一种制备烟酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备烟酸的方法，包括如下步骤：１）以３－甲基吡啶为原料，与浓硫酸反应生成３－甲基吡啶硫酸盐以保护吡啶环；２）以过硫酸铵为氧化剂，加入少量冰乙酸后在反应釜中在１１０～１２０℃进行氧化回流生成烟酸硫酸盐；３）用碱调ｐＨ值为８，蒸馏出３－甲基吡啶和冰乙酸；４）用酸调节ｐＨ值至３～４使烟酸结晶出来，再重结晶即得。本方法反应条件要求不高，避免了强腐蚀性的氧化剂的使用，并避免产生氮氧化物、二氧化锰和三价铬等废弃物，有利于清洁生产，减少三废处理的费用。反应后生成的硫酸铵经电氧化后可再生为过硫酸铵，可以重新利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机合成领域，特别是涉及。
技术介绍
烟酸，又称尼克酸，简称VB5、Vpp，是一种常见的B族维生素。分子式C6H5NO2,分子量 123. 11，其外观为白色或类白色结晶性粉末，易溶于碱溶液，溶于沸水或沸乙醇，微溶于水， 干燥状态下较稳定。烟酸有促进细胞新陈代谢，扩张血管，包括扩张脑脊髓血管和促使肾充 血作用，也有缓解末梢血管痉挛的效果。用于饲料添加剂，可提高饲料蛋白的利用率，提高 奶牛产奶量及鱼、鸡、鸭、牛、羊等禽畜肉产量和质量。在实际生产中，烟酸主要由3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶为原料，经过氧化生 成烟酸。烟酸的生产方法有以下几种1、烷基吡啶试剂直接氧化法1)高价金属盐属盐氧化法将3-甲基吡啶用高锰酸钾、重铬酸盐等高价金属盐氧化后生成烟酸。此法易控 制，但氧化剂价格昂贵，耗量大，成本高，产生较多的废弃物，不适于大规模工业生产。2)硝酸氧化法3-甲基吡啶或2-甲基-5-乙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，收率可达84 98%。此法成本低，产品纯度高，有较强的竞 争力。但使用硝酸造成设备腐蚀严重，且排出大量氮氧化物，对环境造成一定污染。2、氨氧化法3-甲基吡啶或2-甲基-5-乙基吡啶用空气、氨进行气相催化氨氧化，得到烟腈。 烟腈进一步水解，可得到烟酰胺或烟酸，收率可达85-90 %，此法是工业上生产烟酰胺和烟 酸最重要方法。但此法需要在高温高压下进行，设备投资较大，且生成部分有害的氰化物。3、空气氧化法该法以空气(或富氧空气)为氧化剂，在水蒸气和钒、钛氧化物催化剂作用下，在 260 340°C条件下气相氧化3-甲基吡啶得烟酸。此法由于采用空气作氧化剂，催化剂可 长期循环使用，可一步氧化得到烟酸，操作简单，生产成本低，生成有害的废气和废液较少。 但此法对设备和催化剂的要求高，设备投资大，催化剂在反应过程中易失活，反应的选择性 和收率不太稳定。4、电氧化法该法是在装有特定离子交换膜的电解槽内电解3-甲基吡啶溶液，直接氧化成烟 酸。此法步骤简单，不需要另加氧化剂或催化剂，杜绝了污染的来源，反应在常温下进行，最 后的结晶母液的主要成分为硫酸铵，很少产生污染。但此法仅停留在实验室阶段，大规模生 产尚存在一定困难，电氧化的电流效率还待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术是目的是提供一种简单、对设备要求不高、投资较小的，并产生较少废弃物 排放的烟酸制备方法。本专利技术提供，包括如下步骤1)以3-甲基吡啶为原料，与浓硫酸反应生成3-甲基吡啶硫酸盐以保护吡啶环；2)以过硫酸铵为氧化剂，加入少量冰乙酸后在反应釜中在110 120°C进行氧化 回流生成烟酸硫酸盐；3)用碱调pH值为8，蒸馏出3-甲基吡啶和冰乙酸；4)用酸调节pH值至3 4使烟酸结晶出来，再重结晶即得。其中，各原料的重量配比如下3-甲基吡啶10 12% ；浓硫酸11 15% ；过硫酸铵60 70% ；冰乙酸8 14%。步骤1)中，反应温度控制在70 90，反应时间为0. 5 Ih。步骤2)中，氧化反应温度为110 120°C，反应时间2 4h。步骤3)中，调节pH值的碱为氨水。步骤4)中，调节pH值的酸为质量百分比浓度为5 25%的稀硫酸或盐酸。具体而言，本专利技术方法包括如下步骤将3-甲基吡啶加入反应釜中，然后将浓硫酸滴加入反应釜中，控制温度在70 900C，充分反应生成生成3-甲基吡啶硫酸盐后，使温度稳定在80 90°C，加入冰乙酸，然后 分批投入过硫酸铵，每隔20min投一批，在4h内投完，使温度控制在110 120°C，投完料后 在此温度下回流搅拌反应6h，使之生成烟酸硫酸盐。然后用氨水调节pH值至8，蒸馏，回收 3-甲基吡啶，然后加入稀硫酸或盐酸，使烟酸充分结晶出来，直至调整为3 4，过滤出粗烟 酸，然后经重结晶提纯后得到烟酸。烟酸的收率可达63. 2%，纯度> 99%。本专利技术中将常见的氧化剂如硝酸、高锰酸钾、重铬酸盐变更为较为廉价的过硫酸 铵，反应产物为烟酸和硫酸铵。过硫酸铵是含有S2O82-离子，标准氧化还原电极电位为2. 01， 具有很强的氧化性。与30%的双氧水相比，过硫酸铵、吡啶硫酸盐与冰乙酸的混合物浓度较 高，有利于氧化反应的进行。且生成的硫酸铵溶解度较大，有利于产物烟酸的结晶分离。本方法反应条件要求不高，避免了强腐蚀性的氧化剂的使用，并避免产生氮氧化 物、二氧化锰和三价铬等废弃物，有利于清洁生产，减少三废处理的费用。反应后生成的硫 酸铵经电氧化后可再生为过硫酸铵，可以重新利用。具体实施例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将IOOkg 3-甲基吡啶加入反应釜中，然后将130kg质量百分比为96%浓硫酸缓 慢加入反应釜中，控制温度在70 90°C，充分反应生成生成3-甲基吡啶硫酸盐后，使温度 稳定在80 90°C，加入IlOkg冰乙酸，然后分批投入过硫酸铵，每隔20min投一批，共投 690kg，在4h内投完，使反应温度控制在110 120°C，投完料后在此温度下回流搅拌反应6h，使之生成烟酸硫酸盐。然后用氨水调节pH值至8，蒸馏，回收3-甲基吡啶和冰乙酸，然 后加入4mol/L稀硫酸，使烟酸充分结晶出来，直至调整为3 4，过滤出粗烟酸，然后经重结 晶提纯后得到烟酸。烟酸的收率可达63. 2%，纯度> 99%。实施例2将IOOkg 3-甲基吡啶加入反应釜中，然后将130kg质量百分比为96%浓硫酸缓 慢加入反应釜中，控制温度在70 90°C，充分反应生成生成3-甲基吡啶硫酸盐后，使温度 稳定在80 90°C，加入IOOkg冰乙酸，然后分批投入过硫酸铵，每隔20min投一批，共投 650kg，在4h内投完，使反应温度控制在110 120°C，投完料后在此温度下回流搅拌反应 6h，使之生成烟酸硫酸盐。然后用氨水调节pH值至8，蒸馏，回收3-甲基吡啶和冰乙酸，然 后加入4mol/L盐酸，使烟酸充分结晶出来，直至调整为3 4，过滤出粗烟酸，然后经重结晶 提纯后得到烟酸。烟酸的收率可达56.4%，纯度> 99%。实施例3将IOOkg 3-甲基吡啶加入反应釜中，然后将IlOkg质量百分比为96%浓硫酸缓 慢加入反应釜中，控制温度在70 90°C，充分反应生成生成3-甲基吡啶硫酸盐后，使温度 稳定在80 90°C，加入120kg冰乙酸，然后分批投入过硫酸铵，每隔20min投一批，共投 680kg，在4h内投完，使反应温度控制在110 120°C，投完料后在此温度下回流搅拌反应 6h，使之生成烟酸硫酸盐。然后用氨水调节pH值至8，蒸馏，回收3-甲基吡啶和冰乙酸，然 后加入4mol/L稀硫酸，使烟酸充分结晶出来，直至调整为3 4，过滤出粗烟酸，然后经重结 晶提纯后得到烟酸。烟酸的收率可达53. 4%，纯度> 99%。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案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风见的。因 此，在不偏离本专利技术精神的基础上所做的这此修改或改进，均属于本专利技术要求保护的范围。权利要求，包括如下步骤1)以3 甲基吡啶为原料，与浓硫酸反应生成3 甲基吡啶硫酸盐以保护吡啶环；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备烟酸的方法，包括如下步骤：１）以３－甲基吡啶为原料，与浓硫酸反应生成３－甲基吡啶硫酸盐以保护吡啶环；２）以过硫酸铵为氧化剂，加入少量冰乙酸后在反应釜中在１１０～１２０℃进行氧化回流生成烟酸硫酸盐；３）用碱调ｐＨ值为８，蒸馏出３－甲基吡啶和冰乙酸；４）用酸调节ｐＨ值至３～４使烟酸结晶出来，再重结晶即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱森阳，
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：34[中国|安徽]