第36卷第2期精細(xì)化工中間體Val. 36 No. 22006 年4月FINE CHEMICAL INTERMEDIATESApril 2006___{藥物及其中間體}喹啉酸的合成研究段湘生，聶萍(湖南化工研究院，湖南長(zhǎng)沙410007)摘要: 以喹啉為起始原料,經(jīng)過(guò)氧化、堿解、酸化合成醫(yī)藥中間體喹啉酸，詳細(xì)考察了氧化反應(yīng)時(shí)間，加料方式，催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響，獲得了喹啉酸合成優(yōu)惠反應(yīng)條件: n(喹啉):n(氯酸鈉):n(五水硫酸銅):n(硫酸):n(催化劑)=1:5:1.3:4:0.0005,氣酸鈉滴加溫度97~103 C,滴加氯酸鈉時(shí)間20h。用此法合成喹啉酸,產(chǎn)品總收率74.5%,產(chǎn)品純度98.2%。關(guān)鍵詞:喹啉酸;中間體;喹啉中圈分類號(hào): 0626.32*3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1009-9212(2006)02- -0018-03Synthesis of Quinolinic AcidDUAN Xiang- sheng, NIE Ping(Hunan Research Instute of Chemical Industry, Changsha 410007, China)Abstract: Quinolinic acid was synthesized from cheap materials quinoline via oxidation， alkalization， andacidification. Effect of oxidation time，material addition patterm and catalyst amount on synthesis of quinolinic acid wasinvestigated. The optimal conditions were as follow: molar ratio of quinolinic，sodium chlorate, copper sulphate ,sulfuric acid and catalyst was 1 :5: 1.3 :4: 0.0005. Sodium chlorate at dropped in the sotution at 97~103 9C , within20 h. The total yield and purity of quinolinic acid was 74.5% and 98.2%，respectively.Key words: quinolinic acid ; intermediate; quinoline1前言(2)雙氧水氧化法用喹啉酸是一種重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥及壓敏色素中間-C00H體。它可以用于合成含吡啶或喹啉環(huán)的瞇唑啉酮類除-CoOH草劑，也可以用于合成抗生素。喹啉酸的合成方法較多，根據(jù)起始原料的不同,可以分為以下兩種方法。(3)雙氧水一-次 氯酸鈉聯(lián)合氧化法[5](1) 8-羥基喹啉氧化法凹-COOH+H2O2+ NaCIO一一101.COOH~COOH3H(4)氯酸鈉氧化法6(2)喹啉氧化法261+NaClO, -高錳酸鉀氧化法反應(yīng)劇烈，選擇性低，產(chǎn)物復(fù)雜由于8-羥基喹啉價(jià)格昂貴，目前大多采用喹啉氧難以分離純化。雙氧水氧化法和雙氧水--- -次氯酸鈉化法，根據(jù)氧化劑的不同，又可以分為以下四種方法。聯(lián)合氧化法均需要大量50%以上的雙氧水,反應(yīng)時(shí)間(1)高錳酸鉀氧化法31長(zhǎng)，法反應(yīng)條件溫和，反-COOH !應(yīng)MYH中國(guó)煤化工收率高。筆者研究了喹CNMHG作者簡(jiǎn)介:段湘生(1966-), 男，湖南常寧人，副研究員.從事農(nóng)藥研究與開(kāi)發(fā)工作。收稿日期: 2006-02- 10第2期段湘生，等:唾啉酸的合成研究192合成步驟4結(jié)果與討論(1)喹啉酸銅的合成喹啉酸合成收率主要決定于喹啉酸銅的合成，筆者重點(diǎn)考察了喹啉酸銅合成中催化劑和氯酸鈉的用量、氯酸鈉滴加時(shí)間和溫度等因素的影響。000一4.1 催化劑用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響(2)喹啉酸鈉的合成該反應(yīng)所用催化劑價(jià)格昂貴,但對(duì)反應(yīng)收率影響較大。在其它反應(yīng)條件不變的條件下，催化劑用量對(duì)-COOH反應(yīng)的影響結(jié)果見(jiàn)表1。} +NaOHHOOC-表1催化劑用量 對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響-COONeCOONa+CuO+H2OTable 1 Erect of catalyst on yield of product催化劑用量喹啉酸(3)喹啉酸的合成(mL)產(chǎn)物(g)含量(%)收率(%).013.997.665.0-COONa-CO0H+2HCI-十+2NaCl.515.897.974.1~COOH16.698.278.116.778.63實(shí)驗(yàn)16.598.477.83.1主要儀器 與試劑儀器:電動(dòng)攪拌、HP1000液相色譜儀。由表1結(jié)果可知，催化劑用量低于2mL時(shí)，合試劑:喹啉(AR, 99%)、氯酸鈉(AR, 99%)、成收率較低，催化劑用量達(dá)2 mL或更多時(shí)，合成收硫酸銅(CP, 98%)、液堿(工業(yè)品，30%)、 鹽酸率穩(wěn)定在78%左右,考慮成本因素，建議實(shí)際用量為(CP, 36%)。2 mL。3.2實(shí)驗(yàn)步驟4.2 氯酸鈉用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響3.2.1喹啉酸銅的合 成氯酸鈉在反應(yīng)中釋放出二氧化氯，與喹啉發(fā)生氧將41.5g五水硫酸銅和196 g稀硫酸加人到玻璃反.化反應(yīng)。由于二氧化氯易揮發(fā)，因此氯酸鈉必須大大應(yīng)器內(nèi)，攪拌下加熱到40~50,待五水硫酸銅全部過(guò)量，以下是氯酸鈉用量對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。溶解后，再加入16.6g喹啉和2mL配制好的催化劑,表2氯酸鈉用對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響繼續(xù)攪拌加熱至97~103C,開(kāi)始滴加182g氯酸鈉溶Table 2 Elftect of sodium chlorate on yield of product液(44%), 在該溫度范圍內(nèi)滴加20h,滴加完畢,繼續(xù)保溫反應(yīng)4h。然后將反應(yīng)混合液冷卻到30--40 C,44%氯酸鈉用量真空抽濾，濾餅喹啉酸銅用3040C熱水洗滌至濾液(g)_5114.598.168.1為中性，濾餅干燥，得蘭色喹啉酸銅產(chǎn)品30g。6716.175.53.2.2喹 啉酸鈉的合成82將30g喹啉酸銅粗品和100g液堿(15%) 加入9716.376.8到玻璃反應(yīng)器，攪拌加熱到90~100C，反應(yīng)2h,反21398.078.4應(yīng)完畢，降溫至60°C，趁熱真空過(guò)濾，濾餅氧化銅用50C熱水洗滌一次，濾液為喹啉酸鈉溶液。表2數(shù)據(jù)表明:氯酸鈉用量達(dá)到167g時(shí)，合成3.2.3喹啉酸的合成收率達(dá)到75%以上，再增大用量收率變化不大，考慮將上述喹啉酸鈉溶液加人到玻璃反應(yīng)器，外用冰操作穩(wěn)定性，實(shí)際用量增大到182 g。水冷卻，攪拌降溫至0~5C,滴加濃鹽酸，當(dāng)反應(yīng)液4.3氯酸鈉滴加時(shí)間對(duì)反 應(yīng)產(chǎn)物收率的影響pH值為2~3時(shí)，停止滴加，保持0~5 C攪拌反應(yīng)1中國(guó)煤化工氧化氯易揮發(fā),因h,然后室溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h,反應(yīng)完畢，真空過(guò)濾，濾比，YHC N MH G響很大。以下是氯餅喹啉酸用30- 40 C熱水洗滌二次,抽干，干燥后得酸鈉滴加時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。喹啉酸13g，母液回收喹啉酸3.5g,合計(jì)16.5g,含表3實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氯酸鈉滴加時(shí)間對(duì)反應(yīng)收率量98.3%。影響很大，隨滴加時(shí)間的延長(zhǎng)，合成收率顯著提高,20精細(xì)化工中間體第36卷當(dāng)?shù)渭訒r(shí)間達(dá)到20h時(shí)，收率達(dá)78.1%，故實(shí)際操作由表4結(jié)果可知，喹啉酸合成收率隨反應(yīng)溫度升中滴加時(shí)間應(yīng)大于20h。高而增加，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到100 C左右時(shí)，合成收率最高，達(dá)到78.1%。表3氟酸鈉滴加時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，喹啉酸合成優(yōu)惠條件: nTable 3 Eftect of time on yield of product(喹啉):n (氯酸鈉):n (五水硫酸銅):n (硫酸):n氯酸鈉滴加時(shí)間喹啉酸(催化劑)=1:5:13:4:0.0005，氯酸鈉滴加溫度: 97-h)產(chǎn)物(g)含量(%)收率(%)103 C,滴加氯酸鈉時(shí)間20 h。5.96.01010.196.246.55.結(jié)論514.697.268.016.678.1選擇喹啉的氯酸鈉氧化法合成喹啉酸，具有原料2516.778.4易得，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單方便,原料成本低等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品合成總收率(以喹啉計(jì)) 達(dá)78%，產(chǎn)品純4.4 反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響度≥98%。但氯酸鈉過(guò)量太多，廢水量較大。氯酸鈉分解放出二氧化氯和二氧化氯氧化喹啉變參考文獻(xiàn):成喹啉酸的速度受溫度影響較大，因此，選擇合適的溫度能夠既加快反應(yīng)速度又降低氯酸鈉用量。氯酸鈉[1 ] Oth Winfried, Pastorek Emmerich, Fickert Wermer. Quinolinieacid[P]. DE: 3150005, 1983-06-23.滴加溫度對(duì)反應(yīng)的影響結(jié)果見(jiàn)表4。[2] Mathiaparanam， Ponnampalam. Qinolinic acid [P]. EP:表4反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn) 物收率的影響135328，1985- -03-27.Table 4 Effect of temperature on yield of product[3] Kji， Masashi.Preparation of quinolinic acid as an intermediatefor drugs, agrochemicals, and dyes[P]. JP: 62/29571, 1987-反應(yīng)溫度02-07.(C)[4] Rebhahn, Robert W J，Kassner, et al. Quinolinic acid [P].40+395.323.3US: 4537971, 1985-08- -27.55+38.38.2[5] Hara Takao. Preparation of pyridinecarboxylic acids[P]. JP:70+313.697.063.203/101661. 1991-04 -26.85+316.098.075.1[6] Michalowicz， William. Process for 2. 3 -pyridinedicarboxlic100+398.2acid manufacture[P]. EP: 232118， 1987-08-12.尋求合作湖南沅江赤蜂農(nóng)化有限公司地處洞庭湖沅江赤山，是國(guó)家定點(diǎn)農(nóng)藥原藥生產(chǎn)企業(yè)，是湖南省阮江化學(xué)廠改制后整體收購(gòu)的民營(yíng)企業(yè)，擁有固定資產(chǎn)約7000萬(wàn)元，占地240多畝，除年產(chǎn)1.5 萬(wàn)噸甲胺磷等裝置在生產(chǎn)外，仍有大量閑置的土地、廠房和設(shè)備。公司公用工程設(shè)施齊備，所處環(huán)境交通方便，有環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)。為充分利用資源，現(xiàn)面向全球?qū)で蠛献骰锇?，其合作形式可以廣泛商談。如: (1)合作投資建設(shè)經(jīng)營(yíng)化工新產(chǎn)品; (2)技術(shù)轉(zhuǎn) 讓或技術(shù)投人建設(shè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)化工新產(chǎn)品; (3)整體轉(zhuǎn)移合作方繼續(xù)生產(chǎn)受限制的但仍有市場(chǎng)的農(nóng)藥化工產(chǎn)品; (4)租賃廠房和設(shè)備，合作生產(chǎn): (5)承擔(dān)分裝、代理農(nóng)藥制劑包括復(fù)配制劑在湖南的生產(chǎn)和總經(jīng)銷; (6)歡迎國(guó)有或民營(yíng)有實(shí)力的大企業(yè)及上市公司參股經(jīng)營(yíng)或整體兼并。湖南沅江赤蜂農(nóng)化有限公司董事長(zhǎng) 薛永祥 電話: 13874300112聯(lián)系人:企業(yè)顧問(wèn)李國(guó)珍 電話: 0737-2286498 13467374581中國(guó)煤化工-Psina.com:TYHC N M H Goserone