[发明专利]一种4-羟基吡啶-2;6-二羧酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种4‑羟基吡啶‑2,6‑二羧酸的制备方法，属于有机合成技术领域。本发明的4‑羟基吡啶‑2,6‑二羧酸的制备方法以丙酮和草酸二甲酯为原料，浓盐酸为环化剂，合成中间体4‑吡喃酮‑2,6‑二羧酸再与氨水反应制得4‑羟基吡啶‑2,6‑二羧酸。缩合过程中丙酮、草酸二甲酯和乙醇的混合液逐渐升高温度，加热到60～80℃。可以降低反应混合物的粘度，使其混合均匀，提高了产物的收率。在混合物体系中加入浓盐酸，加热反应后冷却到5℃，冰水浴条件下搅拌过滤。防止中间产物分解，防止缩合逆反应。方法工艺简单、收率高于90.1，并且反应时间较短、成本低，经济和社会效益显著。

技术领域

本发明涉及一种4-羟基吡啶2, 6-二羧酸的制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

4-羟基吡啶-2,6-二羧酸 ( C₇H₅NO₄) ，是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于生物化学、有机化学、药物化学以及配位化学等领域。作为中间体，它的吡啶环上的羟基容易被取代，而羧基则比较适于碳链的延长，能与多种稀土金属离子形成稳定的螯合物，应用于多种稀土金属性质的研究开发。

近年来吡啶基含氮配体，特别是吡啶基多齿配体作为一类处于软硬路易斯碱之间的在氧化和还原条件下具有较强稳定性的配体，其研究也得到了深入的开展。4-羟基吡啶-2,6-二羧酸作为一种典型的多齿配体，在配位化学方面的应用也越来越广泛。

现有技术的4-羟基吡啶-2,6-二羧酸制备方法多采用丙酮和草酸二乙酯发生克莱森缩合反应制备。这种方法存在合成工艺复杂，产物收率低，反应时间长和成本较高等缺陷，不适用于大规模工业化生产应用，在一定程度上限制了4-羟基吡啶-2,6-二羧酸的应用和推广。

因此开发一种工艺简单、收率较高并且反应时间较短、成本低的4-羟基吡啶-2,6-二羧酸制备方法，对提高4-羟基吡啶-2,6-二羧酸的产率，降低生产成本，扩大4-羟基吡啶-2,6-二羧酸在生物化学、有机化学、药物化学以及配位化学等领域的推广应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种工艺简单、收率较高并且反应时间较短、成本低的4-羟基吡啶-2,6-二羧酸的制备方法。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种工艺简单、收率较高并且反应时间较短、成本低的4-羟基吡啶-2,6-二羧酸的制备方法，包括如下步骤：

a、向带有回流冷凝管和干燥管的三口瓶A中，加入20%乙醇钠乙醇溶液，充分搅拌。

b、在三口瓶B中按照摩尔比1: 2～2.4预先加入丙酮和草酸二甲酯，室温搅拌下滴加乙醇，至草酸二甲酯刚好完全溶解，留作备用。

c、将三口瓶B中预先混合好的丙酮、草酸二甲酯和乙醇的混合液滴加到三口瓶A的乙醇钠乙醇溶液中，滴加过程中反应混合物逐渐变为黄色，当滴加到三口瓶B中的混合物还剩余25%的时候，加热到60～80℃。滴加结束以后，继续搅拌2h，得黄色粘稠膏状物。将体系冷却到0～5℃，加入浓盐酸调节PH至中性，过滤，滤除没有完全溶解的盐，室温下搅拌过夜，减压蒸除过量的乙醇。

d、向上述步骤制得的混合物体系中加入12mol/L的浓盐酸，所述浓盐酸和步骤b中丙酮摩尔比为0.6～1:1，加热到100℃ ，反应5～10小时，冷却到5℃，冰水浴条件下搅拌过滤，并用少量冰水洗涤，固体加水加热活性炭脱色，趁热过滤后，梯度降温重结晶，过滤得白色针状晶体4-吡喃酮-2,6-二羧酸，真空干燥备用。

e、将述步骤制得的白色针状晶体4-吡喃酮-2,6-二羧酸加入三口瓶C中，将体系降温至0℃后滴加氨水，所述的白色针状晶体4-吡喃酮-2,6-二羧酸：氨水摩尔比为1:1～1.5。滴完后将悬浮液加热室温，搅拌反应48h，减压除去过量的氨水。