[发明专利]合成及分离哌嗪-2-羧酸的方法

权利要求书

1.一种制备及分离纯化哌嗪-2-羧酸(IV)的方法，其特征在于：

-CY＝-CN，-CONH₂，-COOR(-COOR为C₂-C₁₀的羧酸酯)，-COOH

M＝Ca、Mg、Ba

采用2-取代吡嗪(V)为原料，在碱水中进行水解，在钙、镁、钡的碱水体系中加氢还原，通入二氧化碳形成钙、镁、钡的碳酸盐或碳酸氢盐；钙、镁、钡的碳酸氢盐在加热条件转化为碳酸盐，根据钙、镁、钡的碳酸盐与化合物(IV)在水中的溶解度差异，经过简单分离即可得到化合物(IV)。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于本发明哌嗪-2-羧酸(IV)的制备及分离纯化主要包括以下操作步骤：

1)式(V)化合物在合适用量的0.06％-30％碱水溶液中于30-120℃碱解得化合物(VI)；

2)化合物(VI)在钙、镁、钡的碱水溶液中，0.1-10Mpa的压力下，于30-130℃催化加氢还原，然后通入二氧化碳形成钙、镁、钡的碳酸盐或碳酸氢盐；

3)钙、镁、钡的碳酸氢盐在加热回流条件转化为碳酸盐，根据钙、镁、钡的碳酸盐与化合物(IV)在水中的溶解度差异，经过简单分离即可得到化合物(IV)。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的加氢还原在水或水与有机溶剂的混合溶液中进行，所述的有机溶剂为C₁-C₈的醇或它们的任意组合；优选为下列之一或一种以上与水的任意组合：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇；最优选为水，所述溶剂总用量按每1g式(VI)化合物计算为1～10ml。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述加氢还原反应中的碱为钙、镁、钡的氧化物或氢氧化物中的一种或一种以上的任意组合；化合物(VI)与碱用量摩尔比为1∶0.5-5。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述加氢还原温度选用30-130℃。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述加氢还原压力为0.1-10Mpa。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的加氢还原中催化剂选用氢氧化钯碳、钯碳中的一种或二者的任意组合，催化剂用量为化合物(VI)或(VII)的质量的1-10％。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于加氢还原温度优选50℃，加氢还原压力优选2Mpa，催化剂用量优选3-5％，加氢还原反应中的碱优选氢氧化钙，化合物(VI)与碱用量摩尔比优选1∶0.5，催化剂优选钯碳。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于加氢还原反应完毕后过滤回收钯碳，在滤液中通入过量二氧化碳，形成钙、镁、钡的碳酸盐或碳酸氢盐；钙、镁、钡的碳酸氢盐在加热条件转化为碳酸盐，根据钙、镁、钡的碳酸盐与化合物(IV)在水中的溶解度差异，过滤除去固体，滤液蒸除水，加入有机溶剂析出得到产物(IV)哌嗪-2-羧酸。

10.如权利要求1～9任一所述的制备方法，其特征在于化合物(IV)也可从2-取代吡嗪(V)起，水解后不经分离，再加氢还原，然后通入二氧化碳形成钙、镁、钡的碳酸盐或碳酸氢盐；钙、镁、钡的碳酸氢盐在加热条件转化为碳酸盐，根据钙、镁、钡的碳酸盐与化合物(IV)在水中的溶解度差异，经过简单分离得到化合物(IV)，整个过程不经分离，采用“一锅法”制备。