[发明专利]一种2,3-吡啶二羧酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明是一种化合物的合成方法，更确切地说是一种2,3-吡啶二羧酸的合成方法。

背景技术

2,3-吡啶二羧酸也称喹啉酸，是合成农药。医药和染料的重要原料，它既可以合成吡啶或喹啉环的咪唑啉酮类除草剂(如灭草烟)，也可以用于合成抗生素(如抗分支杆菌喹诺酮)。制备2,3-吡啶二羧酸的方法较多，根据原料的不同主要分为3种：(1)喹啉氧化法，氧化剂主要有高锰酸钾、双氧水、臭氧、氯酸钠和氧气等。(2)喹啉衍生物氧化法，该方法以喹啉衍生物(如8-羟基喹啉)为原料进行氧化，芳香环上的供电子基使苯环的电子云密度增加，促进苯环进行亲电取代反应，从而使喹啉衍生物易被氧化。(3)其他物质(如2,3-醛基吡啶吡啶和2-甲基-3-羧基吡啶)为原料的氧化法。然而这3种方法都存在一些缺点，如原料或设备的价格高、收率低、废液处理难度大等。

发明内容

本发明针对生产方法中存在的收率低、原料价格高、废液处理难度大等问题，提供了一种收率高、废液处理容易的合成方法。

为达到上述目的，本发明的2,3-吡啶二羧酸合成路线为：

本发明涉及的2,3-吡啶二羧酸的合成过程包括以下步骤：

1.氧化反应

(1)将270g水、33.8g浓硫酸和67.4无水硫酸铜加入至500mL四口烧瓶中，加热搅拌，当温度升至40-50℃时，加入34.8g喹啉，继续加热，待温度升至90℃时，分批加入氯酸钠共101.2g；

(2)投料结束后，维持反应液温度在100℃左右，回流10-24h后停止反应、冷却、真空抽滤，得到蓝色喹啉铜固体，母液作为引发剂用于下一次氧化反应；

2.碱解反应

(1)将氧化反应得到的喹啉铜和175g质量分数为14％的氢氧化钠溶液加入到四口烧瓶中，升温至70-80℃；

恒温反应1-2h，趁热抽滤，收集沉淀氧化铜并称重，滤液中加入3g活性炭，与60-70℃温度下1h，真空抽滤得到碱解反应过滤；

3.酸化反应

(1)将碱解反应滤液倒入四口瓶中，用冰水冷却；

(2)待温度降至10℃以下，搅拌下逐滴加入浓盐酸直到溶液PH小于1，继续搅拌0.5h，抽滤，得到2,3-吡啶二羧酸粗品，酸化反应滤液用于进一步回收2,3-吡啶二羧酸；

4.粗品提纯

(1)将2,3-吡啶二羧酸粗品溶于氨水溶液中，常温下搅拌2h，真空抽滤；在滤液中加入浓盐酸；

当体系pH小于1时，再抽滤得到白色细小颗粒状的2,3-吡啶二羧酸精品，用高效液相色谱技术分析产品纯度。

具体实施方案

本发明涉及的一种2,3-吡啶二羧酸合成过程包括以下步骤：

1.氧化反应

(1)将270g水、33.8g浓硫酸和67.4无水硫酸铜加入至500mL四口烧瓶中，加热搅拌，当温度升至40-50℃时，加入34.8g喹啉，继续加热，待温度升至90℃时，分批加入氯酸钠共101.2g；

(2)投料结束后，维持反应液温度在100℃左右，回流10-24h后停止反应、冷却、真空抽滤，得到蓝色喹啉铜固体，母液作为引发剂用于下一次氧化反应；

2.碱解反应

(1)将氧化反应得到的喹啉铜和175g质量分数为14％的氢氧化钠溶液加入到四口烧瓶中，升温至70-80℃；

(2)恒温反应1-2h，趁热抽滤，收集沉淀氧化铜并称重，滤液中加入3g活性炭，与60-70℃温度下1h，真空抽滤得到碱解反应过滤；

3.酸化反应

(1)将碱解反应滤液倒入四口瓶中，用冰水冷却；

(2)待温度降至10℃以下，搅拌下逐滴加入浓盐酸直到溶液PH小于1，继续搅拌0.5h，抽滤，得到2,3-吡啶二羧酸粗品，酸化反应滤液用于进一步回收2,3-吡啶二羧酸；

4.粗品提纯

(1)将2,3-吡啶二羧酸粗品溶于氨水溶液中，常温下搅拌2h，真空抽滤；在滤液中加入浓盐酸；

(2)当体系PH小于1时，再抽滤得到白色细小颗粒状的2,3-吡啶二羧酸精品，用高效液相色谱技术分析产品纯度。

实例1