CN107602481A - 一种2‑甲基‑4‑氨基‑5‑(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺 - Google Patents

一种2‑甲基‑4‑氨基‑5‑(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种2‑甲基‑4‑氨基‑5‑(甲酰氨甲基)嘧啶水解制备2‑甲基‑4‑氨基‑5‑(氨基甲基)嘧啶的工艺，即两种原料交替过量反应，生成的产品由溶剂萃取出来，冷却析出产品，溶剂与水反复套用的2‑甲基‑4‑氨基‑5‑(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺。与现有技术相比，使用该工艺2‑甲基‑4‑氨基‑5‑(甲酰氨甲基)嘧啶可以充分水解，产品含量高；副产品甲酸钠可分离出来。另外，该法没有废水产生，溶剂也不消耗。

Description

一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺
技术领域
本发明涉及一种维生素B1中间体的制备方法，具体说是一种由2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解制备2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的方法。
背景技术
2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解生成2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶是维生素B1合成的一道重要工序，其反应如下：
目前工业化采用的主要工艺是2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶在氢氧化钠水溶液中水解。由于产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶在水中有一定的溶解度，很难分离出来，所以水解后，不经过分离直接用于下一步反应，该步的副产品甲酸钠，过量的氢氧化钠及水被带到下一步中作为废水处理，这样不仅对下一步反应、分离工艺有影响，而且废水的处理量很大。随着社会对环保要求的提高，该工艺的问题也越来越严重，相关企业也探索了在2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶在氢氧化钠水溶液中水解后，通过降温析出生成的产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，但由于2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶在水中有一定的溶解度，常温下溶解度高达22.0g，在母液中残留比较多，副产物甲酸钠也没法分离提纯出来，废水处理难度还是比较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺方法的不足，提供了一种两种原料交替过量，生成的产品由溶剂萃取出来，溶剂与水反复套用的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶水解工艺。
本发明目的的实现，具体工艺步骤如下：
(1)过量的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶与氢氧化钠水溶液水解反应，反应完后用有机溶剂萃取主产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，并分离出有机相与水相。
(2)步骤(1)分离出的有机相冷却析出产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，固液分离得产品。
(3)在溶有未反应完的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶的步骤(1)水相中加入2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶和氢氧化钠进行水解反应，保持氢氧化钠过量，反应完后用有机溶剂萃取主产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，分离出有机相和水相。
(4)步骤(3)分离出的有机相冷却析出主产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，固液分离得主产品。
(5)步骤(3)得到的水相冷却析出副产品甲酸钠，固液分离得到副产品甲酸钠与水相。
(6)步骤(5)得到的水相溶有未反应完氢氧化钠，加入2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶和氢氧化钠进行水解反应，保持2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶过量，重复步骤(1)操作。
所述步骤(1)、(3)中有机萃取剂为苯、甲苯、乙苯、二甲苯中的一种或多种的组合，水解反应温度为80～120℃。
所述步骤(2)、(4)中有机相冷却析出产品的温度均为0～25℃。
优选的，在上述工艺步骤中，所述步骤(1)、(3)中所选用的有机溶剂为甲苯。
优选的，在上述工艺步骤中，所述步骤(1)、(3)中水解反应温度为110～120℃。
所述步骤(3)中氢氧化钠的加入摩尔量与步骤(1)中2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶加入摩尔量最好相等；步骤(3)中2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶的加入摩尔量与步骤(1)中氢氧化钠加入摩尔量最好相等。
步骤(1)到(6)可以一直循环下去，也可以在适当的时候从新开始循环，可以从(1)开始循环，也可以从(3)开始循环。循环过程中适当的时候可以增补溶剂，或水。
本发明2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶水解循环工艺，与现有技术相比，2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶可以充分水解，产品含量高；另外，理论上可以说，该法没有废水产生，溶剂也不消耗，实际工业化生产，消耗溶剂很少，废水也很少。降低污水处理的难度，节约成本。
附图说明
图1为一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶中试循环套用水解流程图；
图中所示：1、4-回流反应釜；2、5-中间罐；3、8-水相储罐；6、9-冷却釜；7、10-过滤器；11-回收有机溶剂储液罐；12-有机溶剂罐。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请进行示例性说明和进一步理解，但实施例仅作为例子给出，不视为本发明的全部技术方案，不是对本发明总的技术方案的限定。凡具有相同或相似技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。
实施例1
实验流程图如专利附图说明图1：一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶中试循环套用水解流程图所示，包括如下步骤：
(1)在回流反应釜1中加入400L蒸馏水，由固体进料口将375.75kg的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶和80.00kg的氢氧化钠加入，开启搅拌，温度控制在110℃左右，反应2小时。反应完后，反应釜1中加入甲苯2000L，对主产物2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶进行萃取。半小时后停止搅拌，静置分层，放出有机相和水相。
(2)水相经中间罐2放入水相储罐3中；甲苯相经中间罐2放到冷却釜9中，冷却至0℃左右，2小时后析出产品，经过滤器10分离出固体，烘干得到2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶260.30kg，滤液放入回收有机溶剂储液罐11，可作为萃取剂重复使用。
(3)将水相储液罐3中溶有未反应的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰基甲基)嘧啶的水相放入回流反应釜4，再加入292.25kg的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶和90.00kg氢氧化钠，搅拌起来，温度升至110℃左右，反应2小时。反应完后，将回收有机溶剂储液罐11中2000L的回收甲苯放入反应釜4进行萃取；萃取完后静置分层，水相经中间罐5放入冷却釜6中；有机相经中间罐5放到冷却釜9中，冷却至0℃左右，进行结晶，2小时后经过滤器10分离出固体，烘干得到2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶265.41kg，滤液放入回收有机溶剂储液罐11。
(4)放入冷却釜6中的水相冷却降温至10℃左右结晶，2小时后经过过滤器7分离出固体，烘干得副产品甲酸钠204.01kg，滤液水相溶有过量氢氧化钠，送到水相储罐8储备待套用。
上述工艺实施例中：合并2次分离出的2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶得525.71kg，制得的产品经HPLC检测2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的含量为99.00％。
实施例2
将实施例1水相储罐8中留下的溶有过量氢氧化钠的400L水溶液输送到反应釜1中，代替400L蒸馏水作为溶剂进行套用，其它工艺条件及操作流程如实施例1，原料加入量和产品所得量见表格1。
上述工艺实施例中：合并2次分离出的2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶得550.01kg，制得的产品经HPLC检测2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的含量为99.20％。
实施例3
将实施例2水相储罐8中留下的溶有过量氢氧化钠的400L水溶液输送到反应釜1中，代替400L蒸馏水作为溶剂进行套用，其它工艺条件及操作流程如实施例1，原料加入量和产品所得量见表格1
上述工艺实施例中：合并2次分离出的2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶得551.32kg，制得的产品经HPLC检测2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的含量为99.30％。
实施例4
将实施例3水相储罐8中留下的溶有过量氢氧化钠的400L水溶液输送到反应釜1中，代替400L蒸馏水作为溶剂进行套用，其它工艺条件及操作流程如实施例1，原料加入量和产品所得量见表格1
上述工艺实施例中：合并2次分离出的2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶得552.24kg，制得的产品经HPLC检测2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的含量为99.20％。
实施例5
将实施例4水相储罐8中留下的溶有过量氢氧化钠的400L水溶液输送到反应釜1中，代替400L蒸馏水作为溶剂进行套用，其它工艺条件及操作流程如实施例1，原料加入量和产品所得量见表格1。
上述工艺实施例中：合并2次分离出的2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶得552.29kg，制得的产品经HPLC检测2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的含量为99.30％。
循环5次后，水相储液罐8中溶有过量氢氧化钠的水溶液仍可以继续循环套用。
表格1:物料条件及产品收率

Claims (4)

1.一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)过量的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶与氢氧化钠水溶液水解反应，反应完后用有机溶剂进行萃取主产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，并分离出有机相与水相；
(2)步骤(1)分离出的有机相冷却析出产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，固液分离得产品；
(3)在溶有未反应完的2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶的步骤(1)水相中加入2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶和氢氧化钠进行水解反应，保持氢氧化钠过量，反应完后用有机相萃取产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，分离出有机相和水相；
(4)步骤(3)分离出的有机相冷却析出产品2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶，固液分离得产品；
(5)步骤(3)得到的水相冷却析出副产品甲酸钠，固液分离得到副产品甲酸钠与水相；
(6)步骤(5)得到的水相溶有未反应完的氢氧化钠，加入2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶和氢氧化钠进行水解反应，保持2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶过量，重复步骤(1)操作。
2.根据权利要求1所述的一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺，其特征在于：在步骤(1)、(3)中有机萃取剂为苯、甲苯、乙苯、二甲苯中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺，其特征在于：在步骤(1)、(3)中水解反应温度为80～120℃。
4.根据权利要求1所述的一种2-甲基-4-氨基-5-(甲酰氨甲基)嘧啶水解工艺，其特征在于：步骤(1)到(6)一直循环下去，适当的时候从新开始循环，从(1)开始循环，或从(3)开始循环，循环过程中适当的增补溶剂或水。
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