异烟酸的制备方法和应用

背景及概述^[1]

异烟酸又名吡啶-4-甲酸。白色针状结晶。无气味，能升华。分子量123.11。熔点319℃。微溶于冷水，溶于热水，不溶于醇、苯、醚。异烟酸可用作医药中间体，合成异烟酸的方法有很多，主要分为氧化法、水解法和生物催化法等。其中氧化法又分为高锰酸钾氧化法、硝酸氧化法、催化空气氧化法、臭氧氧化法等传统化学氧化法和电化学氧化法。

异烟酸是一种广泛应用的中间体，主要作为异烟肼(雷米封)、特非那丁和异烟酸酯等一线抗结核药的原料，也可作为抗腐蚀剂、电镀添加剂、感光树脂稳定剂、聚氯乙烯热稳定剂和有色金属浮选药剂等。将异烟酸与水合肼缩合、熔融脱水即可制得异烟肼，异烟肼对结核杆菌有良好的抗菌作用，疗效较好，用量较小，毒性相对较低，用于各型肺结核的进展期、溶解播散期、吸收好转期，也可用于结核性脑膜炎和其他肺外结核等，制剂有片剂、注射剂等。

制备^[2]

一种制备异烟酸的方法，包括如下步骤：

（1）发酵：在发酵罐中加入为发酵罐容积50%的培养基，所述培养基主要由以下质量百分数的原料组成：0.5%玉米浆，5%豆饼粉、0.5%NaCl、0.1%KH₂PO₄、0.1%K₂HPO₄·3H₂O、0.8%尿素、1%葡萄糖，灭菌后，接入2%的菌种，培养60h，期间不断通无菌空气，发酵过程中控制温度为30℃，通过流加稀盐酸或氨水调节pH为7.5，后期流加葡萄糖；

（2）水解：将发酵培养结束的发酵液加入反应釜中，控制反应温度为40℃，缓慢流加4-氰基吡啶进行水解反应，用液相色谱跟踪4-氰基吡啶的残留量，水解反应结束时产物浓度为20%，底物的转化率为＞99.9%；

（3）膜过滤：将水解反应后的溶液通入微滤设备进行过滤，得到滤液和滤渣，滤液为异烟酸铵溶液，滤渣为反应后的废细胞及微量的4-氰基吡啶；

（4）脱色：将步骤（3）的到的滤液加入活性炭，搅拌1小时，用活性炭过滤器进行过滤；

（5）结晶：将步骤（4）得到的滤液加入到带有搅拌机构的结晶釜中，搅拌，缓慢流加31%的盐酸至pH为4.5，期间结晶釜温度控制在35℃，反应生成白色沉淀即异烟酸晶体；

（6）离心、干燥、包装：将步骤（5）生产的混合液放入离心机进行离心、洗涤，得到母液和异烟酸结晶体，异烟酸结晶体进入流化床进行干燥，干燥至水分含量低于0.5%，进行包装。

应用^[2-4]

CN201310004545.5公开一种异烟酸酯及其制备方法，包括如下步骤：将异烟酸与多碳醇，固体酸催化剂，于120℃~280℃下反应8~18小时，反应过程中用分水器分出反应过程中产生的水，反应后混合物经过滤、碱洗、水洗、减压蒸馏处理后得到异烟酸酯。异烟酸与多碳醇投料的物质的量比为1:1~3(摩尔/摩尔)，所述固体酸为草酸亚锡、SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃或SO₄^2-/SnO₂-Al₂O₃，所述的固体酸催化剂的用量为异烟酸和醇总投料质量的2%~8%。本发明反应条件温和，收率高，采用固体酸为催化剂且可重复使用，不腐蚀设备，设备投资和操作费用低。

CN201510992049.4公开以异烟酸和羟基乙酸为混合配体的稀土金属有机框架材料及其制备方法，涉及金属有机框架材料。所述稀土金属有机框架材料属于六方晶系，空间群P63mc，分子式为：{[Gd4O(OH)3(C5NH4COO)3(OHCH2COO)3(H2O)3](CF3SO3)(H2O)6}n，晶胞参数为：n为周期数，取正整数。将三氟甲磺酸钆、异烟酸和羟基乙酸溶于混合溶剂中，再转移至反应釜中，升温至150~160℃并恒温，然后降至室温，过滤洗涤，得产物。

参考文献

[1] 简明精细化工大辞典

[2]CN201911212152.7一种制备异烟酸的方法

[3]CN201310004545.5一种异烟酸酯及其制备方法

[4]CN201510992049.4以异烟酸和羟基乙酸为混合配体的稀土金属有机框架材料及其制备方法