專利名稱：近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及酰胺類和羧酸類，尤其涉及一種近臨界水介質中異煙腈無催化 同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法。
背景技術：
異煙酰胺(Isonicotinamide; Pyridine-4-carboxylic acid amide)， CAS NO.:
1453-82-3，—化學名稱4-吡啶甲酰胺，分子式為C6H6N20，分子量122.12，結 構式為NQ~,H2;白色或類白色結晶性粉末，熔點155-157°C。
異煙酰胺作為醫(yī)藥中間體主要用于合成頭孢類藥物，其結構類似煙酰胺， 進入細胞可起殺菌作用。以前作為二線抗結核藥，與其它抗結核藥無交叉耐藥 性，主要用于經一線藥物活療無效的病例，單用異煙酰胺易產生耐藥性需與其 它抗結核藥物聯合應用。但近年來異煙酰胺已逐漸成長為一線抗結核藥，特點 是對細胞內和酸性環(huán)境下抗菌活性明顯增強，用于初治無效的耐藥結核病患者 或用于對其他藥物不能耐受的患者，結核性腦膜炎等。
異煙酰胺的合成從反應原料看，可分為4-氰基吡啶水解法、煙酸脫水法、甲 基戊二胺法、2-甲基-l,5戊二胺法等。從合成方法看，可分為試劑法、氨氧化水 解法、微生物水解法等。工業(yè)上主要采用的方法主要是4-氰基吡啶水解法、異煙 酸脫水法和微生物水解法。4-氰基吡啶水解法工藝過程因使用大量強堿催化劑而 造成嚴重的環(huán)境污染，廢液處理和催化劑回收尚不完善；異煙酸脫水法工藝耗 電量大，生產成本高；微生物法雖污染物排放少，但工藝比較復雜，而且反應 條件較苛刻，難以大規(guī)模工業(yè)生產。
異煙酸(Isonicotinic acid, 4-Picolinic acid, Pyridine-4-carboxylic acid, CAS No.:
55-22-1),又名異尼古丁酸，化學名稱吡啶-4-羧酸，分子式為C6HsN02，分子量
為123.11，結構式為V六"。h;白色針狀結晶性粉末，無味；熔點319°C， 26(TC(2kPa)升華；溶于熱水，微溶于冷水，幾乎不溶于苯、醚等。該物質是兩 性化合物，既溶于酸，也溶于堿，與酸反應生成吡啶鹽，與堿反應生成羧酸鹽。 吡啶羧酸在水溶液中都以內鹽，即以兩性離子的形式存在。
異煙酸是一種廣泛應用的中間體，主要作為異煙肼(雷米封)、特非那丁和 異煙酸酯等一線抗結核藥的原料，也可作為抗腐蝕劑、電鍍添加劑、感光樹脂 穩(wěn)定劑、聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑和有色金屬浮選藥劑等。將異煙酸與水合肼縮合、
3熔融脫水即可制得異煙肼，異煙肼對結核桿菌有良好的抗菌作用，療效較好， 用量較小，毒性相對較低，用于各型肺結核的進展期、溶解播散期、吸收好轉 期，也可用于結核性腦膜炎和其他肺外結核等，制劑有片劑、注射劑等。
合成異煙酸從反應原料看，可分為4-甲基吡啶法、煙堿法、喹啉法、2-甲基
-5-乙基吡啶法等。從合成方法看，主要有液相氧化和氣相催化氧化兩大方法。
液相氧化法又主要分為試劑氧化和催化氧化，氣相催化氧化則分為氨氧化-水解 法和直接催化氧化法。目前常用的合成方法主要包括高錳酸鉀氧化法、硝酸氧 化法、氨氧化-水解法、臭氧氧化法、電氧化法等，其中氨氧化-水解法是在工業(yè) 上普遍應用的方法。
氨氧化-水解法主要是以4-甲基吡啶為原料，在以五氧化二釩為主的催化劑 作用下，與氨和空氣的混合物進行高溫氧化，生成4-氰基吡啶，然后在堿性條件 下水解得到酸。該工藝過程明顯的缺點是工藝復雜，加大了設備投資，反應過 程使用大量強堿催化劑造成嚴重的環(huán)境污染，過氧化嚴重，且在金屬催化劑的 制備、選擇和回收上尚不完善。
近臨界水通常是指溫度在200 350。C之間的壓縮液態(tài)水。水在這一區(qū)域擁
有以下三個重要特性
1) 自身具有酸催化與堿催化的功能在飽和蒸氣壓下，近臨界水的電離常 數在275。C附近有一極大值約為1(TU(moHcg)2，其值是常溫常壓水的1000倍， 且電離常數隨壓力的增加而增大，近臨界水中的[H30+]和[OH']已接近弱酸或弱 堿，自身具有酸催化與堿催化的功能，因此可使某些酸堿催化反應不必加入酸 堿催化劑，從而避免酸堿的中和、鹽的處理等工序；
2) 同時溶解有機物和無機物在飽和蒸氣壓下，2(TC水的介電常數為80.1, 而275'C時只有23.5。盡管近臨界水的介電常數仍較大，可溶解甚至電離鹽，但 已足夠小以溶解有機物，加上近臨界水的密度大(275。C飽和蒸氣壓下水的密度為 0.76g/cm3，近臨界水的介電常數、密度與丙酮相近)，因此近臨界水具有非常好 的溶解性能，具有能同時溶解有機物和無機物的特性。這使許多近臨界水介質 中的合成反應能在均相中進行，從而消除傳質阻力，提高反應速度，同時反應 后只需簡單降溫就可實現蠟水分離，水相可循環(huán)使用；
3) 物性可調性近臨界水的介電常數、離子積常數、密度、粘度、擴散系 數、溶解度等物理化學性質隨溫度、壓力在較寬的范圍內連續(xù)可調，即近臨界 水的物性具有可調節(jié)性，因此作為反應介質，近臨界水在不同的狀態(tài)具有不同 的溶劑性質和反應性能。近臨界水中反應的應用研究包括廢棄物處理、高分子材料循環(huán)利用、無機
材料合成、煤液化以及生物質資源化等。專利200910095456.乂公開了一種近臨 界水介質中異煙腈無催化水解制備異煙酸的方法(呂秀陽，任浩明。近臨界水 介質中異煙腈無催化水解制備異煙酸的方法，申請?zhí)?00910095456.X申請日 2009年1月15日)，本發(fā)明同樣將近臨界水的特性應用在異煙腈(化學名稱4-氰基 吡啶，英文名4-Cyanopyridine、 Isonicoti^pnitrile， CAS No.: 100-48-1 ，分子式 為QH4N2，分子量為104.11，結構式為N^eN)的水解上，實現高純度異煙酰 胺和異煙酸的同時制備。該方法反應過程中不用酸堿催化，原料及各產物均不 會對環(huán)境造成污染，從而實現異煙腈的無催化、快速、綠色水解，擴大近臨界 水的應用領域。近臨界水中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的反 應式如下

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種近臨界水介質中異煙腈的無催化、綠色、高效水 解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法。 方法的步驟如下
1) 在高壓反應釜中加入去離子水和異煙腈，去離子水與異煙腈的質量比為 2:1 8:1，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2 5分鐘；
2) 關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至200 30(TC水解10 150min;
3) 水解產物經冷卻、調pH值至3 4、結晶后過濾得到粗異煙酸和濾液；
4) 粗異煙酸經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得異煙酸產
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口口s
5) 濾液調pH至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；
6) 粗異煙酰胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得異煙酰 胺產品。
步驟l)中所述的去離子水與異煙腈的質量比的較佳范圍為3:1 6:1;步驟 2中所述的水解溫度的較佳范圍為220~280°C;步驟3)中所述的調pH值所用 的試劑為HC1或H2S04溶液；步驟5)中所述的調pH值所用的試劑為NaOH、 KOH、 Na2C03或NaHC03溶液。
<formula>formula see original document page 5</formula>本發(fā)明步驟l)中"常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2-5分鐘"的目的是利用水 蒸氣帶走釜內的氧氣，以減少副反應的發(fā)生，提高產物的收率；反應釜內攪拌 的轉速為400轉/min。
步驟3)、步驟4)、步驟5)、步驟6)四步都涉及冷卻結晶，結晶時的溫度 為0'C 室溫，結晶溫度越低產物收率越高。
本發(fā)明在反應過程中不需加入任何催化劑，利用近臨界水的自身酸堿催化 特性與能溶解有機物的特性使異煙腈在近臨界水中水解生成異煙酰胺和異煙 酸，解決了酸堿催化水解對環(huán)境造成的污染難題，反應過程簡單，實現了生產 過程的綠色化。同時，異煙酰胺和異煙酸的收率可隨反應溫度和反應時間可調， 產物異煙酰胺和異煙酸的總收率高和純度高。


附圖是近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的工 藝流程簡圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中，產品采用高效液相色譜法(AgilentllOOseries)進行分析，具體分 析條件如下色譜柱采用KNAUER-C18柱(4mmlDx250mm)，柱溫為35°C; 流動相為0.3。/。(v/v)醋酸水溶液-甲醇-乙腈(70:15:15, v/v/v),流速為0.6mL/min; 檢測波長為268nm。采用外標法定量。
以下實施例中的收率為摩爾收率。
以下用實施例對本發(fā)明的工藝方法作進一步的說明。本發(fā)明的保護范圍不 受實施例的限制，本發(fā)明的保護范圍由權利要求書決定。 實施例1
在500 mL間歇高壓反應釜中加入240g去離子水和120 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為2:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥5min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至200"C反應150min;反應產 物冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得25.8g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.5%(wt%)，收率為17.7%;含異煙酰 胺濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得80.2§異煙酰胺產品，產品 經HPLC分析純度為97.1%(wt%)，收率為55.3%。 實施例2在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和100 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為3:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥4min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至21(TC反應135min;反應產 物冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙 酰胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得22.5g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.7%(wt%)，收率為18.6%;含異煙酰 胺濾液加入Na2C03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得69.0g異煙酰胺產品，產品 經HPLC分析純度為97.2%(wt%)，收率為57.2%。 實施例3
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和60 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為5:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣闊3min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至22(TC反應120min;反應產 物冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得15.4g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.8。/。(wtW)，收率為21.2%;含異煙酰 胺濾液加入KOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得44.6g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.2。/。(wt。/。)，收率為61.6%。 實施例4
在500 mL間歇高壓反應釜中加入320g去離子水和40 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為8:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至220'C反應110min;反應產 物冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙 酰胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得10.8g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為98.2。/。(wt。/。)，收率為22.4%;含異煙酰 胺濾液加入NaHC(V溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰 胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得30.3g異煙酰胺產品，產 品經HPLC分析純度為97.5%(wt%)，收率為63.0%。 實施例5
在500 mL間歇高壓反應釜中加入320g去離子水和80 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為4:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥5min，利用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至230"C反應95min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得21.2§異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.6%(wt%)，收率為21.9%;含異煙酰胺 濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得59.9g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為98.1%(wt%)，收率為62.6%。 實施例6
在500 mL間歇高壓反應釜中加入350g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為7:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥4min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至23(TC反應85min;反應產物 冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得14.0g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.8%(wt%)，收率為23.2%;含異煙酰 胺濾液加入Na2C03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得38.4g異煙酰胺產品，產品 經HPLC分析純度為97.5%(wt%)，收率為63.8%。 實施例7
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和100 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為3:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥3min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至24(TC反應75min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得27.2g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.8e/。(wtn/。)，收率為22.5%;含異煙酰胺 濾液加入KOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經熱 水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得75.9g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.8%(wt%)，收率為63.3%。 實施例8
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為6:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至24(TC反應70min;反應產物 冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得14.1g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為98.2%(wt%)，收率為23.4%;含異煙酰 胺濾液加入NaHC03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰 胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得36.9g異煙酰胺產品，產 品經HPLC分析純度為98.2%(wt%)，收率為61.8%。 實施例9
在500 mL間歇高壓反應釜中加入240g去離子水和120 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為2:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥5min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至25(TC反應60min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得32.4g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.6%(wt%)，收率為22.3%;含異煙酰胺 濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得92.0g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.2%(wt%)，收率為63.5%。 實施例10
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和60 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為5:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥4min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至250'C反應55min;反應產物 冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得17.4g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.9。/。(wt。/。)，收率為24.0%;含異煙酰 胺濾液加入Na2C(V溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得45.5g異煙酰胺產品，產品 經HPLC分析純度為97.6%(wt%)，收率為63.1%。 實施例11
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和60 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為5:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥3min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至26(TC反應45min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得16.7g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.9。/。(wt。/。)，收率為23.0%;含異煙酰胺濾液加入KOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經熱 水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得45.0g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為98.1%(wt%)，收率為62.7%。 實施例12
在500 mL間歇高壓反應釜中加入320g去離子水和40 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為8:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至26(TC反應40min;反應產物 冷卻后加入H2SCV溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得11.8g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為98.2%(wt%)，收率為24.5%;含異煙酰 胺濾液加入NaHC03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰 胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得29.6g異煙酰胺產品，產 品經HPLC分析純度為97.6%(wt%)，收率為61.6%。 實施例13
在500 mL間歇高壓反應釜中加入320g去離子水和80 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為4:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥5min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至27(TC反應35min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得22.8g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.6%(wt%)，收率為23.5%;含異煙酰胺 濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得60.3g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.9%(wt%)，收率為62.9%。 實施例14
在500 mL間歇高壓反應釜中加入350g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為7:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥4min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至27(TC反應30min;反應產物 冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得14.1g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為98.1%(wt%)，收率為23.4%;含異煙酰 胺濾液加入Na2C03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得37.3g異煙酰胺產品，產品經HPLC分析純度為98.2°/。(wt%)，收率為62.5%。 實施例15
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和100 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為3:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥3min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至28(TC反應25min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得2&2g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.5%(wt%)，收率為23.3%;含異煙酰胺 濾液加入KOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經熱 水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得73.3g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.1%(wt%)，收率為60.7°/。。 實施例16
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為6:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至28(TC反應20min;反應產物 冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空千燥后得14.4g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.8%(wt%)，收率為23.8%;含異煙酰 胺濾液加入NaHC03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰 胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得36.2§異煙酰胺產品，產 品經HPLC分析純度為97.6%(wt%)，收率為60.2%。 實施例17
在500 mL間歇高壓反應釜中加入240g去離子水和120 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為2:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥5min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至290'C反應15min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得34.2§異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.7n/。(wt。/。)，收率為23.5%;含異煙酰胺 濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得83.7g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.9%(wt%)，收率為58.2%。 實施例18在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和60 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為5:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥4min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至30(TC反應10min;反應產物 冷卻后加入H2S04溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空千燥后得16.5g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.4%(wt%)，收率為22.7%;含異煙酰 胺濾液加入Na2C03溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得39.1g異煙酰胺產品，產品 經HPLC分析純度為97.9%(wt%)，收率為54.4%。 實施例19
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為6:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥3min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至250。C反應20min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得12.7g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.4。/。(wt。/。)，收率為20.9%;含異煙酰胺 濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得31.9g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為97.9%(wt%)，收率為53.2%。 實施例20
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為6:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥3min，利 用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至25(TC反應50min;反應產物 冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰胺 濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得14.2g異 煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.8%(wt%)，收率為23.5%;含異煙酰胺 濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經 熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得36.5g異煙酰胺產品，產品經 HPLC分析純度為98.1%(wt%)，收率為61.1%。 實施例21
在500 mL間歇高壓反應釜中加入300g去離子水和50 g異煙腈(去離子水 與異煙腈的質量比為6:1)，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥3min,利用水蒸氣排除釜內空氣；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至25(TC反應120min;反應產 物冷卻后加入HC1溶液調pH值至3 4，結晶后過濾得異煙酸粗品和含異煙酰 胺濾液。異煙酸粗品經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得32.7g 異煙酸產品，產品經HPLC分析純度為97.9%(wt%)，收率為54.1%;含異煙酰 胺濾液加入NaOH溶液調pH值至8 9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺 經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得19.22異煙酰胺產品，產品 經HPLC分析純度為98.2%(wt%)，收率為32.1%。
權利要求
1. 一種近臨界水介質中異煙腈無催化劑水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法，其特征在于，方法的步驟如下1)在高壓反應釜中加入去離子水和異煙腈，去離子水與異煙腈的質量比為2∶1～8∶1，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2～5分鐘；2)關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至200～300℃水解10～150min；3)水解產物經冷卻、調pH值至3～4、結晶后過濾得到粗異煙酸和濾液；4)粗異煙酸經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得異煙酸產品；5)濾液調pH至8～9、結晶，得到粗異煙酰胺；6)粗異煙酰胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得異煙酰胺產品。
2. 根據權利要求1所述的一種近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法，其特征在于步驟l)中所述的去離子水與異煙腈的質量比為3:1 6:1。
3. 根據權利要求1所述的一種近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法，其特征在于步驟2)中所述的水解溫度為220~280°C。
4. 根據權利要求1所述的一種近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法，其特征在于步驟3)中所述的調pH值所用的試劑為HC1或H2SCV溶液。
5. 根據權利要求1所述的一種近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法，其特征在于步驟5)中所述的調pH值所用的試劑為NaOH、 KOH、 Na2C03或NaHC03溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種近臨界水介質中異煙腈無催化水解同時制備異煙酰胺和異煙酸的方法。方法的步驟如下在高壓反應釜中加入去離子水和異煙腈，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2～5分鐘；關閉排氣閥，繼續(xù)升溫至200～300℃水解10～150min；水解產物經冷卻、調pH值至3～4、結晶后過濾得到粗異煙酸和濾液；粗異煙酸經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得異煙酸產品；濾液調pH至8～9、結晶，得到粗異煙酰胺；粗異煙酰胺經熱水溶解、活性碳脫色、二次結晶、真空干燥后得異煙酰胺產品。本發(fā)明在反應過程中不需加入任何催化劑，解決了酸、堿催化水解的污染難題，過程簡單、綠色，產物純度和收率高。
文檔編號C07D213/81GK101475527SQ20091009558
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月22日
發(fā)明者任浩明, 呂秀陽 申請人:浙江大學