一种吡嗪酰胺的制备工艺制造技术

一种吡嗪酰胺的制备工艺，包括如下步骤：（1）2‑甲基吡嗪的合成：将催化剂一置于反应器一中，还原4小时；然后加入乙二胺和1,2‑丙二醇在反应器一中进行气固相接触催化反应，反应生成的混合物经冷凝器冷却后进入接受器，取尾气经吸收后放空，分离，得到所述2‑甲基吡嗪；（2）化学碱催化：将催化剂二置于反应器二中，将质量比为1:10‑1:20的2‑甲基吡嗪的水溶液中通过计量泵进入反应器二，并且通入氨气、空气，控制反应体系温度在3‑6℃，并且维持pH为9‑10，反应1‑2小时后，升温至20‑30℃，得到所述2‑氰基吡嗪；（3）吡嗪酰胺的合成。本发明专利技术所述的吡嗪酰胺的制备工艺，工艺简单，转化率高，且无副产物吡嗪酸产生，具有良好的经济效益，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种吡嗪酰胺的制备工艺
本专利技术属于药物合成
，具体涉及一种吡嗪酰胺的制备工艺。
技术介绍
吡嗪酰胺，分子式C5H5N3O，相对分子量123.12，pKa0.5，159℃开始升华，熔点189℃-191℃，沸点210℃-215℃。白色结晶状粉末，味微苦，无臭，溶于水，微溶于乙醇、氯仿，难溶于乙醚。水溶液呈中性，室温下稳定。吡嗪酰胺是一种重要的一线抗结核药物，其抗菌机理与对胺基水杨酸(PAS)相同，进入巨噬细胞内被结核菌酶转化为吡嗪甲酸而发挥作用，其作用力比PAS、紫霉素强，但不及异烟肼和链霉素。吡嗪酰胺单独使用时结核菌迅速对其产生耐药性，而与利福平、异烟肼合用有协同作用。除了以抗结核药物闻名以外，它也是其它医药产品的重要中间体，其衍生物2-吡嗪酰胺-4-氧化物是一种抗过敏药物，可由氰基吡嗪或吡嗪酰胺在金属氧化物存在下和双氧水反应制备完成。此外，吡嗪酰胺还是一种抗癌药剂，它对埃尔利希腹水肿瘤细胞有显著作用，可有效抑制肿瘤细胞有丝分裂，减少癌细胞数量，使肿瘤细胞从腹水中消失。现有技术中，合成吡嗪酰胺主要有三种方案，即2一吡嗪甲酸酯氨解合成、吡嗪为原料合成、氰基吡嗪水解合成，。上述的合成工艺，合成步骤较长，总体收率低。因此，为了工业生产、推广以及经济效益，急需研发出一种合成步骤更短、总体收率更高的吡嗪酰胺的制备工艺。中国专利申请号为CN201310454127.6公开了一种植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺，为ACC氧化酶（ACO）的特异性抑制剂，能抑制植物乙烯合成途径中乙烯合成前体ACC转化为乙烯，没有具体说明合成路线，也没有起到合成步骤更短、总体收率更高的技术效果。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种吡嗪酰胺的制备工艺，制备工艺简单，采用化学碱催化与催化剂催化相结合的方法生产吡嗪酰胺，转化率高，且无副产物吡嗪酸产生，提高了总收率，有利于生产成本控制，具有良好的经济效益，应用前景广泛。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）2-甲基吡嗪的合成：将催化剂一置于反应器一中，通入氮气，检查反应管路的气密性，同时将反应器一中的空气排出，氮气的流速为0.2L/min，加热反应器一，控制升温速度，最终升至360℃；升温期间，在保持总气流量为0.2L/min的情况下，缓慢增加氢气和氮气的比例直至最终相等，催化剂一还原4小时；然后加入乙二胺和1,2-丙二醇在反应器一中进行气固相接触催化反应，反应生成的混合物经冷凝器冷却后进入接受器，取尾气经吸收后放空，分离，得到所述2-甲基吡嗪；（2）化学碱催化：将催化剂二置于反应器二中，将质量比为1:10-1:20的2-甲基吡嗪的水溶液中通过计量泵进入反应器二，并且通入氨气、空气，控制反应体系温度在3-6℃，并且维持pH为9-10，反应1-2小时后，升温至20-30℃，得到所述2-氰基吡嗪；（3）吡嗪酰胺的合成：以上述2-氰基吡嗪为原料，通过水合作用，甩滤、干燥后，得到所述吡嗪酰胺。本专利技术所述的吡嗪酰胺的制备工艺，先以乙二胺和1,2-丙二醇为原料合成2-甲基吡嗪，制得的2-甲基吡嗪的纯度达到99.99%，有利于吡嗪酰胺的制备；然后，采用化学碱催化与催化剂相结合的方法生产2-氰基吡嗪，以2-氰基吡嗪为原料，通过水合作用，甩滤、干燥后，得到所述吡嗪酰胺。整个过程转化率高，且无副产物吡嗪酸产生。其中，所用的催化剂一，在使用前需要进行预还原，单独通入还原性气体氢气时，反应的收率要比单独通入惰性气体氮气高，而同时通入氢气和氮气的效果更好。其次，实验数据显示，用碱催化水解反应时，反应副产物相对比酸催化的少；反应温度高低也会对反应中副产物的含量起到一定的影响，反应温度越高，反应越快，反应中的副产物就越多；温度越低，但是反应越慢，副产物越少。此外，反应过程pH的监控显示，pH越高，副产物越多，反应时间越短；反之pH越低，反应时间越长，副产物越少。副产物越多，收率越低，同时也增加了后处理的难度，增加精制次数，导致成本偏高。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述步骤（1）中所述乙二胺和1,2-丙二醇在加入反应器一之前，先以等摩尔的比例混合并且通过计量泵进入300℃的预热器，在反应器一加热至预定温度后进入反应器一，进行气固相接触催化反应。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述所述步骤（1）中催化剂一是以Al2O3为载体并且用浸渍法制备的含铜复合型催化剂。在乙二胺和丙二醇合成甲基毗嗪的反应中，如果不加入催化剂，反应不能进行。反应总体上是一个脱水、脱氢的反应，以铜为主体的催化活性物质对加氢、脱氢反应具有较强的催化作用，同时对催化脱水反应也有一定作用。AI2O3对本反应基本上是属于化学惰性的，性质稳定，反应时不变质，具有抗毒性，表面积、有效表面积、孔结构和孔分布较好，使用寿命长。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述含铜复合型催化剂是铜、镉、铬催化剂以氧化物的含量2：2：1的重量比制备的。以铜为主体的催化活性物质对加氢、脱氢反应具有较强的催化作用，同时对催化脱水反应也有一定作用，而以镉对脱水反应具有较好的催化作用，同时对脱氢反应也有一定催化作用，因此作为本反应的活性组分；而熔点高、耐热性能良好的元素铬作为助催化剂，其对脱水、脱氢反应具有较好的催化作用。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述步骤（1）中分离具体包括如下步骤：（1）粗分：控制回流比，获得65-85℃、85-95℃、95-100℃、100℃后的4个馏分；（2）共沸馏分的分离：进行共沸馏分的分离，向95-100℃的共沸馏分钟加入脱水剂升温脱水，然后升温蒸出，收集135℃后的馏分，得到所述2-甲基吡嗪。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述步骤（2）中催化剂二的制备，包括如下步骤：（1）取五氧化二钒和质量浓度为85％的H3P04以及助剂，再加入去离子水；所述五氧化二钒与H3P04的P/V摩尔比值为1.4-2；（2）加入草酸，加热并且温度控制在60℃，反应2h；冷却，加入涂Ti的Al2O3载体，浸渍2h以上；（3）浸渍结束后用去离子水洗涤，抽滤后烘干，得到负载好的催化剂母体；（4）将负载好的催化剂母体在马福炉中煅烧，自然冷却得到所述催化剂。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述涂Ti的Al2O3载体的制备，包括如下步骤：（1）取Al2O3载体，按每100gAl2O3含59TiO2的比例所需的TiCl4溶解在含2倍TiCl4摩尔数的盐酸水溶液中，加入Al2O3进行浸渍3h；（2）加入氨水，调节pH值至9，放置6h使H2TiCl6彻底水解；（3）用蒸馏水洗至中性，于180℃烘干，得到所述涂Ti的Al2O3载体。进一步的，上述的吡嗪酰胺的制备工艺，所述步骤（2）中的氨气的气流量为400毫升/min，所述2-甲基吡嗪流量为0．2毫升/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）2-甲基吡嗪的合成：将催化剂一置于反应器一中，通入氮气，检查反应管路的气密性，同时将反应器一中的空气排出，氮气的流速为0.2L/min，加热反应器一，控制升温速度，最终升至360℃；升温期间，在保持总气流量为0.2L/min的情况下，缓慢增加氢气和氮气的比例直至最终相等，催化剂一还原4小时；然后加入乙二胺和1,2-丙二醇在反应器一中进行气固相接触催化反应，反应生成的混合物经冷凝器冷却后进入接受器，取尾气经吸收后放空，分离，得到所述2-甲基吡嗪；/n（2）化学碱催化：将催化剂二置于反应器二中，将质量比为1:10-1:20的2-甲基吡嗪的水溶液中通过计量泵进入反应器二，并且通入氨气、空气，控制反应体系温度在3-6℃，并且维持pH为9-10，反应1-2小时后，升温至20-30℃，得到所述2-氰基吡嗪；/n（3）吡嗪酰胺的合成：以上述2-氰基吡嗪为原料，通过水合作用，甩滤、干燥后，得到所述吡嗪酰胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）2-甲基吡嗪的合成：将催化剂一置于反应器一中，通入氮气，检查反应管路的气密性，同时将反应器一中的空气排出，氮气的流速为0.2L/min，加热反应器一，控制升温速度，最终升至360℃；升温期间，在保持总气流量为0.2L/min的情况下，缓慢增加氢气和氮气的比例直至最终相等，催化剂一还原4小时；然后加入乙二胺和1,2-丙二醇在反应器一中进行气固相接触催化反应，反应生成的混合物经冷凝器冷却后进入接受器，取尾气经吸收后放空，分离，得到所述2-甲基吡嗪；
（2）化学碱催化：将催化剂二置于反应器二中，将质量比为1:10-1:20的2-甲基吡嗪的水溶液中通过计量泵进入反应器二，并且通入氨气、空气，控制反应体系温度在3-6℃，并且维持pH为9-10，反应1-2小时后，升温至20-30℃，得到所述2-氰基吡嗪；
（3）吡嗪酰胺的合成：以上述2-氰基吡嗪为原料，通过水合作用，甩滤、干燥后，得到所述吡嗪酰胺。


2.根据权利要求1所述的吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中所述乙二胺和1,2-丙二醇在加入反应器一之前，先以等摩尔的比例混合并且通过计量泵进入300℃的预热器，在反应器一加热至预定温度后进入反应器一，进行气固相接触催化反应。


3.根据权利要求2所述的吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，所述所述步骤（1）中催化剂一是以Al2O3为载体并且用浸渍法制备的含铜复合型催化剂。


4.根据权利要求3所述的吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，所述含铜复合型催化剂是铜、镉、铬催化剂以氧化物的含量2：2：1的重量比制备的。


5.根据权利要求4所述的吡嗪酰胺的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中分离具体包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊超，陆红彬，
申请(专利权)人：苏州弘森药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32