背景技术
吡啶甲酸类化合物是重要精细化工中间体，在医药与农药领域应用广泛。含羟基和硝基的吡啶甲酸类化合物由于羟基和羧基的反应特性,更是在精细化学品、医药合成、农药、功能材料制备以及染料中间体等领域应用非常广泛。6-羟基-5-硝基烟酸又称2-羟基-3-硝基吡啶-5-羧酸，是一种常用的吡啶甲酸类化合物。
中国专利申请号201010548270.8公开一种硝基吡啶类化合物的合成方法,2-氨基-硝基吡啶类化合物为起始原料,经一步反应得到本发明的目的产物硝基吡啶类化合物,但是通过该反应途径得到的化合物副产物多,很难得到5位取代的吡啶甲酸类化合物,而且没有合适的产物分离纯化方法。因此合成上述两种化合物的方法对于合成6-羟基-5-硝基烟酸没有直接的参考价值,且迄今为止没有任何公开的文献或专利报道高产率、高产量合成6-羟基-5-硝基烟酸的有效方法,也没有类似合成方法可以直接借鉴。
制备方法[1]
(a)在反应瓶中依次加入浓硫酸和浓硝酸,搅拌均匀,得到反应溶液A,其中浓硫酸与浓硝酸的摩尔比为1:6,所用的浓硫酸的质量分数为68%，浓硝酸的质量分数为86%;
(b)将原料6-羟基烟酸和催化剂硫酸氢铵按照摩尔比50:1混合均匀,得到反应原料B;
(c)在搅拌的条件下,将步骤(b)中得到的反应原料B加入步骤(a)中得到的反应溶液A,然后加热至60℃进行预硝化反应4h,其中反应溶液A中的HNO3与反应原料B中的6-羟基烟酸的摩尔比为1.5:1;
(d)将浓硫酸与浓硝酸(浓硫酸的质量分数为68%,浓硝酸的质量分数为86%)按摩尔比1:6混合均匀,然后加入催化剂硫酸氢铵搅拌均匀得到反应溶液C,其中浓硝酸与硫酸氢铵的摩尔比为80:1;
(e)步骤(c)中的预硝化反应结束后,在搅拌的条件下将步骤(d)中得到的反应溶液C滴加入步骤(c)中的反应瓶中,加热至80℃进行硝化反应12h,得到硝化反应液;
(f)将步骤(e)中得到的硝化反应液置于0℃进行结晶24h,抽滤分离后得到的固体物为粗产品6-羟基-5-硝基烟酸甲。
分离纯化
(1)用冷甲醇(4℃)漂洗上述步骤(f)中得到的粗产品6-羟基-5-硝基烟酸甲,然后真空干燥,得到粗产品6-羟基-5-硝基烟酸乙;
(2)用pH值为4的酸性水溶液溶解步骤(2)中得到的粗产品乙，然后用降温结晶法进行分离纯化,降温速度为1℃/min,结晶温度为0℃,结晶时间为12h,最后得到产品6-羟基-5-硝基烟酸。
参考文献
[1]安徽星宇化工有限公司. 一种6-羟基-5-硝基烟酸的合成方法及其分离提纯方法:CN201410640447.5[P]. 2015-02-25.