3-溴异烟酸的制备

发布日期:2022/8/2 10:35:52

背景及概述^[1]

异烟酸衍生物用作医药中间体，主要用于制抗结核病药物，也用于合成酰胺、酰肼、酯类等衍生物，3-溴异烟酸作为异烟酸衍生物中最重要的中间体，有着重要的意义。

屏幕截图 2021-01-19 201755 - 副本.png

制备^[1]

步骤1：3-溴-4-甲基吡啶

架好反应装置，冰浴的环境下，向500mL三口烧瓶里缓慢加入无水AlCl3(45.5g ,0.34moL)，然后由滴液漏斗缓慢滴加4-甲基吡啶(12.1g，0.13moL),控制滴加速度，使反应一直低于零下5℃。反应1h,将冰浴换成油浴，缓慢升温到100℃，开始次缓慢滴加溴素(11.8g，0.74moL),保持温度恒定。反应20h，接着滴加第二次溴素(8.6g, 0.56moL)，滴加结束，维持温度，在反应24h。反应结束，撤掉油浴，降温，然后将反应液倒入冰水中，不断搅拌，滴加氢氧化钠溶液，使PH=7.用EA萃取三次，合并有机相，干燥，旋干，得到粗产物3-溴-4-甲基吡啶13g。产率60%。

步骤2：3-溴异烟酸

装好装置，在三口烧瓶中依次加入3-溴-4-甲基吡啶(13g, 0.78moL)，Co0.27CuO3(0.5g),水，开启搅拌，油浴缓慢升温到90℃。开始通入氧气，维持反应温度，在次反应条件下到不吸氧为止。过滤出催化剂，然后缓慢加入NaOH溶液调节PH=4，然后搅拌10分钟。有固体析出，得到粗产物3-溴异烟酸，用丙酮重结晶，析出白色粉末状固体，过滤，真空干燥，得到终产3-溴异烟酸14g。产率90%。MS (EI): m/z:200.9425 ([M]+)。

3-溴异烟酸作为一种非常重要的医药中间体，有着诸多的医疗用途，需求量非常大。在3-溴-4-甲基吡啶氧化成3-溴异烟酸时我们通过引用Co0.27CuO3这样的金属材料催化剂，氧气直接做氧化剂代替传统用KMnO4重金属催化剂，可以将该步的反应产率提高到90%。新型Co0.27CuO3催化剂代替传统Mn金属催化剂，历经25次循环之后，催化剂活性并没有发生明显降低。可以避免Mn催化剂受反应环境影响催化活性降低，使用过量的Mn，减少了重金属和有机溶剂带来的环境污染、后处理的难度和操作危险等问题。该方法优化了反应方案，使得反应的产率大幅度提高，反应催化剂循环使用次数得到增加。并且因为能氧气作为氧化剂直接反应，改善了反应中产生的重金属，有机溶剂造成的环境污染和操作危险性问题。优化后的反应方案，产率得到提高，成本降低，环境友好，符合绿色现代化生产要求。