一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，涉及以3個鍵連雜原子、酯基直接連在環(huán)碳原子上的雜環(huán)化合物的制備【技術領域】。包括下列步驟：采用常壓固定床反應器，2,5-二甲基吡嗪為原料，并用水稀釋，通入常壓空氣，在催化劑作用下，150～350℃下，氧化得到5-甲基吡嗪-2-羧酸；催化劑由載體和活性組分組成，載體為γ-Al2O3，活性組分為Mn、V、Ti或Sr的金屬氧化物中的一種或幾種；每種活性組分的質量含量為催化劑總質量的1～20％，總活性組分的質量含量為催化劑總質量的5～30％。本發(fā)明方法所用催化劑制備簡便，活性穩(wěn)定，且該方法操作條件易于控制，反應步驟短，收率高，無污染，適合于工業(yè)化生產。
【專利說明】—種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及以3個鍵連雜原子、酯基直接連在環(huán)碳原子上的雜環(huán)化合物的制備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]5-甲基吡嗪-2-羧酸是用于合成降血糖藥格列吡嗪和降血脂、降壓藥阿昔莫司的重要中間體。其現有的制備方法有電化學合成法、生物合成法和化學合成法。電化學合成法難以實現大規(guī)模的工業(yè)化；生物發(fā)酵法受外界環(huán)境的影響且產品的純度低，限制了工業(yè)
化生產。
[0003]現行的化學合成法較多的是采用2，5- 二甲基吡嗪為原料，先經過雙氧水氧化得到N-氧代-2，5- 二甲基吡嗪，然后與乙酸酐反應生成2-乙酰氧甲基-5-甲基吡嗪，然后堿性水解得到2-羥甲基-5-甲基吡嗪，最后經過高錳酸鉀氧化得到目標產物。該方法收率比較低且操作安全性低(J.0rg.Chem.1961，26,126)。
[0004]Org.Prep.Proced.1nt.1991, 23(2), 188 報道采用 2，5_二甲基吡嗪為原料，在過氧苯甲酰引發(fā)下與N-氯代丁二酰亞胺氯化得到2-氯甲基-5-甲基吡嗪，再經乙酰化、水解、高錳酸鉀氧化、酸化得5-甲基吡嗪-2-羧酸，總收率約47%。此路線步驟長且總收率一般，不適合工業(yè)化生產。
[0005]CN 1155581 C《5_甲基吡嗪_2_羧酸的制備方法》報道用丙酮醛和鄰苯二胺在焦亞硫酸鈉存在下得到2-甲基苯并吡嗪，再經高錳酸鉀氧化得到5-甲基吡嗪-2，3- 二羧酸鉀，再用硫酸進行酸化脫羧得到目標化合物5-甲基吡嗪-2-羧酸，這種方法存在工藝路線長，生廣效率低，廣品成本聞等缺點。
[0006]化學試劑-2008，30(11)，869-870報道以2，5_ 二甲基吡嗪為原料，在NBS的存
在下，通過紅外燈間歇照射能夠一步制得產物5-甲基吡嗪-2-羧酸，這種方法目前無法得到放大應用。
[0007]CN 1141299 C《用KMnO4 —步氧化制備5-甲基吡嗪_2羧酸的方法》公開了一種用KMnO4 —步氧化制備5-甲基吡嗪-2-羧酸的方法。該方法以2，5- 二甲基吡嗪為原料，在抑制劑的存在下，加入KMnO4溶液反應，熱過濾除去MnO2的濾液經濃縮，酸析，過濾得到部分5-甲基吡嗪-2-羧酸。這種方法由于使用化學等量甚至過量的高價金屬鹽，容易生成大量含金屬廢水，不符合現代化工的環(huán)保要求。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，該方法所用催化劑制備簡便，活性穩(wěn)定，且該方法操作條件易于控制，催化劑性能好，反應步驟短，通過一步反應即可得到產物，收率高，周期短，成本低，無污染，適合于工業(yè)化生產。
[0009]為解決上述技術 問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，包括下列步驟:采用常壓固定床反應器，以2，5- 二甲基吡嗪為原料，2，5- 二甲基吡嗪用水稀釋，并通入常壓空氣，在催化劑作用下，反應溫度150~350°C，催化氧化得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，反應式為:
【權利要求】
1.一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，其特征在于，包括下列步驟:采用常壓固定床反應器，以2，5-二甲基吡嗪為原料，2，5-二甲基吡嗪用水稀釋，并通入常壓空氣，在催化劑作用下，反應溫度150~350°C，催化氧化得到5-甲基吡嗪-2-羧酸，反應式為:
2.根據權利要求1所述的一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，其特征在于所述催化劑活性組分為Mn，Mn、V，或Mn、V、Ti的金屬氧化物。
3.根據權利要求1所述的一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，其特征在于所述催化劑采用捏合擠條法、浸潰法或沉淀法制得。
4.根據權利要求1所述的一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，其特征在于所述反應溫度為180~270°C。
5.根據權利要求1所述的一種5-甲基吡嗪-2-羧酸的制備方法，其特征在于所述水的用量為2，5- 二甲基吡嗪和水總質量的75~85%。
【文檔編號】C07D241/24GK103787990SQ201410061555
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】張少平, 劉勁松, 張基勇, 王平, 周文峰, 張偉 申請人:滄州那瑞化學科技有限公司