2-氯烟酸的生产工艺.doc

PAGE 1 绪 论 近年来随着农药和医药科学的发展,烟酸系列化学品越来越受到广泛地关注和应用。其中2-氯烟酸作为农用和医用中间体被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)和HIV逆转录酶抑制剂奈韦拉平(Nevirapine)等,这些产品在国内外供不应求。因此,对2-氯烟酸制备的研究具有重要的意义。 第二章2-氯烟酸简介 　　 中文名 　　2-氯烟酸；2-氯-3-吡啶羧酸；2-氯尼酸；2-氯-3-吡啶甲酸；2-氯吡啶-3-甲酸 英文名 　　2-chloro-3-pyridinecarboxylic acid；2-chloronicotinic acid；2-Chloro nicotinic acid；2-Chloropyridine-3-carboxylic acid 　　分子式(Formula)： C6H4ClNO2 分子量(Molecular Weight)： 157.56 　　CAS No.： 2942-59-8 理化性质 　　熔点176-180°C。白色洁净粉末、不溶于冷水、稍溶于热水。 　　储运(Storeage) 　　密闭保存，储存于阴凉通风处。远离火源、氧化剂、酸类、碱类。 用途(Useage) 　　医药中间体。农药中间体。它可应用于高效低毒农药烟嘧磺隆(Nicosulfuron)和吡氟草胺(Diflufenican)的制备，其衍生物2-氯烟酸甲酯、2-氯-N，N-二甲基烟酰胺和2-巯基烟酸是重要的医药和农药中间体。由它们出发，可合成许多医用抗菌素、治疗心血管病的药物以及农用杀菌剂、杀虫剂和除草剂等。 第三章2-氯烟酸合成工艺研究 2.1 2-氯烟酸合成方法 以 ２－ 氯 －３－ 甲基吡啶为原料，通过高锰酸钾的氧化来制备 ２－ 氯烟酸，对影响产率的高锰酸钾和水用量，反应时 间，相转移催化剂等作了探讨。通过轮换变量法调优实验， 找到了最佳工艺条件， 使产率由文献报道的 ５０％提高到 ６５％。 〔关键词〕２－ 氯 －３－ 甲基吡啶； 氯烟酸； ２－ 高锰酸钾 ..２－ 氯烟酸又名 ２－ 氯尼古丁酸，化学名称为 ２－ 氯 －３－ 吡啶甲酸，分子式为 Ｃ６Ｈ４ＣｌＮＯ２ ， 白色针状结 晶， 熔点为 １９０－１９１ ℃〔１〕。２－ 氯烟酸是一种重要的 医药中间体， 可以用来合成 ２－ 烷氧基吡啶等， 也可以 用来合成一些抗生素。因其广泛的生物化学作用， 已 经引起人们的广泛兴趣。方法其主要合成路线有 ４ 种： １ 以烟酸为原料经烟 （ 酸 －Ｎ－ 氧化物合成， 当吡啶 －Ｎ－ 氧化物的 ３－ 位有一个吸电子基团时， 其与 ＰＯＣｌ３ 反应能够较高选择性的生成 ２－ 位氯代 物。例 如，烟酸 －Ｎ－ 氧化物在 Ｃ２Ｈ５）Ｎ ＨＣｌ 存在下被 ＰＯＣｌ３ （ ３· 氯化，然后蒸出未反应的 ＰＯＣｌ３，反应混合物水溶后 （ 不溶物用 ｐＨ＝８－９ 氨水溶解） ，用盐酸调 ｐＨ＝５．２－ ５．４ 将所得副产物过滤除去，继续用盐酸调 ｐＨ＝１－２ 过滤得 ２－ 氯烟酸。该方法的产率可达 ８０％， 而且产品 的纯度较高 . ２ 以 ２－ 氯 －３－ 氰基吡啶为原料合成.５．５ ｇ ２－ 氯 －３－ 氰基吡啶， ｇ Ｂａ（ＯＨ）２，３０ ｍＬ 水,回流反应 ４ ｈ， 冷却， 然后用盐酸酸析， 可得到产率为 〔１２〕 ６０％的 ２－ 氯烟酸 。 ３ 以 ２－ 氯 －３－ 甲基吡啶为原料合成。 由于吡啶环难以氧化， 当有侧链烷基时， 侧链 烷基氧化得到相应的羧酸， 所以用氧化剂氧化 ２－ 氯 －３－ 甲基吡啶能够得到较纯的 ２－ 氯烟酸。 ４ ２－ 氯新烟碱 ，２－ 羟基烟酸为原料合成 ２－ 氯烟酸的方法。 2.2 工业生产2-氯烟酸方法的选择 通过文献比较， 其他几种路线或成本较高， 或对 设备要求较高， 或工艺复杂而不利于小型化工厂间歇 式生产， 唯有高锰酸钾氧化法可以降低成本、 简化工 艺路线。故选择了此路线来作为研究对象， 通过轮换 变量法调优实验，对合成中高锰酸钾和水的用量， 反 应时间进行了探索， 找到了最佳工艺条件。并且就相 转移催化剂对该反应的影响作了初步探讨。 实验部分2.2.1原理 将 ２－ 氯 －３－ 甲基吡啶用高锰酸钾氧化，吡啶环 侧链的烷基化被氧化成羧酸钾， 用浓盐酸酸化到等电 点， ｐＨ＝１－２， 调 有白色 ２－ 氯烟酸析出。 试剂与仪器 ２－ 氯 －３－ 甲基吡啶 工业级， （ 含量 ９８．５％）， 高锰 酸钾 工业级） 浓盐酸 工业级） ２－ 氯烟酸的含量用日本岛津 ＬＣ－１０ Ａ 型高效液 相色谱仪测定， 熔点用双浴式熔点