一种安全环保的2-氯烟酸合成方法技术

本发明专利技术涉及2‑氯烟酸的合成领域，针对现有制备2‑氯烟酸的方法存在废水量大、污染严重的问题，提供一种安全环保的2‑氯烟酸合成方法，将3‑氰基吡啶N‑氧化物和固体光气加入到有机溶剂中，再加入催化剂，升温回流进行氯化反应，反应完全后降至室温，加水搅拌后静置分层，有机层蒸馏回收溶剂，水层加入脱色剂后，加热至50~110℃，同时进行氰基水解和脱色反应，反应结束后趁热过滤，滤液降温至0~5℃，过滤，干燥，得2‑氯烟酸，含量99.0%以上。反应条件温和，操作简便、安全，废水量少，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种安全环保的2-氯烟酸合成方法
本专利技术涉及2-氯烟酸的合成领域，尤其是涉及一种安全环保的2-氯烟酸合成方法。
技术介绍
2-氯烟酸又名2-尼古丁酸，化学名为2-氯-3-吡啶甲酸，是重要的精细化工中间体。由于具有特殊的生理活性被广泛用作农药、医药中间体，主要用于制备新型高效除草剂烟嘧磺隆(Nicosulfuron)、非甾体抗炎症药物高效消炎镇痛药尼氟灭酸(Niflumicacid)、普拉洛芬(Pranoprofen)、抗抑郁药米氮平(Mirtazapine)和HIV逆转录酶抑制剂奈韦拉平(Nevirapine)等。2-氯烟酸的文献报道的合成方法主要有以下几种：①烯基醚或烯基胺与氰乙酸乙酯成环法；②氰乙酸乙酯氯化法；③烟酸(酯)或氰基吡啶经氧化、氯化、水解法；④2-氯-3-甲基吡啶氧化法；⑤丙二醛与氰基乙酸乙酯反应法；⑥1,1,3,3-四甲氧基丙烷与氰基乙酸甲酯反应法；⑦用DMF-DMA与2-氰基-2-丁烯酸甲酯反应法。这些方法均存在一定的缺点，比如原料价格较高，反应收率较低，工艺路线长，安全性低等，对工业化生产带来难度。目前国内厂家主要采用第③种方法，即以3-氰基吡啶为原料，经氧化、氯化、水解、脱色等反应，制备2-氯烟酸。该方法中的氯化，采用三氯氧磷为氯化试剂和反应溶剂，同时反应过程中需要加入三乙胺或其他试剂作为缚酸剂，必须严格控制原料及所有试剂的水分和反应过程中的温度，一不小心极易造成冲料或者爆炸。同时，三氯氧磷的使用也会产生大量含磷废水，造成环境污染。另外，所得的2-氯-3-氰基吡啶采用氢氧化钠水溶液进行水解，然后用盐酸调节pH至中性后，再加入活性炭脱色，最后用盐酸将pH调至1～2，过滤，才能得到固体2-氯烟酸。整个生产过程操作繁琐，废水量大，污染严重。据此需要一种理想的2-氯烟酸合成方法。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有制备2-氯烟酸的方法存在废水量大、污染严重的问题，提供一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，反应条件温和，操作简便、安全，废水量少，生产成本低。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，将3-氰基吡啶N-氧化物和固体光气加入到有机溶剂中，再加入催化剂，升温回流进行氯化反应，反应完全后降至室温，加水搅拌后静置分层，有机层蒸馏回收溶剂，水层加入脱色剂后，加热至50～110℃，同时进行氰基水解和脱色反应，反应结束后趁热过滤，滤液降温至0～5℃，过滤，干燥，得2-氯烟酸，含量99.0％以上。本专利技术的反应式为：本专利技术以3-氰基吡啶N氧化物为原料，在固体光气(BTC)和催化剂的作用下，进行氯化反应，得到2-氯-3-氰基吡啶，然后加入水将过量的BTC破坏，所得的水溶液为强酸性，可直接进行氰基的水解。有机层回收溶剂后可作为下一批次氯化反应的溶剂。在进行氰基水解的同时，加入脱色剂脱色，将原本分开的两步操作合并，缩短生产周期的同时，也大大减少了废水的产生量，从源头上减少污染。采用更加安全、环保的固体光气(BTC)代替危险性高、污染大的三氯氧磷为氯化试剂，大大降低了生产的危险性，也避免了含磷废水的产生，可降低企业的三废处理费用；再者，由于BTC对水分要求较低，并不需要所用的原料和溶剂严格无水，反应条件相对温和。作为优选，所述的有机溶剂选自甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、混合二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、丙酮、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、硝基苯、硝基甲烷、石油醚、环己烷、正己烷、正庚烷、2-甲基四氢呋喃中的一种。作为优选，有机溶剂的质量为3-氰基吡啶N-氧化物质量的2～8倍。更优选的是4～6倍。作为优选，所述的催化剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丁基甲酰胺、N,N-二正丙基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N-正丁基甲酰胺、N-正丙基甲酰胺中的一种。作为优选，催化剂的质量为3-氰基吡啶N-氧化物质量的0.01～0.5倍。更优选的是0.05～0.2倍。作为优选，所述固体光气的质量为3-氰基吡啶N-氧化物质量的0.9～3倍。更优选的是1～1.5倍。作为优选，所述氯化反应的时间为1～10小时。更优选的是3～7小时。作为优选，所述的水的质量为3-氰基吡啶N-氧化物质量的2～8倍。更优选的是4～6倍。作为优选，所述的脱色剂为活性炭，活性炭的质量为3-氰基吡啶N-氧化物质量的0.01～1倍。更优选的是0.05～0.3倍。作为优选，氰基水解的反应时间为1～10小时。更优选的是1～5小时。作为优选，氰基水解的温度为80～100℃。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)采用更加安全、环保的固体光气代替危险性高、污染大的三氯氧磷为氯化试剂，大大降低了生产的危险性，也避免了含磷废水的产生，可降低企业的三废处理费用；而且由固体光气对水分要求较低，并不需要所用的原料和溶剂严格无水，反应条件相对温和；(2)有机层回收溶剂后可作为下一批次氯化反应的溶剂，环保节约；(3)在进行氰基水解的同时，加入脱色剂脱色，将原本分开的两步操作合并，缩短生产周期的同时，也大大减少了废水的产生量，从源头上减少污染。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。实施例1往30L玻璃釜中，加入2.0kg的3-氰基吡啶N-氧化物和10.0kg二甲苯，开启搅拌，然后加入2.4kg的BTC和0.2kg的N,N-二甲基甲酰胺，加热回流反应5小时，降温至室温，缓慢加入4.0kg工艺水，搅拌30分钟后，静置15分钟，分层，有机层蒸馏回收溶剂；水层转料至20L玻璃釜，加入0.3kg活性炭，加热升温至95℃反应3小时，趁热过滤，滤液降温至0～5℃后，过滤，固体用少量清水洗涤后真空干燥，得2-氯烟酸1.8kg，收率68.6％，HPLC检测含量为99.3％。实施例2往30L玻璃釜中，加入2.0kg的3-氰基吡啶N-氧化物和4.0kg二氯乙烷，开启搅拌，然后加入1.8kg的BTC和0.02kg的N-乙基甲酰胺，加热回流反应2小时，降温至室温，缓慢加入8.0kg工艺水，搅拌30分钟后，静置15分钟，分层，有机层蒸馏回收溶剂；水层转料至20L玻璃釜，加入0.02kg活性炭，加热升温至50℃反应10小时，趁热过滤，滤液降温至0～5℃后，过滤，固体用少量清水洗涤后真空干燥，得2-氯烟酸，收率48.1％，HPLC检测含量为99.1％。实施例3往30L玻璃釜中，加入1.0kg的3-氰基吡啶N-氧化物和8.0kg乙酸乙酯，开启搅拌，然后加入3.0kg的BTC和0.5kg的N-正丙基甲酰胺，加热回流反应10小时，降温至室温，缓慢加入8.0kg工艺水，搅拌30分钟后，静置15分钟，分层，有机层蒸馏回收溶剂；水层转料至20L玻璃釜，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，其特征在于，将3-氰基吡啶N-氧化物和固体光气加入到有机溶剂中，再加入催化剂，升温回流进行氯化反应，反应完全后降至室温，加水搅拌后静置分层，有机层蒸馏回收溶剂，水层加入脱色剂后，加热至50~110℃，同时进行氰基水解和脱色反应，反应结束后趁热过滤，滤液降温至0~5℃，过滤，干燥，得2-氯烟酸，含量99.0%以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，其特征在于，将3-氰基吡啶N-氧化物和固体光气加入到有机溶剂中，再加入催化剂，升温回流进行氯化反应，反应完全后降至室温，加水搅拌后静置分层，有机层蒸馏回收溶剂，水层加入脱色剂后，加热至50~110℃，同时进行氰基水解和脱色反应，反应结束后趁热过滤，滤液降温至0~5℃，过滤，干燥，得2-氯烟酸，含量99.0%以上。


2.根据权利要求1所述的一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、混合二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、丙酮、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、硝基苯、硝基甲烷、石油醚、环己烷、正己烷、正庚烷、2-甲基四氢呋喃中的一种。


3.根据权利要求1或2所述的一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，其特征在于，有机溶剂的质量为3-氰基吡啶N-氧化物质量的2~8倍。


4.根据权利要求1所述的一种安全环保的2-氯烟酸合成方法，其特征在于，所述的催化剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：江灵波，岑云聪，王淑英，陶贵妃，吴窈窕，
申请(专利权)人：浙江日出药业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33