[发明专利]一种吡啶甲酸铬的制备方法

说明书

本发明公开了一种吡啶甲酸铬的制备方法，包括取质量比为1.1～1.3:3.0:3.0～5.0的2‑甲基吡啶:氧化剂:水混合，调节pH值至4.5～6.0，进行氧化反应，氧化反应的温度为200～240℃，氧化反应的压力为2.5～4.2MPa，氧化反应的时间为1～10h；再降温回收2‑甲基吡啶，然后再调节pH值至2.0～3.0，在常压下进行络合反应，络合反应的温度为85～90℃，络合反应的时间为1～5h；最后降温结晶、离心、洗涤、干燥制得吡啶甲酸铬。本发明以2‑甲基吡啶为起始原料，在酸性条件下经高温和高压通过氧化剂水溶液将2‑甲基吡啶氧化为2‑吡啶甲酸，氧化剂则被还原为碱式硫酸铬，然后在常压下将2‑吡啶甲酸与碱式硫酸铬络合为吡啶甲酸铬，其制备方法步骤简单，产品收率高，具有绿色、环保、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及吡啶甲酸铬技术领域，具体涉及一种吡啶甲酸铬的制备方法。

背景技术

随着对铬的研究发展，人类已经认识到铬是人体必需微量元素。目前铬的存在价态包括Cr²⁺、Cr³⁺和Cr⁶⁺，Cr³⁺是铬在人体内存在的稳定形式，其化合物参与骨骼形成和蛋白质、脂肪、糖代谢及胰岛素的生化过程，对血红蛋白合成及造血过程具有促进作用。但是Cr⁶⁺在人体内则影响糖、脂肪及蛋白质三大物质的代谢，抑制谷胱甘肽还原酶的活性，与氧形成氧化铬，夺取血中部分氧气，导致机体缺氧，引起代谢障碍。

铬源分为无机铬和有机铬，无机铬(如硫酸铬、三氯化铬等)生物活性非常低，生物利用率0.4％～3％左右，有机铬的生物利用率是无机铬的10倍以上，生物利用率可达10％～25％。目前，被认为是人类最好的补铬制剂是吡啶甲酸铬，吡啶甲酸铬(ChromiumPicolinate)又称吡啶羧酸铬，皮考啉酸铬，是2-吡啶甲酸与Cr³⁺化合物的络合物，分子式为Cr(C₆H₄NO₂)₃，分子量为418.33，系紫红色结晶性细小粉末，流动性良好，常温下稳定，微溶于水，不溶于乙醇，属于脂溶性非电解质，可顺利通过细胞膜直接作用于组织。

目前，合成吡啶甲酸铬的工艺有三种：1、以2-甲基吡啶为原料，经高锰酸钾或重铬酸钾和铬酸酐等氧化剂氧化得到2-吡啶甲酸，再加入三价铬络合得到2-吡啶甲酸铬。如专利号CN1772737A的发明专利公开的一种2-吡啶甲酸铬的合成方法和专利号CN102875458B的发明专利公开的一种2-吡啶甲酸铬的合成方法。上述方法在生产过程中易产生大量的氧化副产物—含六价铬的三氧化二铬(或氢氧化铬)和含锰的二氧化锰废渣，且需在工艺中过滤除去后再进行后续络合反应，存在操作繁琐，含铬废危废处理困难。

2、以2-乙烯基吡啶为原料，经高锰酸钾氧化得到2-吡啶甲酸，加入三价铬络合得到2-吡啶甲酸铬。如专利号CN1408708A的发明专利公开了的吡啶甲酸铬合成工艺。该工艺中的2-乙烯吡啶原料的资源稀少且价格昂贵，不利于大量生产。

3、以2-氰基吡啶为起始原料，水为溶剂，加入氢氧化钠进行水解，水解完毕调节pH值为3.5～5.5，加氯化铬络合得到产物。如专利号CN101602716B的发明专利公开的2-吡啶甲酸铬的合成方法、专利号CN103319401A的发明专利公开的一步法制备2-吡啶甲酸铬的工艺、专利号CN103833628B的发明专利公开的一种吡啶甲酸铬的合成方法和专利号CN105541707A的发明专利公开的一种直接还原法合成吡啶甲酸铬的方法。该方法中因2-氰基吡啶熔点高且不溶于水，故水解反应在非均相中进行，反应时间长，同时水解后产生大量氨气需要吸收处理，并且产生的含氨废物对环境会造成污染，给环保带来了巨大的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺步骤简单、原料廉价易得且生产过程绿色环保、适合工业化生产的吡啶甲酸铬的工业制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：