98-98-6 / 2-吡啶甲酸的電解合成方法

背景及概述^[1]

2?吡啶甲酸是重要的有機合成中間體，在醫藥工業中用于制備卡波卡因藥物和神經性藥物，在神經抑制和局部麻醉方面應用廣泛；2?吡啶甲酸是合成各種2?吡啶甲酸鹽的必備原料，其中2?吡啶甲酸鉻是人類重要的保健藥品，廣泛用于人體補鉻劑、飼料添加劑、糖尿病的治療等；2?吡啶甲酸也可用于制備除草劑。

制備^[1]

1、配料

（1）堿液配制：將1125L純水放到配制釜中；開啟攪拌漿，然后勻速地加入375公斤的氫氧化鈉，完全溶解，配制成25%堿液；打開冷卻循環水使堿液溫度降至25～30℃，開啟配制液泵，將堿液送至堿液計量槽備用。

（2）初始電解料配制：將3600L純水放入配制釜中，開攪拌，然后從堿液計量槽加入400公斤25%堿液，攪拌均勻；接著勻速地加入103公斤2?吡啶甲酸的多氯化物（6?氯?2?吡啶甲酸18wt%、3,6?二氯?2?吡啶甲酸70 wt %、3,5,6?三氯?2?吡啶甲酸9 wt %、3,4,5,6?四氯?2?吡啶甲酸3 wt %），完全溶解后停止攪拌，開啟配制液泵，送至電解液循環槽備用。

2、電解

（1）開啟循環液泵，初始電解料經冷卻器進入無隔膜電解槽中。

（2）開啟電解控制系統，電流密度控制在200～1000A/m2之間。

（3）開啟冷卻器冷卻水閥門，控制反應液溫度為20℃。

（4）電解還原反應過程中，不斷補充固體2?吡啶甲酸的多氯化物（同上配比），按27公斤/小時勻速地加入到電解液循環槽中，總加入量為400公斤。同時控制堿液加入流量使體系的pH保持在 8.5～13.4范圍內。經液相色譜跟蹤分析，目標產物2?吡啶甲酸含量≥98%時為電解反應終點。

（5）電解反應至終點時，依次關閉電解控制系統、冷卻水閥門、循環泵開關。電解液放入循環槽備用。

3、分離結晶

1）中和：開啟循環液泵將電解液循環槽內的電解液泵入中和釜中，開啟攪拌并通入冷水；勻速地加入適量的濃鹽酸，使反應液的pH值為3～4。

2）蒸發：將中和釜中的物料放入三效結晶蒸發器，蒸發冷凝水作下批電解配料用水，析出的晶體沉降入三級蒸發結晶器下部晶體槽，由三級出料回流泵送入離心機。固體物料去下步溶劑提取，液體物料回蒸發器。

3）提取：將上步固體物料約780公斤加入到提取釜中，再將1500L的乙醇加入提取釜中，開動攪拌；打開蒸汽夾套加熱升溫至90～95℃，回流1小時，關閉夾套蒸汽閥門停止加熱，開啟夾套冷水，降溫到20～30℃后過濾分去氯化鈉。濾液去濃縮釜回收乙醇，濃縮液冷卻結晶，離心分離得2?吡啶甲酸粗品，母液回濃縮釜，粗品進入結晶釜用乙醇重結晶，得到2?吡啶甲酸結晶280公斤，HPLC純度≥99.60%，總收率≥87.5%，重結晶母液回提取釜。

參考文獻

[1] [中國發明] CN201110099198.X 一種2-吡啶甲酸的電解合成方法