采用液相催化氧化制备吡啶-2,6-二甲酸的方法技术

技术编号:9542333 阅读:124 留言:0更新日期:2014-01-08 19:06
本发明专利技术属于医药中间体的制备,特别是指一种采用液相催化氧化制备吡啶-2,6-二甲酸的方法。以含氧气体为氧化剂,以金属卟啉类化合物为催化剂,以水作为溶剂,在引发剂作用下催化氧化2,6-二甲基吡啶制成;将反应液过滤,滤液滴加氢氧化钠溶液,分液,下层水层用盐酸酸化后析出沉淀,过滤得滤饼,将滤饼干燥得吡啶-2,6-二甲酸。本发明专利技术解决了现有技术存在的污染大、能耗高、催化剂价格昂贵等问题。具有污染小、能耗低、催化剂可回收等优点。

【技术实现步骤摘要】
,6-二甲酸的方法【专利摘要】本专利技术属于医药中间体的制备,特别是指一种,6-二甲酸的方法。以含氧气体为氧化剂,以金属卟啉类化合物为催化剂,以水作为溶剂,在引发剂作用下催化氧化2,6-二甲基吡啶制成;将反应液过滤,滤液滴加氢氧化钠溶液,分液,下层水层用盐酸酸化后析出沉淀,过滤得滤饼,将滤饼干燥得吡啶-2,6-二甲酸。本专利技术解决了现有技术存在的污染大、能耗高、催化剂价格昂贵等问题。具有污染小、能耗低、催化剂可回收等优点。【专利说明】, 6- 二甲酸的方法
本专利技术属于医药中间体的制备,特别是指一种,6-二甲酸的方法。
技术介绍
吡啶-2,6-二甲酸是一种重要的医药合成中间体,用途十分广泛。可以用来合成2,6- 二乙酸基吡卩定、2,6- 二氨基-4-氯吡唳、(6_甲氧基甲酸氨基_4_氯吡卩定~2~基)氨基甲酸甲酯、6-氨基甲基吡啶-2-甲酸、4-氯吡啶-2,6-二碳酰肼、4-氯吡啶-2,6-二羧酸甲酯、6-氨基乙基吡啶-2-碳酰肼、吡啶-2.6- 二羧酸二甲酯、6-氯甲基吡啶-3-甲酸乙酯、6-羟甲基吡啶-2-甲酸乙酯、4-氯吡啶-2,6- 二羧酸、2,6-吡啶二甲酰氯、N—甲基一吡啶一2,6— 二甲酸二甲酯吡定盐,再进一步合成金属配体化合物、功能材料类、医药中间体等。吡啶-2,6- 二甲酸天然存在于细菌芽孢中,但含量较少,无法满足需求,且不易提取。不利于工业化生产和应用,最早人工合成文献报道是在1935年,威斯康星大学的ALVIN, ff.Singer和S.M.MCELVAIN用高锰酸钾在水作溶剂的条件下氧化2,6- 二甲基吡啶,收率64%。工业上一般通过对2,6- 二甲基吡啶进行氧化来制备:1、采用化学计量的强氧化齐?,包括高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸等,但是这些方法会产生大量严重污染环境的废水,并且这些氧化剂氧化能力强,容易导致过氧化,产品不易分离。2、采用气相催化氧化,但是需要高温、高压反应,存在设备投资大、技术难度高、能耗大等缺点。因此,开发一种环境友好、反应条件温和、转化率高的绿色氧化工艺,具有明显的经济效益和社会效益。国内外科学家们进行了很多尝试。如在文献“SyntheticCommunications,22 (18),26941-6 ;1992”中,采用叔丁醇钾和氧气来代替高锰酸钾,反应中还要用到18-冠醚-6做相转移催化剂,以及乙二醇二甲醚做溶剂。在日本专利“ Jpn.KokaiTokkyo Koho, 11343283,14Decl999”中,在有些催化剂存在的情况下用臭氧来氧化2,- 二甲基吡啶,从而制备吡啶_2,6- 二甲酸。但是这些报道的方法都存在工艺难度大、催化剂价格高、转化率低以及选择性差等缺点,不适合工业生产。液相催化氧化是近年来发展的一种新技术,采用新的催化剂可降低反应温度及压力,可在常温至100°c、常压下进行氧化反应,大幅度节省了设备投资成本以及提高了能源利用率,降低了能耗以及废水废气的排放,是一种环境友好的技术。目前国内外关于液相催化氧化研究主要集中在苯环上甲基的氧化以及醇、醛的氧化等,对杂环上甲基的氧化未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种污染低、能耗小、对环境友好的,6- 二甲酸的方法。本专利技术的整体技术方案是:采用液相催化氧化制备吡啶_2,6- 二甲酸的方法,包括如下工艺步骤:A、以含氧气体为氧化剂,以金属卟啉类化合物为催化剂,以水作为溶剂,在引发剂作用下催化氧化2,6-二甲基吡啶制成;所述金属卟啉类化合物选自Co (0THPHA)2、MnTPP、CoTPPCl、CuTPP、ZnTPP 中的一种;B、将步骤A中的反应液过滤,滤液滴加氢氧化钠溶液,静置分层,分液,下层水层用盐酸酸化后析出沉淀,过滤得滤饼,将滤饼干燥得吡啶_2,6- 二甲酸。本专利技术的具体技术解决方案还有:所述的步骤A中催化氧化反应温度为60-100°C,反应的时间为2-4小时。所述的步骤A中催化氧化反应是在搅拌作用下进行,所述的搅拌条件为机械搅拌。所述的步骤A中含氧气体为空气、氧气或臭氧。所述的步骤A中催化剂与2,6- 二甲基吡啶的质量比为0.5%-2.5%。所述的步骤A中引发剂选自溴化钠、溴化铵、偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种,引发剂与2,6- 二甲基吡啶的质量比为1.0%-3.0%。所述的步骤B中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为15%,盐酸的质量百分比浓度为15% ;滤液滴加氢氧化钠溶液至pH=9,下层水层用盐酸酸化至pH=5。本专利技术所具有的实质性特点和取得的显著技术进步在于:1、相对于污染大的化学氧化法,本专利技术的方法绿色环保,降低环境污染;2、相对于投资高,能耗大的气象催化氧化法,本专利技术的方法反应条件温和,设备投资小,能耗小;3、相对于国内外研究中存在的催化剂价格贵,难以回收、催化效率不高等技术问题,本专利技术的方法引发剂和催化剂价格低廉,催化剂可回收并重复利用,降低了产品成本,提闻广品竞争力;4、相对于现有产品,产品的纯度最高可达99.8%,大于现有产品98.5%,且不含重金属。所用检测方法为HPLC。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步描述,但不作为对本专利技术的限定,本专利技术的保护范围以权利要求界定的内容为准,任何依据说明书作出的等效技术手段替换,均不脱离本专利技术的保护范畴。实施例1向1000ml带温度计的三颈烧瓶中投入水500ml,引发剂过硫酸铵2.0g,催化剂CuTPPl.0g,原料2,6- 二甲基吡啶100g,开搅拌,通入空气(直至反应结束),加热升温至800C,控温80°C,反应3h后,HPLC检测,转化率:98.0%,停止通空气,过滤回收催化剂,向滤液中滴加入质量百分比浓度为15%的氢氧化钠溶液调pH至9,静置分层,分液,下层水层用质量百分比浓度为15%的盐酸酸化,调pH至5,析出沉淀,过滤,滤饼室温减压干燥,得产品150.3g。摩尔收率:96.4%。经HPLC检测,产品纯度为99.84%。实施例2向1000ml带温度计的三颈烧瓶中投入水500ml,引发剂溴化钠1.0g,催化剂Co(OTHPHA) 22.5g,原料2,6- 二甲基吡啶100g,开搅拌,通入氧气(直至反应结束),加热升温至60°C,控温60°C,反应4h后,HPLC检测,转化率:97.2%,停止通空气,过滤回收催化剂,向滤液中滴加入质量百分 比浓度为15%的氢氧化钠溶液调pH至9,静置分层,分液,下层水层用质量百分比浓度为15%的盐酸酸化,调pH至5,析出沉淀,过滤,滤饼室温减压干燥,得产品149.2g。摩尔收率:95.7%。经HPLC检测,产品纯度为99.73%。实施例3向1000ml带温度计的三颈烧瓶中投入水500ml,引发剂偶氮二异丁腈1.5g,催化剂MnTPP2.0g,原料2,6- 二甲基吡啶100g,开搅拌,通入臭氧(直至反应结束),加热升温至700C,控温70°C,反应3.5h后,HPLC检测,转化率:98.2%,停止通空气,过滤回收催化剂,向滤液中滴加入质量百分比浓度为15%的氢氧化钠溶液调pH至9,静置分层,分液,下层水层用质量百分比浓度为15%的盐酸酸化,调pH至5,析出沉淀,过滤,滤饼室温减压干燥,得产品149.8g。摩尔收率:96.1%。经HPLC检测,产品纯本文档来自技高网
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【技术保护点】
采用液相催化氧化制备吡啶?2,6?二甲酸的方法,其特征在于包括如下工艺步骤:A、以含氧气体为氧化剂,以金属卟啉类化合物为催化剂,以水作为溶剂,在引发剂作用下催化氧化2,6?二甲基吡啶制成;所述金属卟啉类化合物选自Co(OTHPHA)2、MnTPP、CoTPPCl、CuTPP、ZnTPP中的一种;B、将步骤A中的反应液过滤回收催化剂,滤液滴加氢氧化钠溶液,静置分层,分液,下层水层用盐酸酸化后析出沉淀,过滤得滤饼,将滤饼干燥得吡啶?2,6?二甲酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张子杰
申请(专利权)人:河北汇华药业有限公司
类型:发明
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