55-22-1 / 異煙酸的應用

背景及概述^[1][2]

4-吡啶甲酸又名異煙酸，無色針狀晶體。熔點317℃，能升華。是兩性化合物，既溶于酸，又溶于堿。溶于熱水和乙醇，微溶于冷水和乙醚。對熱和氧化穩(wěn)定。可由煙堿、喹啉或2-甲基-5-乙基吡啶經氧化而制得。是制備異煙肼的中間體。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。

應用^[3-6]

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、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。

此外，異煙酸還可用于合成其他有機化合物或制備化工材料，其應用舉例如下：

1. 用于合成4-氯甲基吡啶鹽酸鹽，

該方法包括以下步驟：(1)以4-甲基吡啶為原料，以水作溶劑，用高錳酸鉀將其氧化為4-吡啶甲酸，其中，4-甲基吡啶與高錳酸鉀的摩爾比為1：2.1-2.3，氧化溫度為75-80℃，加熱35min，反應完全將反應液調節(jié)為酸性，再冷卻過濾得4-吡啶甲酸；(2)4-吡啶甲酸與甲醇在酸性條件下生成4-吡啶甲酸甲酯，其中4-吡啶甲酸與甲醇的摩爾比為1：1.3；(3)還原4-吡啶甲酸甲酯為4-吡啶甲醇；(4)4-吡啶甲醇與氯化亞砜反應得到目的產物4-氯甲基吡啶鹽酸鹽，4-吡啶甲醇與氯化亞砜的摩爾比為1：1.1-1.3。

2. 用于制備一種耐高溫防水材料，

包括如下重量份數的成分：順式異戊橡膠20-35份、炭黑10-13份、聚氧丙烯甘油醚8-12份、四硼酸鉀7-10份、聚異丁烯9-14份、二甲氨基乙醇二苯甲醚10-15份、石油樹脂6-10份、四乙基碘化銨3-8份、甲基潑尼松龍醋酸酯7-16份、鉬酸鋅2-6份、硅酸四乙酯5-9份、膨脹珍珠巖1-3份、銻化錳2-4份、聚乙烯蠟9-12份、4-吡啶甲酸12-15份。該防水材料能夠滿足高溫環(huán)境下的防水作業(yè)需求，應用前景廣泛。

3. 用于制備一種車用潤滑油，

包含如下重量組份的各物質：基礎油50-70份、2-癸烯-2-醇10-15份、三氯甲烷5-9份、2-氨基-2-甲基丙烷3-7份、1H-咪唑-4-乙胺6-10份、鄰苯二甲酰亞胺12-16份、木素磺酸鈣鹽4-8份、二丁基二硫代氨基甲酸鋅2-5份、乙二醇單甲醚10-15份、對羥基苯甲酸丙酯8-13份、二環(huán)戊二烯7-13份、4-吡啶甲酸4-9份、2，4-二硝基苯酚3-8份。通過利用多種化學物質對基礎油改性，使其能夠適應嚴寒的惡劣環(huán)境，滿足該環(huán)境下的潤滑使用要求。

4. 用于制備一種導電紡織纖維，

包括如下重量百分比的各組分：纖維材料40-80份、聚異戊二烯10-20份、硅酮橡膠15-22份、異丁酸葉醇酯8-15份、聚凝胺10-18份、4-吡啶甲酸7-14份、六甲基環(huán)三硅氧烷2-6份、尿素4-8份、氯化鈣1-4份、異氰酸酯6-12份。該紡織纖維具備較好的導電性能，人們可以直接通過該紡織纖維制備的紡織品直接控制智能設備，具有較強的實用性能。

制備^[2,5]

方法1：異煙酸電合成：在自制的H 型電解槽中，以全氟陽離子交換膜為隔膜，Ti 基PbO2 電極為陽極:，銅或鎳為陰極。陽極液為25 %H2SO4 和7 %的4 -甲基吡啶水溶液170 mL，陰極液為25 %H2SO4 水溶液170 mL。在攪拌條件下，于1 .85 A 下電解4 h，溫度控制為40℃。反應停止后，取出陽極液，用20 %NaOH 中和至pH =3 .60，冷卻后即有大量粉紅色沉析出。經過濾和兩次水洗滌，再用活性炭吸附脫色，過濾烘干即得異煙酸產品。

方法2：一種近臨界水介質中異煙腈的無催化、綠色、高效水解制備異煙酸的方法。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200～300℃水解30～600min；

3)水解產物經冷卻、調pH值至3～4，結晶后得到粗異煙酸；

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。

主要參考資料

[1] Co-MCM-41催化H2 O2氧化4-甲基吡啶生成4-吡啶甲酸的反應條件及機理電化學合成異煙酸

[2] CN201510561697.4一種4-氯甲基吡啶鹽酸鹽的合成方法

[3] CN201610536116.6一種耐高溫防水材料及其制備方法

[4] CN200910095456.X近臨界水介質中異煙腈無催化水解制備異煙酸的方法

[5] CN201610960743.2一種車用潤滑油及其制備方法

[6] CN201610200102.7一種導電紡織纖維及其制備方法