一种烟酸的制备方法技术

本发明专利技术属于有机化合物的合成领域，具体涉及一种烟酸的制备方法，包括如下步骤：1)以苯胺、硝基苯、硫酸铜、甘油和浓硫酸为原料，在氯酸钠的催化作用下反应制得喹啉铜；2)将喹啉铜依次进行碱解和酸处理制备得到2,3‑吡啶二甲酸，脱羧制备得到烟酸。本发明专利技术的方法具有原料价格廉价，投资少、产品成本低、质量稳定等优点，易于操作、废弃物较少，可减少“三废”的排放和处理。而且本发明专利技术的方法制备得到的烟酸粗品纯度可达95％以上，精制后为99.7％；产品收率可高达85％。

A preparation method of nicotinic acid

The invention belongs to the synthetic field of organic compounds, and specifically relates to a preparation method of nicotinic acid, including the following steps: 1) using aniline, nitrobenzene, copper sulfate, glycerol and concentrated sulfuric acid as raw materials, under the catalysis of sodium chlorate, to prepare quinoline copper; 2) alkaline hydrolysis and acid treatment of quinoline copper in turn to prepare 2,3 pyridinedicarboxylic acid, and decarboxylation to prepare nicotinic acid. The method has the advantages of low cost of raw materials, low investment, low cost of products, stable quality, easy operation, less waste, and can reduce the discharge and treatment of \three wastes\. Moreover, the purity of crude nicotinic acid prepared by the method of the invention can reach more than 95% and 99.7% after refining, and the yield of the product can reach as high as 85%.

【技术实现步骤摘要】
一种烟酸的制备方法
本专利技术涉及有机化合物合成领域，尤其涉及一种烟酸的制备方法。
技术介绍
烟酸也称作维生素B3或维生素PP，其结构式为：分子式:C6H5NO2，分子量123.11，外观为白色或类白色粉末，易溶于碱溶液，溶于沸水或沸乙醇，微溶于冷水，干燥状态下稳定。耐热，能升华。烟酸又名尼克酸、抗癞皮病因子。在人体内还包括其衍生物烟酰胺或尼克酰胺。它是人体必需的13种维生素之一，是一种水溶性维生素，属于维生素B族。烟酸在人体内转化为烟酰胺，烟酰胺是辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的组成部分，参与体内脂质代谢，组织呼吸的氧化过程和糖类无氧分解的过程。在实际生产中，主要有以下几种合成方法：1.液相氧化法：烟酸主要由3-甲基吡啶，2-甲基-5-乙基吡啶，喹啉，6-甲基喹啉，植物中的尼古丁，均在高锰酸钾，硝酸，浓硫酸等氧化剂作用下生成烟酸。高锰酸钾氧化法所用氧化剂价格昂贵，耗量大，成本高，产生大量的二氧化锰，污染环境。2.气相氧化法：氨氧化法主要以3-甲基吡啶或2-甲基-5-乙基吡啶为原料，用空气，氨气和水蒸气混合气体高温催化氧化，得到吡啶氰，然后在氨气和氢氧化钠的水溶液中水解得烟酸。此法催化剂制备有一定困难，反应温度高，设备腐蚀严重，投资大，成本高。3.硝酸氧化法：3-甲基吡啶用硝酸进行液相氧化可制得烟酸，3-甲基吡啶硫酸盐在液相中用硝酸氧化，可得到75％以上收率。此法对环境有一定污染。4.电氧化法：此法在常温下进行，在离子交换膜的电解槽内电解3-甲基吡啶，此法在实验室阶段，大规模生产存在一定条件，收率不高。不易工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种环境污染小，成本低，毒性小，产品纯度高，适用于企业大规模生产的烟酸的制备方法，包括如下步骤：1)以苯胺、硝基苯、硫酸铜、甘油和浓硫酸为原料，在氯酸钠的催化下作用下反应制得喹啉铜；2)将喹啉铜依次进行碱解和酸处理制备得到2,3-吡啶二甲酸，脱羧制备得到烟酸。以苯胺，硝基苯，硫酸铜，甘油和浓硫酸为原料制备得到的喹啉铜的纯度高，上述原料的市场来源广，成本低，反应过程易于控制，方便进行大规模的工业化生产，而且氯酸钠作为催化剂时反应效果好，催化剂安全性好，成本低。优选的，所述苯胺、硝基苯、硫酸铜，甘油和浓硫酸的质量比为1:1.15-1.25:1.95-2.05：3.95-4.05:0.95-1.05。优选的，所述苯胺与氯酸钠的用量比为1：0.05-0.16。作为优选的方案，所述苯胺、硝基苯、硫酸铜，甘油和浓硫酸的质量比为1:1.2:2：4:1，所述苯胺与氯酸钠的用量比为1：0.125。优选的，所述浓硫酸的质量分数为98％。优选的，所述步骤1)的反应温度为90-95℃，反应时间为4-6小时。在上述条件下反应更加完全，产物收率高。优选的，所述碱解的过程中控制反应体系的pH为8～9，酸处理的过程中控制pH为1～2。在上述条件更有利于提高产品纯度和收率。优选的，碱解的过程中控制反应温度为80-90℃，时间2-3小时，酸处理的过程中控制反应温度为40-50℃，时间2-3小时。在上述的反应条件下更有利于提高产品纯度。优选的，所述脱羧在温度160-170℃的条件下进行。优选的，将制备得到的烟酸通过重结晶进行纯化。进一步优选的，用水对制备得到的烟酸进行重结晶。作为优选的方案，本专利技术的方法包括如下步骤：1)以苯胺、硝基苯、硫酸铜，甘油和浓硫酸为原料，在氯酸钠的催化下作用下反应制得喹啉铜；所述苯胺、硝基苯、硫酸铜，甘油和浓硫酸的质量比为1:1.2:2:4：1，所述苯胺与氯酸钠的用量比为1：0.125；上述反应的条件为反应温度为90～95℃，反应时间为4～6小时；2)将喹啉铜依次进行碱解和酸处理制备得到2,3-吡啶二甲酸，脱羧制备得到烟酸；碱解的过程中控制反应体系的pH为8～9，酸处理的过程中控制pH为1～2。本专利技术具有如下有益效果：(1)现在工业中的喹啉主要是石油化工的混合物，若以此为原料制备喹啉铜再进一步制备烟酸，提纯成本高，杂质含量多，产品收率低，废弃物排放多；本专利技术用苯胺和硝基苯，硫酸铜，甘油和浓硫酸为原料生产喹啉铜，进一步生产烟酸，具有原料价格廉价，投资少、产品成本低、质量稳定等优点，易于操作、废弃物较少，减少“三废”的排放和处理。(2)本专利技术在重结晶精制的过程中用水作溶剂，水回收后可循环利用，易于工业化清洁生产。(3)本专利技术的方法使烟酸粗品纯度可达95％以上,精制后为99％以上；产品收率可达83％以上。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例涉及一种烟酸的制备方法，包括如下步骤：1)在带有冷凝管2000ml的三口瓶中，在机械搅拌下，添加苯胺160克，硝基苯192克，硫酸铜320克，甘油640克，缓慢滴加98％的浓硫酸160克，温度控制在20℃，浓硫酸滴毕，滴加去离子水400ml，去离子水滴毕，加入催化剂氯酸钠10克，温度控制在95℃，保温反应6小时，降至室温后，过滤，滤饼水洗至中性，50℃减压干燥4-6小时，得喹啉铜；2)将干燥后的喹啉铜加入1000ml三口瓶中，在机械搅拌下，加入10％-20％的氢氧化钠溶液40ml，调节PH为8-9，升温到90℃，保温3小时。碱解结束，降至40℃，过滤。滤液加入1000ml的三口瓶中，机械搅拌下，加入40％-50％硝酸30ml，进行酸化，温度50℃，PH在1-2，酸化时间3小时。酸化结束，白色晶体析出。过滤后，滤饼用乙醇20ml洗涤2次，抽干，60℃减压干燥4-6小时，得干品为2,3-吡啶二甲酸。3)将干品2,3-吡啶二甲酸加入带机械搅拌的2L的高压反应釜内，加入去离子水1000ml，搅拌升温至160℃，进行脱羧反应3小时，冷却室温后，用10％-20％的盐酸溶液10-20ml，调PH到1-2，冷却结晶过滤得粗品烟酸，纯度为：95.26％。4)将粗品烟酸用去离子水溶解，脱色，重结晶，过滤，60℃减压干燥得烟酸产品，纯度99.7％，收率83.5％。实施例2同实施例1操作相同，将催化剂氯酸钠加量至15克，所得烟酸产品，纯度99.7％，收率84％。实施例3同实施例1操作相同，将催化剂氯酸钠加量至20克，所得烟酸产品，纯度99.7％，收率85％。实施例4同实施例1操作相同，只是将催化剂氯酸钠加量至25克，所得烟酸产品，纯度99.7％，收率84.5％。虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本专利技术作了详尽的描述，但在本专利技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本专利技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以苯胺、硝基苯、硫酸铜、甘油和浓硫酸为原料，在氯酸钠的催化作用下反应制得喹啉铜；2)将喹啉铜依次进行碱解和酸处理制备得到2,3‑吡啶二甲酸，脱羧制备得到烟酸。

【技术特征摘要】
1.一种烟酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以苯胺、硝基苯、硫酸铜、甘油和浓硫酸为原料，在氯酸钠的催化作用下反应制得喹啉铜；2)将喹啉铜依次进行碱解和酸处理制备得到2,3-吡啶二甲酸，脱羧制备得到烟酸。2.根据权利要求1所述的烟酸的制备方法，其特征在于，所述苯胺、硝基苯、硫酸铜，甘油和浓硫酸的质量比为1:1.15-1.25:1.95-2.05:3.95-4.05:0.95-1.05。3.根据权利要求2所述的烟酸的制备方法，其特征在于，所述苯胺与氯酸钠的用量比为1：0.05-0.16。4.根据权利要求1-3任一项所述的烟酸的制备方法，其特征在于，所述浓硫酸的质量分数为98％。5.根据权利要求1-5任一项所述的烟酸的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的反应温度为90-95℃，反应时间为4-6小时。6.根据权利要求1-5任一项所述的烟酸的制备方法，其特征在于，所述碱解的过程中控制反应体系的pH为8-9，酸处理的过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏传久，陈修，陈斌，魏升平，朱东来，
申请(专利权)人：安徽泰格生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34