提纯并且提高产品的收率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，该方法在优化条件下能催化2,3-吡啶二甲酸和醋酸酐的脱水开环反应,具有较高的产物收率。一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，包括以下步骤：步骤1、将催化剂S-SnO2/MWCNTs和2,3-吡啶二甲酸、醋酸酐加入反应瓶中，加热反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；步骤2、将上述黄色混合粉末A和浓度28%的氨水加入带有冷凝装置的圆底烧瓶中，加热至50℃搅拌反应3h；步骤3、反应完毕冷却，用盐酸调节pH，有固体析出，过滤，蒸馏水洗滤饼直至滤液为无色，真空干燥得2-酰胺吡啶-3-羧酸；步骤4、在烧瓶中加入5mol·L-1的氢氧化钠溶液,5℃下滴加溴素，搅拌0.5h，加入2-酰胺吡啶-3-羧酸，升温至85℃反应2h；步骤5、反应完毕减压浓缩部分溶剂，冷却，用盐酸调pH=7，抽滤，滤饼烘干，用蒸馏水重结晶，得白色固体2-氨基吡啶-3-羧酸。所述的S-SnO2/MWCNTs催化剂制备方法如下：步骤1、称取1.0gCNTs置于250ml平底烧瓶中，加入150ml40%HNO3溶液，搅拌，充分混合，110℃回流2h，抽滤，用大量的去离子水洗涤至中性，80℃真空干燥12h，研磨后得到MWCNTs；步骤2、将50mg上述酸处理过的MWCNTs加入到0.7ml浓度38%的盐酸和40ml的去离子水中，超声5min,混合均匀；步骤3、混匀后加入1.0gSnCl2·2H2O，机械搅拌0.5h，过滤洗涤，将过滤物与浓度4%的乙酸溶液混合，搅拌4h，抽滤，100℃空气下干燥24h；步骤4、将上述所得的产物研磨，然后用3M的硫酸室温下处理0.5h，过滤，100℃空气下干燥24h，然后在500℃,氮气氛围中煅烧3h，所得产物记为S-SnO2/CNT；步骤5、向含有25ml乙二醇的100ml烧杯中，加入上述制备好的S-SnO2/CNT载体，逐滴加入浓度0.1M的盐酸的乙二醇溶液，调节溶液的pH=2，超声分散30min，使混合物充分分散均匀；步骤6、将上述混合料放到微波炉中，利用微波加热20s，停lOs，反复6次，混合料取出冷却抽滤，用三次蒸馏水洗涤至无Cl-，80℃真空干燥12h，即得S-SnO2/MWCNTs催化剂。有益效果：本专利技术提供了一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，2,3-吡啶二甲酸和醋酸酐在催化剂S-SnO2/MWCNTs的作用下经过反应得2-氨基吡啶-3-羧酸。2,3-吡啶二甲酸和乙酸酐作用下分子内脱水得到2,3-吡啶二甲酸酐。由于2,3二甲酸酐羰基碳原子电子云密度较低，更易受到亲核试剂进攻，发生区域选择性氨解开环生成2-氨甲酰基烟酸，最后经霍夫曼降解引入氨基，完成目标分子2-氨基吡啶-3-羧酸的合成。为了进一步提高催化剂体系活性位利用率，通过醋酸铵溶液洗涤和硫酸磺化，将包覆层的SnO2转变为固体超强酸S-SnO2，不但提高了体系的稳定性，同时提高催化剂的催化活性，使得该路线原料价廉易得、操作安全、产物分离纯化简单、目标产物收率高，适合大规模制备。具体实施方式实施例1一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，包括以下步骤：步骤1、将0.2g催化剂S-SnO2/MWCNTs和0.05mol的2,3-吡啶二甲酸、0.2mol醋酸酐加入反应瓶中，加热至115℃反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；步骤2、将上述黄色混合粉末A和15ml浓度28%的氨水加入50ml的带有冷凝装置的圆底烧瓶中，加热至50℃搅拌反应3h；步骤3、反应完毕冷却，用盐酸调pH=4，有固体析出，过滤，蒸馏水洗滤饼直至滤液为无色，真空干燥得2-酰胺吡啶-3-羧酸；步骤4、在100ml的烧瓶中加入5mol·L-1的氢氧化钠溶液30ml,5℃下滴加溴素0.02mol，搅拌0.5h，加入2-酰胺吡啶-3-羧酸0.02mol，升温至85℃反应2h；步骤5、反应完毕减压浓缩部分溶剂，冷却，用盐酸调pH=7，抽滤，滤饼烘干，用蒸馏水重结晶，得白色固体2-氨基吡啶-3-羧酸。所述的S-SnO2/MWCNTs催化剂制备方法如下：步骤1、称取1.0gCNTs置于250ml平底烧瓶中，加入150ml40%HNO3溶液，搅拌，充分混合，110℃回流2h，抽滤，用大量的去离子水洗涤至中性，80℃真空干燥12h，研磨后得到MWCNTs；步骤2、将50mg上述酸处理过的MWCNTs加入到0.7ml浓度38%的盐酸和40ml的去离子水中，超声5min,混合均匀；步骤3、混匀后加入1.0gSnCl2·2H2O，机械搅拌0.5h，过滤洗涤，将过滤物与浓度4%的乙酸溶液混合，搅拌4h，抽滤，100℃空气下干燥24h；步骤4、将上述所得的产物研磨，然后用3M的硫酸室温下处理0.5h，过滤，100℃空气下干燥24h，然后在500℃,氮气氛围中煅烧3h，所得产物记为S-SnO2/CNT；步骤5、向含有25ml乙二醇的100ml烧杯中，加入上述制备好的S-SnO2/CNT载体，逐滴加入浓度0.1M的盐酸的乙二醇溶液，调节溶液的pH=2，超声分散30min，使混合物充分分散均匀；步骤6、将上述混合料放到微波炉中，利用微波加热20s，停lOs，反复6次，混合料取出冷却抽滤，用三次蒸馏水洗涤至无Cl-，80℃真空干燥12h，即得S-SnO2/MWCNTs催化剂。实施例2步骤1、将0.2g催化剂S-SnO2/MWCNTs和0.04mol的2,3-吡啶二甲酸、0.2mol醋酸酐加入反应瓶中，加热至115℃反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；其余步骤同实施例1。实施例3步骤1、将0.2g催化剂S-SnO2/MWCNTs和0.03mol的2,3-吡啶二甲酸、0.2mol醋酸酐加入反应瓶中，加热至115℃反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；其余步骤同实施例1。实施例4步骤1、将0.2g催化剂S-SnO2/MWCNTs和0.02mol的2,3-吡啶二甲酸、0.2mol醋酸酐加入反应瓶中，加热至115℃反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；其余步骤同实施例1。实施例5步骤1、将0.2g催化剂S-SnO2/MWCNTs和0.01mol的2,3-吡啶二甲酸、0.2mol醋酸酐加入反应瓶中，加热至115℃反应4h后减压浓缩，剩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种2‑氨基吡啶‑3‑羧酸的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、将催化剂S‑SnO2/MWCNTs和2,3‑吡啶二甲酸、醋酸酐加入反应瓶中，加热反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；步骤2、将上述黄色混合粉末A和浓度28%的氨水加入带有冷凝装置的圆底烧瓶中，加热至50℃搅拌反应3h；步骤3、反应完毕冷却，用盐酸调节pH，有固体析出，过滤，蒸馏水洗滤饼直至滤液为无色，真空干燥得2‑酰胺吡啶‑3‑羧酸；步骤4、在烧瓶中加入5mol·L‑1的氢氧化钠溶液,5℃下滴加溴素，搅拌0.5h，加入2‑酰胺吡啶‑3‑羧酸，升温至85℃反应2h；步骤5、反应完毕减压浓缩部分溶剂，冷却，用盐酸调pH=7，抽滤，滤饼烘干，用蒸馏水重结晶，得白色固体2‑氨基吡啶‑3‑羧酸。
【技术特征摘要】
1.一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、将催化剂S-SnO2/MWCNTs和2,3-吡啶二甲酸、醋酸酐加入反应瓶中，加热反应4h后减压浓缩，剩余物干燥，得黄色混合粉末A；步骤2、将上述黄色混合粉末A和浓度28%的氨水加入带有冷凝装置的圆底烧瓶中，加热至50℃搅拌反应3h；步骤3、反应完毕冷却，用盐酸调节pH，有固体析出，过滤，蒸馏水洗滤饼直至滤液为无色，真空干燥得2-酰胺吡啶-3-羧酸；步骤4、在烧瓶中加入5mol·L-1的氢氧化钠溶液,5℃下滴加溴素，搅拌0.5h，加入2-酰胺吡啶-3-羧酸，升温至85℃反应2h；步骤5、反应完毕减压浓缩部分溶剂，冷却，用盐酸调pH=7，抽滤，滤饼烘干，用蒸馏水重结晶，得白色固体2-氨基吡啶-3-羧酸。2.根据权利要求1所述一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，其特征在于,所述步骤1中反应温度在100-120℃。3.根据权利要求1所述一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，其特征在于,所述步骤3中，用盐酸调pH=4。4.根据权利要求1所述一种2-氨基吡啶-3-羧酸的合成方法，其特征在于,所述的S-SnO2/MWCNTs催化剂制备方法如...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵苑珺，陆洪，韩林峻，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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