[发明专利]一种烟酰胺的合成方法

说明书

本发明属于有机化学领域，公开了一种烟酰胺的合成方法，包括：以乙醇为溶剂，以3‑甲基吡啶为原料，通入干燥的亚硝酰氯气体，在可见光照射下于温度0～30℃进行光亚硝化‑异构化反应，反应结束后通入氮气，加碱调节反应液pH至6～9，过滤得滤液；滤液中加入铜盐和腈类作为催化剂，升温回流发生醛肟Beckmann重排反应，反应结束后，反应液中加入乙酸乙酯结晶，过滤得烟酰胺粗品，烟酰胺粗品重结晶得到烟酰胺纯品。本发明合成方法反应条件温和，工艺简单，收率高且能得到高纯度烟酰胺产品，三废较少，经济性高，适合于工业化大生产。

技术领域

本发明属于化学领域，具体涉及到一种烟酰胺的合成方法。

背景技术

烟酰胺又名尼克酰胺(Nicotinamide)，俗称VB₃，化学名为3-吡啶甲酰胺，CAS号为98-92-0，白色针状结晶或粉末，溶于水、乙醇和甘油。

烟酰胺是辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ等的重要组成部分之一，参与机体多种氧化还原反应，对生物体内的能量循环和脂肪、蛋白质及碳水化合物的新陈代谢具有重要意义，广泛应用于饲料、食品、日化和医药等行业。其生理作用与烟酸相仿，但水溶性更好，且无明显的血管扩张作用。

目前已知有许多制备烟酰胺的方法，但具备工业化意义的实际上只有两种方法，即烷基吡啶的硝酸氧化法和氨氧化法。

硝酸氧化法为瑞士Lonza公司开发的工艺，原料来源广泛、产物选择性好、反应收率高、工艺成熟，但反应必须在高温高压下进行，对设备及操作要求高，在大规模生产中才能实现较好的经济效益。而其他诸如美国凡特鲁斯、印度吉友联及国内兄弟科技等主要采用氨氧化法生产，工艺成熟，但也需要在高温下进行，且后续氰基水解过程选择性有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟酰胺的合成方法，该方法过程简单、反应可在常压和低温下进行、操作方便，收率和产品纯度高。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种烟酰胺的合成方法，包括以下步骤：

步骤(1)、3-甲基吡啶光亚硝化-异构化：在光化学反应器中，以乙醇为溶剂，以3-甲基吡啶为原料，通入干燥的亚硝酰氯气体，在可见光照射下于温度0～30℃反应至原料转化完毕，通入氮气约10～90min赶走反应液中残留的亚硝酰氯气体，加碱调节反应液pH至6～9，过滤除去析出的氯化钠，滤液即为3-吡啶甲醛肟的乙醇溶液；

步骤(2)、醛肟Beckmann重排：向步骤(1)所得滤液中加入铜盐和腈类作为催化剂，回流反应大约3～8h，待原料转化完毕，加入乙醇质量0.8～1.2倍量的乙酸乙酯，搅拌后，降温至5～10℃静置结晶，过滤得烟酰胺粗品，烟酰胺粗品重结晶得到烟酰胺纯品。

本发明烟酰胺的合成路线如下：

步骤(1)中，所述的光化学反应器为普通市售光化学反应器。所述的可见光的波长为400～760nm，优选为420～550nm范围内的单色光。因为亚硝酰氯的解离能为159KJ/mol，波长短于760nm的光即可使亚硝酰氯解离。但在实际反应中发现，不同波长的光对于反应的量子收率、反应收率及能量利用率有不同的影响，在420～550nm范围内最佳。

3-甲基吡啶的亚硝化反应属于自由基历程，水的存在是不利于反应进行，因而要尽可能控制原料中的水分含量。所述的3-甲基吡啶中含水量≤1％，优选为≤0.5％。所述的亚硝酰氯经过浓硫酸干燥后通入反应体系；亚硝酰氯为现场发生。

所述的亚硝酰氯与3-甲基吡啶的摩尔比为1.0～2.0:1，保持适当过量的亚硝酰氯有利于3-甲基吡啶的转化，但过量太多的亚硝酰氯将导致诸如氯代亚硝基化合物、氯代物等副产物的出现，因此，所述的亚硝酰氯与3-甲基吡啶的摩尔比优选为1.1～1.3:1。