尊敬的作者，您好！
请对照下面的提示，仔细检查稿件，如有对应的项目，请作补充修改，谢谢。
1. 摘要过于简单，请重新扩写至100-150字左右； 2. 插图过多，请保留必要的5-6幅即可； 3. 表格过多，请保留必要的5-6个即可；
4. 没有参考文献，或参考文献过少，请补充至少5条以上参考文献； 5. 参考文献格式不规范，请按照参考文献的国标格式补充缺少的参数； 6. 在正文中参考文献引用处，用上角标将参考文献[序号]标注出来。
稿件修改以后，请您按照下页的版式模板，将您的文章复制粘贴到模板中，为了不破坏模板的格式，您粘贴时，请按照无格式文本粘贴，粘贴操作步骤如下：单击菜单中的“编辑”→单击“选择性粘贴”→选“无格式文本” →单击“确定”，反复操作，即可将内容复制粘贴完毕，再恢复一下斜体文字和上下角标格式。
若有问题，请联系：
第41卷第0期 当 代 化 工 Vol.41，No.0
2,5-吡啶二甲酸的合成研究
（1. ）
摘 要：用6-甲基烟酸为原料，高锰酸钾为氧化剂，在水相的条件下合成了2,5-吡啶二甲酸。考察了氧化剂种类、原料与氧化剂配比、反应用水的量以及后处理对产品收率和纯度的影响。结果表明，用高锰酸钾为氧化剂，高锰酸钾与6-甲基烟酸的摩尔比为3；反应用水的质量为原料质量的6倍；用酸碱精制法对产品粗品进行精制，在此条件下产品的最终纯度达到99.5%以上，总收率达到70%以上。 关 键 词：6-甲基烟酸；高锰酸钾；2,5-吡啶二甲酸
中图分类号：TQ 225.41 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2012）00-0000-00
Study on synthesis of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid
（1. ， China ； 2. China）
Abstract : 2,5-Pyridine dicarboxylic acid has been obtained by the reaction of 6-methylnicotinic acid with Potassium permanganate in the presence of Water environmental. The effects of oxidant kinds、amount of water、ratio of 6-methylnicotinic acid to Potassium permanganate were investigated. The results showed that the purity and total yield of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid were 99.5% and 70% at conditions of n(Potassium permanganate):n(6-methylnicotinic acid) was3:1; m(water):m(6-methylnicotinic acid) was 6:1;use the acid-base purify. Key words: 6-methylnicotinic acid, Potassium permanganate, 2,5-Pyridine dicarboxylic acid
吡啶二甲酸是合成医药、农药和颜料以及发光材料的中间体，广泛应用于医药、化工、食品及生
[1]
产生活中，具有不可替代的作用与价值。因此国内外的学者和专家对于吡啶甲酸系列的合成进行了大量的研究，并取得了很大的进展。文献报道的合成方法有硝酸氧化法、空气或氧气氧化法、臭氧氧
[2-6]
化法、过氧化氢氧化法、高氯酸氧化法等。硝酸氧化法产率较低；空气或氧气氧化法的缺点是反应温度较高；过氧化氢氧化法和高氯酸氧化法的缺点是反应温度较高，反应不容易控制，易发生爆炸；臭氧氧化法和电化学氧化法的缺点是反应需要特殊的装置，成本较高。上述众多氧化方法都存在着各自的缺点，因此开发一种对环境友好的、生产成本低且能实现工业化生产吡啶二甲酸的方法十分必要。
本工作将高锰酸钾作为氧化剂在水相条件下氧化6-甲基烟酸合成2,5-吡啶二甲酸，反应相对比较温和，反应温度较低且溶剂控制。反应完毕后生成的二氧化锰可以委托加工重新生成高锰酸钾后重复使用，反应生成的废水的COD 值低，可以直接排放。
O O H
H 3C
N
溶剂
H O O C
+
O O H
N
1 实验
1.1 实验原理
收稿日期： 2012-00-00 作者简介：
1.2 原料及仪器
6-甲基烟酸：工业级，纯度98%，河北达冠化工科技有限公司；高锰酸钾：工业级，曲阜市欣欣化工产品销售有限公司；盐酸：分析纯（30-36%），天津开发区跨越工贸有限公司；氨水：分析纯，泰州蓝邦化工有限公司
W-O 恒温油水浴锅：上海申顺生物科技有限公司；JJ-1精密增力电动搅拌器；岛津液相色谱仪；岛津高端质谱仪 LCMS-IT-TOF 1.3 实验步骤
1.3.1 产品的制备
在带有加热，搅拌，温度计，回流冷凝管的反应器中分别加入6-甲基烟酸，水，加热升温，加入KMnO4后反应数小时，反应毕冷却至室温，过滤，滤饼用水打浆，过滤，合并上述滤液，并用HCl 调pH 值，过滤，酸碱精制，干燥的2，5-吡啶二甲酸白色固体。
1.3.2 产品检测方法
用液相色谱仪和质谱仪测定产品的纯度。
2 结果与讨论
2.1 氧化剂种类的确定
2 当 代 化 工 2012年0月
在反应温度、反应时间及氧化剂与反应原料的摩尔比确定的条件下，研究氧化剂KMnO4，浓HNO3，K2Cr2O7对反应收率的影响。结果如表1。
表1 不同种类氧化剂对产品收率的影响
Table 1 Effect of different catalyzer on the result
KMnO4 浓HNO3 K2Cr2O 85%
46%
68.5% 品的收率比其他两种氧化剂的要高许多。用浓HNO3作为反应用氧化剂，随着反应温度升高，浓HNO3不断从反应器中会发出来使得实际参加氧化作用的氧化剂的量减少，而且浓HNO3具有较大的酸性腐蚀性，对环境造成一定的酸性污染；K2Cr2O 虽然不挥发，但是随着反应的进行这种氧化剂的氧化能力急剧下降，到最后基本上停止了反应。故相比较而言，本项目选用KMnO4作为氧化剂较为适宜。 2.2 反应溶剂水量的确定
本研究是在水中用KMnO4氧化6-甲基烟酸反应来合成产品的，水的质量与原料6-甲基烟酸的质量比对氧化剂KMnO4的用量有极大的影响，具体见表2。
表2 溶剂体积比的影响
Table 2 Effect of solvent volume ratio on the result
量比/(m/m) 7 8
9
产品收率/%
85.5
85
79
75.2 71.6
由表2可以看出，随着水与6-甲基烟酸的质量比增加，产品的收率随着减少。这是因为产品2，5-吡啶二甲酸有一定的溶解度，随着水量的增加，产品在水中的溶解的量也随着增加而使得最后产品的收率随之降低。而且随之水量增加，氧化剂KMnO4的用量也随之增加，因为
KMnO4要氧化水中部分有3 结论
（1）通过一系列试验得出合成2，5-吡啶二甲酸的优选方案如下：用KMnO4作为反应用氧化剂；氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比为3；在水里面反应且水与6-甲基烟酸的质量比为6；用酸碱精制法（氨水+盐酸）对粗品进行精制。
（3）根据以上配方和工艺可以制得色泽好，熔程短，产品的纯度达到99.6%。以下是用质谱和液相色谱对实验所得产品的分析结果。
x107
165.8
0.8
0.6
0.4
0.2
332.8
0.0
150
200
250
300
350
400
450
m/z
图1 产品质谱图
Fig.1 MS spectrum of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid
机物。但是水量太少，影响反应的搅拌功能，综合考虑，水与6-甲基烟酸的质量比为6为宜。
2.3 氧化剂与原料摩尔比对产品收率和纯度的影响
本研究在选定反应用水量与6-甲基烟酸的质量比为6的条件下考察KMnO4与6-甲基烟酸摩尔比对产品的纯度和收率的影响，结果见表 3。
表3 KMnO4与6-甲基烟酸摩尔比的影响
Table 3 Effect of n(Potassium
permanganate):n(6-methylnicotinic acid) on the result
酸比/(mol/mol)
4 5 6 收率/%
62 85.5 84.5 73.2
55
纯度/%
81
89.6
89.1
86.2 78.7
由表3可以看出，随着氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比的增大，产品的收率先是增大而后却慢慢减少，产品纯度是程增大趋势最后趋于平缓。当氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比摩尔比为2时，氧化剂不足以将原料全部氧化，故产品的收率和纯度相对较低；但是随着其摩尔比的增加，多余的氧化剂不仅将原料全部氧化完毕，而且也将产品氧化开环产生副产物。因此相比较而言氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比以3为宜。 2.4 反应后处理对产品的影响 2，5-吡啶二甲酸粗品由于含有微量的二氧化锰使得其熔点升高，熔程变宽，故必须除去粗品中的二氧化锰。本研究用酸碱精制法（氨水+盐酸）对粗品进行精制。先用氨水对粗品进行完全溶解，过滤后用盐酸调节滤液的PH 值，使之析出产品，冷冻后过滤。这样出来的产品色泽、熔点等物理特性均与文献吻合，而且产品的纯度较高。
图1 产品液相色谱图
Fig.1 LC spectrum of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid 参考文献：
［1］徐克勋. 精细有机化工原料及中间体手册[M].北京:化学工业出版
社，1999:4,57,68.
［2］初文毅，孙志忠，田永梅. 连续法合成22吡啶甲酸铬的工艺研究
[J].化学工程师，2004，（1）1-3.
［3］化工百科全书[M].北京：化学工业出版社，1990:557-584. ［4］李克昌，曹学静，张恒彬，等. 重铬酸钾氧化法合成22吡啶甲酸
的研究[J].分子科学学报，2007,23（2）：82-86.
［5］李克昌，张恒彬，刘佳，等.22甲基吡啶的电氧化研究[J].分子科
学学报，2005,3:6-10.
第41卷第0期 等：2,5-吡啶二甲酸的合成研究 3
［6］ CooK D J,Roland S.The preparation of isonicotinic and
picolinic acids[J].J Am Chem Soc,1952,74(21):5515-5516.
备注：（请作者详细填写） 1. 收稿序号： 2. 联系人姓名： 3. 邮政编码：
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6. 发票单位名头： 7. 信息服务费金额：
8. 汇款方式：转账（或邮寄） 7. 收件人手机电话： 8. 收件人E-mail ：
9. 稿件修改人的手机号码： 10. 稿件修改人的E-mail ：
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第41卷第0期 当 代 化 工 Vol.41，No.0
2,5-吡啶二甲酸的合成研究
（1. ）
摘 要：用6-甲基烟酸为原料，高锰酸钾为氧化剂，在水相的条件下合成了2,5-吡啶二甲酸。考察了氧化剂种类、原料与氧化剂配比、反应用水的量以及后处理对产品收率和纯度的影响。结果表明，用高锰酸钾为氧化剂，高锰酸钾与6-甲基烟酸的摩尔比为3；反应用水的质量为原料质量的6倍；用酸碱精制法对产品粗品进行精制，在此条件下产品的最终纯度达到99.5%以上，总收率达到70%以上。 关 键 词：6-甲基烟酸；高锰酸钾；2,5-吡啶二甲酸
中图分类号：TQ 225.41 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2012）00-0000-00
Study on synthesis of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid
（1. ， China ； 2. China）
Abstract : 2,5-Pyridine dicarboxylic acid has been obtained by the reaction of 6-methylnicotinic acid with Potassium permanganate in the presence of Water environmental. The effects of oxidant kinds、amount of water、ratio of 6-methylnicotinic acid to Potassium permanganate were investigated. The results showed that the purity and total yield of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid were 99.5% and 70% at conditions of n(Potassium permanganate):n(6-methylnicotinic acid) was3:1; m(water):m(6-methylnicotinic acid) was 6:1;use the acid-base purify. Key words: 6-methylnicotinic acid, Potassium permanganate, 2,5-Pyridine dicarboxylic acid
吡啶二甲酸是合成医药、农药和颜料以及发光材料的中间体，广泛应用于医药、化工、食品及生
[1]
产生活中，具有不可替代的作用与价值。因此国内外的学者和专家对于吡啶甲酸系列的合成进行了大量的研究，并取得了很大的进展。文献报道的合成方法有硝酸氧化法、空气或氧气氧化法、臭氧氧
[2-6]
化法、过氧化氢氧化法、高氯酸氧化法等。硝酸氧化法产率较低；空气或氧气氧化法的缺点是反应温度较高；过氧化氢氧化法和高氯酸氧化法的缺点是反应温度较高，反应不容易控制，易发生爆炸；臭氧氧化法和电化学氧化法的缺点是反应需要特殊的装置，成本较高。上述众多氧化方法都存在着各自的缺点，因此开发一种对环境友好的、生产成本低且能实现工业化生产吡啶二甲酸的方法十分必要。
本工作将高锰酸钾作为氧化剂在水相条件下氧化6-甲基烟酸合成2,5-吡啶二甲酸，反应相对比较温和，反应温度较低且溶剂控制。反应完毕后生成的二氧化锰可以委托加工重新生成高锰酸钾后重复使用，反应生成的废水的COD 值低，可以直接排放。
O O H
H 3C
N
溶剂
H O O C
+
O O H
N
1 实验
1.1 实验原理
收稿日期： 2012-00-00 作者简介：
1.2 原料及仪器
6-甲基烟酸：工业级，纯度98%，河北达冠化工科技有限公司；高锰酸钾：工业级，曲阜市欣欣化工产品销售有限公司；盐酸：分析纯（30-36%），天津开发区跨越工贸有限公司；氨水：分析纯，泰州蓝邦化工有限公司
W-O 恒温油水浴锅：上海申顺生物科技有限公司；JJ-1精密增力电动搅拌器；岛津液相色谱仪；岛津高端质谱仪 LCMS-IT-TOF 1.3 实验步骤
1.3.1 产品的制备
在带有加热，搅拌，温度计，回流冷凝管的反应器中分别加入6-甲基烟酸，水，加热升温，加入KMnO4后反应数小时，反应毕冷却至室温，过滤，滤饼用水打浆，过滤，合并上述滤液，并用HCl 调pH 值，过滤，酸碱精制，干燥的2，5-吡啶二甲酸白色固体。
1.3.2 产品检测方法
用液相色谱仪和质谱仪测定产品的纯度。
2 结果与讨论
2.1 氧化剂种类的确定
2 当 代 化 工 2012年0月
在反应温度、反应时间及氧化剂与反应原料的摩尔比确定的条件下，研究氧化剂KMnO4，浓HNO3，K2Cr2O7对反应收率的影响。结果如表1。
表1 不同种类氧化剂对产品收率的影响
Table 1 Effect of different catalyzer on the result
KMnO4 浓HNO3 K2Cr2O 85%
46%
68.5% 品的收率比其他两种氧化剂的要高许多。用浓HNO3作为反应用氧化剂，随着反应温度升高，浓HNO3不断从反应器中会发出来使得实际参加氧化作用的氧化剂的量减少，而且浓HNO3具有较大的酸性腐蚀性，对环境造成一定的酸性污染；K2Cr2O 虽然不挥发，但是随着反应的进行这种氧化剂的氧化能力急剧下降，到最后基本上停止了反应。故相比较而言，本项目选用KMnO4作为氧化剂较为适宜。 2.2 反应溶剂水量的确定
本研究是在水中用KMnO4氧化6-甲基烟酸反应来合成产品的，水的质量与原料6-甲基烟酸的质量比对氧化剂KMnO4的用量有极大的影响，具体见表2。
表2 溶剂体积比的影响
Table 2 Effect of solvent volume ratio on the result
量比/(m/m) 7 8
9
产品收率/%
85.5
85
79
75.2 71.6
由表2可以看出，随着水与6-甲基烟酸的质量比增加，产品的收率随着减少。这是因为产品2，5-吡啶二甲酸有一定的溶解度，随着水量的增加，产品在水中的溶解的量也随着增加而使得最后产品的收率随之降低。而且随之水量增加，氧化剂KMnO4的用量也随之增加，因为
KMnO4要氧化水中部分有3 结论
（1）通过一系列试验得出合成2，5-吡啶二甲酸的优选方案如下：用KMnO4作为反应用氧化剂；氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比为3；在水里面反应且水与6-甲基烟酸的质量比为6；用酸碱精制法（氨水+盐酸）对粗品进行精制。
（3）根据以上配方和工艺可以制得色泽好，熔程短，产品的纯度达到99.6%。以下是用质谱和液相色谱对实验所得产品的分析结果。
x107
165.8
0.8
0.6
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0.0
150
200
250
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图1 产品质谱图
Fig.1 MS spectrum of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid
机物。但是水量太少，影响反应的搅拌功能，综合考虑，水与6-甲基烟酸的质量比为6为宜。
2.3 氧化剂与原料摩尔比对产品收率和纯度的影响
本研究在选定反应用水量与6-甲基烟酸的质量比为6的条件下考察KMnO4与6-甲基烟酸摩尔比对产品的纯度和收率的影响，结果见表 3。
表3 KMnO4与6-甲基烟酸摩尔比的影响
Table 3 Effect of n(Potassium
permanganate):n(6-methylnicotinic acid) on the result
酸比/(mol/mol)
4 5 6 收率/%
62 85.5 84.5 73.2
55
纯度/%
81
89.6
89.1
86.2 78.7
由表3可以看出，随着氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比的增大，产品的收率先是增大而后却慢慢减少，产品纯度是程增大趋势最后趋于平缓。当氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比摩尔比为2时，氧化剂不足以将原料全部氧化，故产品的收率和纯度相对较低；但是随着其摩尔比的增加，多余的氧化剂不仅将原料全部氧化完毕，而且也将产品氧化开环产生副产物。因此相比较而言氧化剂KMnO4与原料6-甲基烟酸的摩尔比以3为宜。 2.4 反应后处理对产品的影响 2，5-吡啶二甲酸粗品由于含有微量的二氧化锰使得其熔点升高，熔程变宽，故必须除去粗品中的二氧化锰。本研究用酸碱精制法（氨水+盐酸）对粗品进行精制。先用氨水对粗品进行完全溶解，过滤后用盐酸调节滤液的PH 值，使之析出产品，冷冻后过滤。这样出来的产品色泽、熔点等物理特性均与文献吻合，而且产品的纯度较高。
图1 产品液相色谱图
Fig.1 LC spectrum of 2,5-Pyridine dicarboxylic acid 参考文献：
［1］徐克勋. 精细有机化工原料及中间体手册[M].北京:化学工业出版
社，1999:4,57,68.
［2］初文毅，孙志忠，田永梅. 连续法合成22吡啶甲酸铬的工艺研究
[J].化学工程师，2004，（1）1-3.
［3］化工百科全书[M].北京：化学工业出版社，1990:557-584. ［4］李克昌，曹学静，张恒彬，等. 重铬酸钾氧化法合成22吡啶甲酸
的研究[J].分子科学学报，2007,23（2）：82-86.
［5］李克昌，张恒彬，刘佳，等.22甲基吡啶的电氧化研究[J].分子科
学学报，2005,3:6-10.
第41卷第0期 等：2,5-吡啶二甲酸的合成研究 3
［6］ CooK D J,Roland S.The preparation of isonicotinic and
picolinic acids[J].J Am Chem Soc,1952,74(21):5515-5516.
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