一种烟酸的制备方法与流程

1.本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种烟酸的制备方法。


背景技术：

2.烟酸属于维生素b3，又称尼克酸、抗癞皮病因子，分子式：c6h5no2，化学名称3-吡啶甲酸，热稳定性好，能升华，工业上常采用升华法提纯烟酸。烟酸外观为白色或类白色晶体，可溶于水，主要存在于动物内脏、肌肉组织，水果、蛋黄中也微量存在，是人体必需的13种维生素之一，属于维生素b族。烟酸是一种重要的医药原料和化工中间体。利用烟酸可以合成许多治疗各种皮肤性疾病、高血压症和冠心病等的药物，也可作为药物中间体用于异烟肼、尼可刹米及烟酸肌醇酯的生产。烟酸同时也广泛应用于发光材料、染料、动物饲料等。
3.目前，合成烟酸的主要方法是以3-甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶为原料，以高锰酸钾、硝酸、混酸或空气为氧化剂，通过氧化或催化氧化得到烟酸。这些方法需要高温高压，反应条件苛刻，且三费污染严重，产物分离困难。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种烟酸的制备方法，所述方法工艺简单，反应条件温和、无污染，产物易分离。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种烟酸的制备方法，包括以下步骤：
7.将喹啉、氧化剂和水混合，在通入氧气条件下进行氧化反应，得到氧化产物；
8.将所述氧化产物与双氧水混合，进行氧化水解反应，将所得产物依次进行减压蒸馏、析晶和分离，得到烟酸。
9.优选的，所述氧化剂为硫酸；所述硫酸的质量浓度为98％。
10.优选的，所述喹啉、氧化剂和水的质量比为(150～160):15:1500。
11.优选的，所述氧气的气体流量为2.0～2.5l/min。
12.优选的，所述氧化反应的温度为40～50℃，时间为4～5h。
13.优选的，所述喹啉与双氧水的质量比为(150～160):(270～280)；所述双氧水的质量浓度为27％。
14.优选的，所述氧化水解反应的温度为70～80℃，时间为2～3h。
15.优选的，所述减压蒸馏的温度为60～70℃，真空度为-0.06～-0.08mpa。
16.优选的，所述析晶的温度为0～5℃，保温时间为1～2h。
17.优选的，所述分离的方式为离心分离。
18.本发明提供了一种烟酸的制备方法，包括以下步骤：将喹啉、氧化剂和水混合，在通入氧气条件下进行氧化反应，得到氧化产物；将所述氧化产物与双氧水混合，进行氧化水解反应，将所得产物依次进行减压蒸馏、析晶和分离，得到烟酸。本发明将喹啉与氧化剂进行氧化反应后，依次经过氧化水解，减压蒸馏，降温析晶和分离，得到烟酸；本发明工艺简
单，反应条件温和、无污染，产物易分离，所制备的烟酸产品收率高达90％，产品含量达到99.8％，最大杂质含量0.02％，符合质量要求，满足高标准的医药生产的需要。本发明制备烟酸的方法代表了节能降耗、资源环保的科学发展趋势，不但技术含量高还具有显著的环保意义。
附图说明
19.图1为本发明制备烟酸的工艺流程图；
20.图2为实施例1中检测烟酸含量的液相色谱图。
具体实施方式
21.如图1所示，本发明提供了一种烟酸的制备方法，包括以下步骤：
22.将喹啉、氧化剂和水混合，在通入氧气条件下进行氧化反应，得到氧化产物；
23.将所述氧化产物与双氧水混合，进行氧化水解反应，将所得产物依次进行减压蒸馏、析晶和分离，得到烟酸。
24.在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
25.本发明将喹啉、氧化剂和水混合，在通入氧气条件下进行氧化反应，得到氧化产物。
26.在本发明中，所述氧化剂优选为硫酸；所述硫酸的质量浓度优选为98％。
27.在本发明中，所述喹啉、氧化剂和水混合的过程优选为：在四口烧瓶中加入水和硫酸，搅拌条件下加入喹啉，搅拌均匀后倒入鼓泡反应器中。本发明对所述搅拌的速率没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
28.在本发明中，所述喹啉、氧化剂和水的质量比优选为(150～160):15:1500，更优选为150:15:1500。
29.本发明对所述通入氧气的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程向鼓泡反应器中通入氧气即可。本发明选用鼓泡反应器作为主反应器，塔内充满液体，气体从反应器底部通入，分散成气泡沿着液体上升，既与液相接触进行反应，同时搅动液体以增加传质速率。
30.在本发明中，所述氧气的气体流量优选为2.0～2.5l/min。
31.在本发明中，所述氧化反应的温度优选为40～50℃，更优选为45℃，时间优选为4～5h。
32.在所述氧化反应过程中，氧气与喹啉中的苯环作用生成氧化物，加入浓硫酸可以使喹啉生成喹啉硫酸盐从而保护呲啶不被氧化，减少副反应的产生。
33.完成所述氧化反应后，本发明优选将所得产物取样检测，当检测合格(喹啉含量≤0.5wt％)，结束氧化反应，得到氧化产物，若检测不合格继续保温反应。在本发明中，所述检测的方法优选为液相色谱检测；本发明对所述液相色谱检测的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的方法检测即可。
34.得到氧化产物后，本发明直接将所述氧化产物与双氧水混合，进行氧化水解反应，将所得产物依次进行减压蒸馏、析晶和分离，得到烟酸。
35.在本发明中，所述喹啉与双氧水的质量比优选为(150～160):(270～280)；所述双
氧水的质量浓度优选为27％。
36.本发明优选将所述氧化产物转入反应瓶中，升温至55～60℃，开始滴加双氧水，本发明优选在1.5～2h内滴加完毕双氧水，升温至氧化水解反应的温度。本发明对所述滴加和升温的速率没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
37.在本发明中，所述氧化水解反应的温度优选为70～80℃，时间优选为2～3h；在所述氧化水解反应过程中，氧化反应产物与双氧水进行水解反应，得到烟酸，反应式为：
[0038][0039]
在所述氧化水解反应过程中，本发明优选取样检测，直至氧化产物含量≤1.0wt％，结束反应。
[0040]
在本发明中，所述减压蒸馏的温度优选为60～70℃，更优选为65℃；真空度优选为-0.06～-0.08mpa；本发明优选通过减压蒸馏脱水脱去1/2体积的水。
[0041]
完成所述减压蒸馏后，本发明将所得产物降温析晶；所述析晶的温度优选为0～5℃，保温时间优选为1～2h。本发明对所述降温的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程降温即可。
[0042]
完成所述析晶后，本发明将所析出产物进行分离，得到烟酸；所述分离的方式优选为离心分离。本发明对所述分离的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
[0043]
本发明所制备的烟酸产品中，烟酸含量≥99wt％。
[0044]
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]
实施例1～2
[0046]
2l四口烧瓶中加入工艺水1500g、硫酸15g，搅拌下，加入喹啉150g，搅拌均匀后倒入鼓泡反应器中，开始通入o2反应，气体流量为2.5l/min，反应温度控制(具体温度见表1)，反应4h后取样检测，直至喹啉含量≤0.5wt％，结束反应，得到氧化产物；
[0047]
将所述氧化产物转入2l反应瓶中，升温至55℃，开始滴加27％双氧水270g，缓慢滴加，控制在1.5h内滴毕，滴加完毕后升温至80℃，保温反应3h，直至氧化产物含量≤1.0wt％，反应结束；将所得产物减压蒸馏脱去1/2体积的水，蒸馏温度为65℃，真空为-0.06mpa；将所得蒸馏后产物降温至0℃结晶，保温1h，将析出的产物离心，得到烟酸产品。
[0048]
对不同案例制备的烟酸产品进行液相色谱检测，检测条件为：色谱柱：zorbbax extend-c18高效液相色谱柱或性能相当色谱柱，柱温35℃；流动相：将异丙醇20ml和庚烷磺酸钠1.0g混合后用去离子水溶解至1l，用冰乙酸调ph值至3.0，再用0.1mol/l盐酸调ph值至
2，所得色谱图见图2；由图2可知，所制备的烟酸产品中烟酸含量为99.8wt％。
[0049]
对比例1～2
[0050]
对比例1～2与实施例1的区别仅在于：氧化反应温度见表1。
[0051]
表1实施例1～2和对比例1～2的原料用量、反应条件和产物指标
[0052]
案例喹啉g硫酸g温度℃双氧水g收率％含量wt％实施例1150154027090.399.8实施例2150155027090.599.6对比例1150153027084.585.5对比例2150156027086.383.4
[0053]
由表1可知，氧化反应温度需控制在40～50℃，温度过高或过低都会对氧化反应产生影响，进而影响盐酸产物的收率和含量。
[0054]
对比例3～5
[0055]
与实施例1的区别仅在于：硫酸用量不同，具体见表2。
[0056]
表2对比例3～5和实施例1的原料用量、反应条件和产物指标
[0057]
案例喹啉g硫酸g温度℃溶液颜色收率％含量wt％对比例3150040棕黄64.575.5对比例41501040微黄78.385.8对比例51502040黄色85.595.6实施例11501540浅黄90.399.8
[0058]
由表2可知，m(喹啉)：m(浓硫酸)的质量比为10:1最佳，过多浓硫酸的存在会使反应颜色加深并且产物的产率降低。
[0059]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。