高纯度2,5-二吡啶羧酸的合成

背景技术

2,5-二吡啶羧酸又名吡啶-2,5-二甲酸，英文名称2,5-Pyridinedicarboxylic acid(缩写PDCA)，是一种重要的有机合成中间体和高分子单体，在药物合成和高分子材料领域有着广泛地用途。

关于2,5-二吡啶羧酸(PDCA)的合成及制备，文献报道均采用6-甲基-3-乙基吡啶为原料的直接氧化工艺，但它们的收率和提纯技术均不能满足市场对PDCA的质量和经济性要求，至今还没有在反应液中取出并制得高纯度PDCA的研究报道，聚合级PDCA的制备则更少。如日本专利JP11343283(1999年12月14日公开)在硫酸和催化剂MnSO₄存在下采用臭氧水中氧化，仅获得18%PDCA，30%6-甲基烟酸，24%吡啶二羧酸的反应液；直接用KMnO₄在KOH水溶液中氧化，也仅获得25%PDCA，5% 6-甲基-3-(羧基羰基)吡啶，4%3-(羧基羰基)吡啶-6-羧酸的反应混合物(Khimiko-Farma tsevticheskiiZhurnal，1989,23(8):985-7)；2,5-二吡啶羧酸的合成也有以6-甲基-3-乙酰基吡啶为原料，用KMnO₄氧化反应制备法，PDCA收率也只有22%(Journalofthe Chemical Society,1962:2831-2)，况且原料6-甲基-3-乙酰基吡啶来源困难。因此，现今报道的2,5-二吡啶羧酸合成路线及其工艺，均不能作为工业化生产的技术路线进行选择和实施，产业化价值低，而迫切需要新的路线和技术来支撑。

制备方法

6-甲基烟酸氧化合成2,5-二吡啶羧酸

在带有加热、搅拌、温度计、回流冷凝管的反应器中分别加入34.3克6-甲基烟酸(0.25mol)，400毫升水，加热升温至90-100℃，加入225克KMnO₄(1.42mol)后搅拌反应15小时，反应毕冷却至室温，过滤得滤液，滤饼用150毫升水打浆，再过滤得洗液和副产MnO₂，合并上述滤液和洗液，并用盐酸HCl调pH值至2~3，过滤得2,5-二吡啶羧酸湿粗品，在经酸碱精制8倍湿粗品质量的去离子水，用25%的精制氨水溶解，调pH=9-11，过滤、滤液用12倍的去离子水稀释后，再用36%的精制盐酸调pH至2-3析出，过滤、水洗干燥后得高纯度2,5-二吡啶羧酸白色固体25.1克，收率 60%，纯度99.9%。mp.239.1~240.2℃。

参考文献

[1]浙江鼎龙化工有限公司. 一种高纯度2,5-吡啶二羧酸的制备方法:CN200910097325.5[P]. 2010-10-13.