5-甲基吡嗪-2-甲酸的制备和应用

背景及概述^[1]

5-甲基吡嗪-2-甲酸又叫2-甲基-5-甲酸吡嗪，是一种重要的医药中间体，主要用来制备重要的降糖药格列吡嗪以及新一代长效降血脂药阿昔莫司，同时，其衍生物2-甲基-5-吡嗪甲酸甲酯也是治疗结核病的重要药物。

制备^[1]

3-羟基-5-甲基吡嗪-2-甲酰胺的制备

在500mL的三口反应瓶中，依次加入216g 40％的丙酮醛水溶液、117g 2-氨基丙二酰胺，置于冰水浴中，降温至5℃左右；搅拌下，缓慢向体系中滴加配制好的100g 40％氢氧化钠水溶液，控制滴加速度，保持内温在5℃，6小时后，向体系中滴加10％的盐酸溶液，调节pH值至6左右，析出大量棕黄色固体，过滤，水洗涤一次，滤饼于烘箱干燥，得粗品120g。LC纯度97％，收率78％。¹H-NMR(DMSO-d6):δ＝2.15(s,3H),7.41(s,1H),8.67(br,2H),15.62(br,1H).

3-羟基-5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备

将120g上步得到的粗品加入到500mL的三口反应瓶中，装好回流冷凝装置，往体系中加入300mL的50％硫酸溶液，置于油浴中加热至100℃，保持100℃温度下继续反应12小时；降至室温，体系析出大量灰白固体，过滤，水洗涤两次，滤饼于烘箱干燥，得粗品106g。LC纯度95％，收率85％。产物无需进一步纯化，直接投下步反应。

3-氯-5-甲基吡嗪-2-羧酸的制备

将100g上步得到得粗品加入到500mL的三口反应瓶中，装好回流冷凝装置，加入200mL二甲苯，5mL DMF，搅拌下，由恒压滴液漏斗滴加74g氯化亚砜，加毕，体系升温至80℃反应6小时；反应结束后，降至50℃左右，减压脱出二甲苯，脱完后，向底液中加入200mL水，混合液用3*150mL丁酮萃取，合并有机相，浓缩，得粗品93g。将该粗品于500mL水中进行重结晶，干燥后得白色固体产品70g，LC纯度98％，收率63％。¹H-NMR(DMSO-d6):δ＝2.35(s,3H),8.23(s,1H),14.12(br,1H).

5-甲基吡嗪-2-甲酸的制备

将上步得到的产品70g置于500mL的加氢压力釜中，依次加入300mL无水甲醇，0.7g钯炭催化剂(10％Pd/C)，16.3g氢氧化钠，装好压力釜，室温下，氮气置换3次，氢气置换3次，设置初始压力为2.0MPa，在60℃下，进行加氢反应，约12小时后反应结束，降温，卸压，体系过滤，滤液浓缩得棕黄色粗品51g。将该粗品于200mL水中进行重结晶，干燥后得浅黄色固体产品40g，LC纯度99％，收率71％。¹H-NMR(DMSO-d6):δ＝2.15(s,3H),7.85(s,1H),8.15(s,1H),13.02(br,1H).

应用^[2]

CN201610880105.X报道了一种烟用潜香单体5-甲基吡嗪-2-甲酸酯类的制备方法，包括如下步骤：取5-甲基吡嗪-2-甲酸和单羟基醇溶于干燥的二氯甲烷中，搅拌一段10min-30min，加入4-二甲氨基吡啶(DMAP)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCHCl)，室温搅拌4-12h，TLC监测反应，跟踪反应终点，向有机相中加水洗涤，分液，再用饱和氯化钠溶液洗涤，分液，有机相用无水Na₂SO₄干燥，浓缩得粗产物，然后进行柱层析分离即得所述产物。本发明制备的产物可以显著的提高在卷烟中的添加量，而不影响卷烟的外香品种，将其作为烟草增香剂应用于卷烟中，可降低卷烟的刺激性和杂气，提高卷烟烟气圆润感和舒适性。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201811532887.3 2-甲基-5-甲酸吡嗪的合成工艺

[2] CN201610880105.X烟用潜香单体5-甲基吡嗪-2-甲酸酯类的制备方法及其应用