合成6-氨基烟酸是一项重要的有机合成研究,有多种合成方法可供选择。
背景:6-氨基烟酸是一种重要的医药和农药中间体。传统合成方法包括使用2-硝基-5-氯吡啶经硝基还原后,在金属催化下,通过电化学反应将二氧化碳取代氯,从而制备6-氨基烟酸。然而,这种路线存在原料价格高、反应操作复杂、需要特殊反应装备等缺点,不适合大规模生产。另一种合成方法是使用2-氨基-5-甲基吡啶经过氨基保护、甲基氧化和氨基去保护步骤得到6-氨基烟酸。然而,这种方法的缺点是起始原料成本高、总收率低仅为18.6%,工业化生产成本较高,因此也不适合大规模生产。
合成改进:
1. 方法一:
以2-氨基-5-甲基吡啶为原料,经氨基保护,氧化剂氧化,最后脱保护制得目标产物6-氨基烟酸。具体步骤如下:
(1)2-乙酰氨基-5-甲基吡啶的合成
在反应器中依次加入662g二氯甲烷,加入50g(0.46mol)2-氨基-5-甲基吡啶,70.18g(0.7mol)三乙胺,反应液温度T=10℃,开始滴加54.4g(0.7mol)乙酰氯,维持温度30℃,滴加完毕后,同温搅拌5h。TLC检测反应完全,开始降温。降温至T=20℃,加入水,搅拌0.5h,分层,有机层用水洗一次,用无水硫酸铵干燥,过滤,减压浓缩至干,得到产品62.5g,收率90%。
(2)6-乙酰氨基烟酸的合成
在反应瓶中加入2-乙酰氨基-5-甲基吡啶50g(0.33mol),30%双氧水250g,十二烷基苯磺酸钠0.5g,γ-三氧化二铝2.5g,加料完毕,搅拌均匀后,慢慢升温至85℃,保温反应16h。TLC反应完全,降温至25℃,加入200g水,保温搅拌1小时,抽滤,滤饼用少量水漂洗,滤饼真空干燥得到淡黄色至白色固体54.6g,收率:91%。
(3)6-氨基烟酸的合成
在反应瓶中加入6-乙酰氨基烟酸50g(0.28mol),氢氧化钠22.2g(0.56mol),水200g,升温至80℃,反应12小时,TLC检测反应完全,降温至15℃,用6M盐酸调节反应液pH=3,有大量固体析出,抽滤,滤饼用少量水漂洗,滤饼真空干燥得到白色固体6-氨基烟酸35.3g,收率:92%。
2. 方法二:
将2-氯-5-氯甲基吡啶和氧化剂反应得到6-氯烟酸。再将6-氯烟酸和水合肼反应得到6-氯烟肼。最后将6-氯烟肼和还原剂反应得到6-氨基烟酸。具体实验步骤如下:
(1)6-氯烟酸的合成
将2000L搪瓷反应釜中加入自来水1600kg,室温搅拌下,加入200kg2-氯-5-氯甲基吡啶后,反应釜升温至80-90℃;将450kg高锰酸钾分批加入反应釜内(每批约200-300克),控制反应温度在不超100℃;加完高锰酸钾后,控制反应温度在90-100℃,搅拌30分钟。TLC检测反应完全后,反应液用循环冷却水降温至25℃以下,然后,过滤去除固体二氧化锰,滤饼用约100kg的水淋洗,将滤液和淋洗液混合得到的反应混合液,抽到3000L搪瓷反应釜中,用浓盐酸调pH到3,析出白色固体,将白色固体过滤,水洗,离心,烘干,得到白色固体6-氯烟酸179kg,收率:92%。
(2)6-氯烟肼的合成
将5L三口瓶中加入2L乙醇,搅拌下加入6-氯烟酸500g后,加入质量浓度80%的水合肼300g;将混合物在温度100℃下搅拌到完全反应,然后减压蒸去溶剂,残留物倒入5L冷水中,并用浓HCl将pH调节至5.5形成沉淀,过滤收集固体,滤饼用水洗涤,烘干,得到黄色固体6-氯烟肼432g,收率:89%。
(3)6-氨基烟酸的合成
将50L玻璃反应釜中加入自来水35kg,室温搅拌下,加入2.3kg的固体碳酸钾,5kg6-氯烟肼和500g雷尼镍后,反应釜升温至80-90℃;将质量浓度为80%的水合肼1.3kg慢慢滴入反应液中,约1小时滴完,然后,控制反应温度在95-100℃反应4小时。反应液冷却至室温,过滤;滤饼用水洗涤,去除固体,将滤液和淋洗液混合得到的反应混合液加入5L冷水和5kg碎冰,并用浓HCl将pH调节至5.5形成沉淀,过滤收集固体,滤饼用水洗涤,烘干,得到类白色固体6-氨基烟酸3.6kg,收率:80%。
参考文献:
[1]山西永津集团有限公司. 一种6-氨基烟酸的制备方法. 2023-01-31.
[2]浙江科聚生物医药有限公司. 一种阿贝西利中间体6-氨基烟酸的制备方法. 2023-03-21.