[发明专利]一种连续反应装置与一种5-硝基吡啶-3-甲酸的连续制备方法

权利要求书

1.一种5-硝基吡啶-3-甲酸的连续制备方法，使用一种连续反应装置实施，其特征在于：

连续反应装置包括第一加料器、第二加料器、连续反应器、第一泵、第二泵、产物容器；

连续反应器具备第一入口和第二入口以及反应器出口，连续反应器中的盘管体积不小于30ml；

第一泵的入口连接的进液管插入第一加料器中，第一泵的出口连接的出液管连接第一入口；第二泵的入口连接的进液管插入第二加料器中，第二泵的出口连接的出液管连接第二入口；反应器出口的出液管插入产物容器中；

第一加料器、第二加料器、产物容器均为聚四氟乙烯容器；

第一加料器和第二加料器位于氮气气氛中；

产物容器中具有不少于1000ml的冰水混合物；

第一泵、第二泵是连续流反应器泵，且流路可拆开；

第一加料器和第二加料器溶剂不小于1L，产物容器容积不小于5L；连续反应器具备恒温控制，连续反应器外壳为不锈钢；

5-硝基吡啶-3-甲酸的连续制备方法包括以下步骤：

(1)原料制取步骤：控制体系在15-25℃之间，将5-氨基吡啶-3-甲酸以0.5g/min以下的速度加入并溶解于浓硫酸中，每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配25ml的浓硫酸，得到第一原料，保持氮气气氛将其放入第一加料器；

每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配60ml的双氧水及120ml的发烟硫酸，控制体系在15-25℃之间，将双氧水以0.5ml/min以下的速度滴加于发烟硫酸中，得到第二原料，保持氮气气氛将其放入第二加料器；

(2)反应步骤：连接好第一加料器、第二加料器、连续反应器、第一泵、第二泵、产物容器的管线，将连续反应器内抽充氮气若干次，保持连续反应器温度为24-26℃，使第一原料通过第一泵以流速1.2-1.3mL/min从第一入口流入连续反应器,使第二原料通过第二泵以流速8.5-9.5mL/min从第二入口流入反应器，反应液在连续反应器中停留时间为2.5-3.5mins；连续反应器的出口的出液管的流出液直接流入产物容器的冰水混合物中；

(3)后处理步骤：待反应液全部流入产物容器后，将产物容器移至氮气保护气氛中，用25％质量分数的氢氧化钠溶液调pH值至0.8-1.2，用乙酸乙酯萃取三次，用无水硫酸钠干燥，抽滤掉干燥剂，合并乙酸乙酯相浓缩得粗品；每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配萃取用乙酸乙酯300ml，无水硫酸钠20g；

(4)粗品处理步骤：将粗品溶于10％质量分数NaOH溶液中，抽滤掉不溶的杂质，水相用乙酸乙酯萃取杂质，弃掉有机相，水相用25％质量分数的盐酸调节pH值至1.5-2.5，抽滤得到5-硝基吡啶-3-甲酸纯品；每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配溶解用10％NaOH溶液100ml，萃取用乙酸乙酯300ml。

2.如权利要求1所述的一种5-硝基吡啶-3-甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料制取步骤：控制体系在18-22℃之间，将5-氨基吡啶-3-甲酸以0.4g/min的速度加入并溶解于浓硫酸中，每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配25ml的浓硫酸，得到第一原料，保持氮气气氛将其放入第一加料器；

每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配60ml的双氧水及120ml的发烟硫酸，控制体系在18-22℃之间，将双氧水以0.4ml/min的速度滴加于发烟硫酸中，得到第二原料，保持氮气气氛将其放入第二加料器；

(2)反应步骤：连接好第一加料器、第二加料器、连续反应器、第一泵、第二泵、产物容器的管线，将连续反应器内抽充氮气若干次，保持连续反应器温度为25℃，使第一原料通过第一泵以流速1.25mL/min从第一入口流入连续反应器,使第二原料通过第二泵以流速9.0mL/min从第二入口流入反应器，反应液在连续反应器中停留时间为3mins；连续反应器的出口的出液管的流出液直接流入产物容器的冰水混合物中；

(3)后处理步骤：待反应液全部流入产物容器后，将产物容器移至氮气保护气氛中，用25％质量分数的氢氧化钠溶液调pH值至1，用乙酸乙酯萃取三次，用无水硫酸钠干燥，抽滤掉干燥剂，合并乙酸乙酯相浓缩得粗品；每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配萃取用乙酸乙酯300ml，无水硫酸钠20g；

(4)粗品处理步骤：将粗品溶于10％质量分数NaOH溶液中，抽滤掉不溶的杂质，水相用乙酸乙酯萃取杂质，弃掉有机相，水相用25％质量分数的盐酸调节pH值至2，抽滤得到5-硝基吡啶-3-甲酸纯品；每10g的5-氨基吡啶-3-甲酸匹配溶解用10％NaOH溶液100ml，萃取用乙酸乙酯300ml。