[发明专利]一种吡啶酰胺类化合物的合成方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一系列吡啶酰胺类化合物的合成新方法。

(二)背景技术

吡啶酰胺类化合物有很多具有生物活性。如3-吡啶甲酰胺(烟酰胺)，即维生素B3，是一种水溶性稳定的小分子量物质，可以迅速穿过角质层。当人体缺乏时，会得糙皮病。因此烟酰胺主要用于防治糙皮病、口炎、舌炎等以及病态窦房结综合征和房室传导阻滞。此外，烟酰胺在蛋白质和糖的新陈代谢中起到一定作用，可以改善人类和动物的营养，用作食品添加剂和饲料添加剂等。4-吡啶甲酰胺(异烟酰胺)可用作医药中间体，用于合成头孢洛宁(Cefalonium)等。另外有些专利还报导过含有吡啶酰胺基团的某些化合物还具有较好的除草作用和杀虫作用，用于农业和植物保护等。

工业上合成吡啶酰胺的方法较多，其中之一是以吡啶氰作为原料，在酸或碱性介质中水解得到。但此方法因为使用强酸、强碱对设备腐蚀严重，对环境不友好，且得到的产物多为羧酸和酰胺的混合物。也有专利和文献报道采用氧化镍、氧化镁、二氧化镍作为催化剂进行水解，但催化活性较低。

(三)发明内容

本发明的目的是针对现在吡啶氰水解采用强酸或强碱对环境不友好，且容易腐蚀设备，而氧化镁、氧化镍等催化剂的催化效率较低的缺点，提供一种沸石ETS-10催化水解吡啶氰生成吡啶酰胺类化合物的制备方法，该方法未见文献报道。

本发明采用的技术方案是：

一种如式I所示的吡啶酰胺类化合物的合成方法，所述方法为：式II所示的吡啶氰类化合物为原料，以水为溶剂，在催化剂ETS-10分子筛的作用下，加热到100-150℃进行反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的吡啶酰胺类化合物；

式I或式II中，R为H、甲基、乙基、甲氧基或氯；R为H即表示吡啶环上只有氰基取代，没有其他取代基；

式II中，-CN可以为2-CN、3-CN或4-CN，相应制得的式I产物中-CONH₂为2-CONH₂、3-CONH₂或4-CONH₂。

所述式II中R的种类及位置在反应过程中保持不变，与产物式I中R的种类和位置相同。

所述催化剂ETS-10的质量用量为式II所示的吡啶氰类化合物的质量的1～20％，优选1～10％。

所述溶剂水的体积用量以式II所示的吡啶氰类化合物的质量计为20～100mL/g，优选25～50mL/g。

所述反应的温度优选100-135℃，更优选110-120℃。

所述反应时间通常为15～40小时。

所述反应液后处理方法为：反应结束后反应液冷却、离心或过滤分离，得到的水溶液蒸干，制得如式I所示的吡啶酰胺类化合物。

所述离心或过滤分离得到的残留固体催化剂可重复使用。

所述催化剂ETS-10分子筛是一种具有独特微孔结构的钛硅分子筛。分子筛是一类具有规整微孔结构的晶体，在催化、吸附、分离、光催化等领域早已有广泛应用。ETS-10的合成也早有报道，本专利所使用的ETS-10按照文献合成。具体方法如下：

将20g硅酸钠(Na₂SiO₃)加入到60mL蒸馏水中，搅拌约10min,再加入3.90g氯化钾(KCl)、3.50g氯化钠(NaCl)和1.33g二氧化钛(TiO₂)，搅拌1-2h，将其装入反应釜中，在230℃下晶化三天。三天后将样品由反应釜中取出，清洗、抽滤，并放入100℃烘箱中烘干。烘干后的样品用研钵捣碎即可。

参考文献：汪玲玲，丁洁璐，朱路平，谢洪勇.ETS-10分子筛的合成及其应用，上海第二工业大学学报，2011,28(3)：34-38.

本发明与现有的吡啶氰水解的方法比较，具有以下优势：

(1)催化效率高，原料转化率100％，收率95％以上，纯度高。

(2)后处理方便，只需要蒸除溶剂水即可。

(3)催化剂可以重复使用，节约成本。

本发明方法以ETS-10分子筛为催化剂，进行吡啶氰的水解，得到单一的吡啶酰胺类产物，转化率100％，收率95％以上，催化剂可以重复使用5次以上。

(四)具体实施方式

下面以具体实施例来对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1