專利名稱：一種煙酰胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用電驅(qū)動(dòng)膜裝置來分離煙酰胺中的煙酸，從而達(dá)到提純煙酰胺的一種煙酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
煙酰胺是一種重要的飼料添加劑，對(duì)于強(qiáng)化飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有顯著的效果。煙酰胺的制備方法有多種，主要以3-氰基吡啶為原料，利用堿金屬氫氧化物，或用二氧化錳作為催化劑，或者利用微生物催化水合來生產(chǎn)煙酰胺。不管采用哪種方法，形成的煙酰胺產(chǎn)品中含有一定的煙酸雜質(zhì)，利用重結(jié)晶技術(shù)制備高純度煙酰胺工序繁瑣，且生產(chǎn)效率低下，連續(xù)操作純度不易控制；套用有機(jī)溶劑做溶劑過濾煙酰胺雜質(zhì)，容易造成溶劑極大浪費(fèi)，作業(yè)環(huán)境也污染嚴(yán)重。開發(fā)一種簡(jiǎn)便合理的制備高純度煙酰胺技術(shù)對(duì)于降低生產(chǎn)成本，節(jié)能減排合理利用資源具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種利用在直流電場(chǎng)下，煙酰胺溶液中陰陽離子定向遷移，利用電驅(qū)動(dòng)膜選擇透過性的原理來分離煙酰胺的制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為本煙酰胺的制備方法，其特征在于包括以下步驟一、將3-氰基吡啶與水配制成溶液，然后按照3-氰基吡啶NaOH = 25 30 1 的摩爾比，在反應(yīng)溫度為70 75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；二、測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置上的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，極水端容器中的游離離子濃度減少，游離離子濃度減少的極水端容器簡(jiǎn)稱為淡室，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，當(dāng)測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33 41uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到白色煙酰胺成品。作為改進(jìn)，取6千克3-氰基吡啶與水配制成30 %的3-氰基吡啶溶液，然后按照 3-氰基吡啶NaOH = 30 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為70°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率為4371uS/ cm,將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置中的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，經(jīng)過65分鐘的離子交換后，在測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為38uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到 99. 81 %的白色煙酰胺成品。上述的多層隔室可以是30層或50層，具體可按生產(chǎn)要求而定， 以下同。所述的uS/cm是公知的電導(dǎo)率單位。
再改進(jìn)，取6千克3-氰基吡啶與水配制成25 %的3-氰基吡啶溶液，然后按照 3_氰基吡啶NaOH = 30 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率為4371uS/ cm，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置中的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，經(jīng)過60分鐘的離子交換后，在測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到 99. 83%的白色煙酰胺成品。

再改進(jìn)，取6千克3-氰基吡啶與水配制成30 %的3-氰基吡啶溶液，然后按照 3_氰基吡啶NaOH = 25 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率為4371uS/ cm,將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置中的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，經(jīng)過70分鐘的離子交換后，在測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為41uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到 99. 87%的白色煙酰胺成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用電驅(qū)動(dòng)膜分離制備高純度煙酰胺及煙酸的方法，利用在直流電場(chǎng)下，煙酰胺溶液中陰陽離子定向遷移，利用電驅(qū)動(dòng)膜選擇透過性的原理，陰離子向陽極運(yùn)動(dòng)，陽離子向陰極移動(dòng)，在持續(xù)遷移過程中，設(shè)置多層隔室中的電滲透，使離子狀態(tài)的雜質(zhì)從淡室遷移到濃室，逐步降低淡室溶液電導(dǎo)率，至淡室溶液電導(dǎo)率降至合理范圍內(nèi)，得到的淡室煙酰胺溶液，淡室煙酰胺溶液再經(jīng)過濃縮、干燥等工序，最終達(dá)到美國(guó)藥典USP級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的成品煙酰胺。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明煙酰胺的制備方法，包括以下步驟一、將3-氰基吡啶與水配制成溶液，然后按照3-氰基吡啶NaOH = 25 30 1 的摩爾比，在反應(yīng)溫度為70 75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；二、測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置上的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，極水端容器中的游離離子濃度減少，游離離子濃度減少的極水端容器簡(jiǎn)稱為淡室，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，當(dāng)測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33 41uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到白色煙酰胺成品。實(shí)施例一；用3-氰基吡啶和NaOH水解制備煙酰胺，稱重3_氰基吡啶6kg，配制30%的3_氰基吡啶溶液，按照3-氰基吡啶NaOH =30 1的摩爾比，反應(yīng)溫度70°C，制備得到煙酰胺溶液，測(cè)定煙酰胺含量28. 79%，煙酸及煙酸鈉含量1. 86%，測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率4371uS/cm。將粗品溶液進(jìn)入極水端容器，純水進(jìn)入原水端容器，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備調(diào)節(jié)交換速度，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過設(shè)置多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，隔一段時(shí)間測(cè)淡室溶液電導(dǎo)率(單位US/cm)，3455、2847、2094、 1162、654、374、285、201、141、112、78、62、51。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，經(jīng)過 65分鐘的交換運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為38，已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，得到白色煙酰胺成品6. 18kg，測(cè)定煙酰胺成品主要理化指標(biāo)熔點(diǎn)128°C 131°C ；含量99.81% ；酸堿度6. 8;各項(xiàng)指 標(biāo)均符合USP標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算煙酰胺質(zhì)量轉(zhuǎn)化率6. 18/6 = 103%。測(cè)定濃室溶液煙酰胺含量，濃縮該溶液至一定程度，按照煙酰胺的含量計(jì)算所需 NaOH的量，將煙酰胺全部轉(zhuǎn)化為煙酸鈉，然后用銨型陽離子交換樹脂，將煙酸鈉轉(zhuǎn)換成煙酸銨，濃縮液體至干，即得到雪白色粉末煙酸，稱重0. 78kg，測(cè)定煙酸主要理化指標(biāo)熔點(diǎn) 235°C 238°C;含量99. 53%;水分0. 26%；各項(xiàng)指標(biāo)均已合格。計(jì)算煙酸轉(zhuǎn)化率0. 78/6 =13%。實(shí)施例二；用3-氰基吡啶和NaOH水解制備煙酰胺，稱重3_氰基吡啶6kg，配制25%的3_氰基吡啶溶液，按照3-氰基吡啶NaOH = 30 1的摩爾量，反應(yīng)溫度75°C，制備得到煙酰胺溶液，測(cè)定煙酰胺含量23. 19 %，煙酸及煙酸鈉含量1. 36 %，測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率 3971uS/cm。將粗品溶液進(jìn)入極水端容器，純水進(jìn)入原水端容器，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備調(diào)節(jié)交換速度，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過設(shè)置多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，隔一段時(shí)間測(cè)淡室溶液電導(dǎo)率(單位uS/cm)，3247、2278、1625、1047、 623、385、214、139、101、77、63、35。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，經(jīng)過60分鐘的交換運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33，已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，得到白色煙酰胺成品6. 2kg，測(cè)定煙酰胺成品主要理化指標(biāo)熔點(diǎn)128°C 131°C ；含量99. 83% ； 酸堿度6. 8 ；各項(xiàng)指標(biāo)均符合USP標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算煙酰胺質(zhì)量轉(zhuǎn)化率6. 2/6 = 103. 33%。測(cè)定濃室溶液煙酰胺含量，濃縮該溶液至一定程度，按照煙酰胺的含量計(jì)算所需 NaOH的量，將煙酰胺全部轉(zhuǎn)化為煙酸鈉，然后用銨型陽離子交換樹脂，將煙酸鈉轉(zhuǎn)換成煙酸銨，濃縮液體至干，即得到雪白色粉末煙酸，稱重0. 77kg，測(cè)定煙酸主要理化指標(biāo)熔點(diǎn) 235°C 238°C ；含量99. 52% ；水分0. 34% ；各項(xiàng)指標(biāo)均已合格。計(jì)算煙酸質(zhì)量轉(zhuǎn)化率 0. 77/6 = 12. 83%。實(shí)施例三用3-氰基吡啶和NaOH水解制備煙酰胺，稱重3_氰基吡啶6kg，配制30%的3_氰基吡啶溶液，按照3-氰基吡啶NaOH =25 1的摩爾量，反應(yīng)溫度75°C，制備得到煙酰胺溶液，測(cè)定煙酰胺含量29. 04%，煙酸及煙酸鈉含量1. 93%，測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率4461uS/cm。將粗品溶液進(jìn)入極水端容器，純水進(jìn)入原水端容器，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備調(diào)節(jié)交換速度， 在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過設(shè)置多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，隔一段時(shí)間測(cè)淡室溶液電導(dǎo)率(單位US/cm)，3655、2887、2094、 1166、669、375、261、219、152、112、77、59、48。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，經(jīng)過 70分鐘的交換運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為41，已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，得到白色煙酰胺成品6. 14kg，測(cè)定煙酰胺成品主要理化指標(biāo)熔點(diǎn)128°C 131°C ；含量99. 87% ；酸堿度6. 8 ；各項(xiàng)指標(biāo)均符合USP標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算煙酰胺質(zhì)量轉(zhuǎn)化率6. 14/6 =102. 33%0測(cè)定濃室溶液煙酰胺含量，濃縮該溶液至一定程度，按照煙酰胺的含量計(jì)算所需 NaOH的量，將煙酰胺全部轉(zhuǎn)化為煙酸鈉，然后用銨型陽離子交換樹脂，將煙酸鈉轉(zhuǎn)換成煙酸銨，濃縮液體至干，得到雪白色粉末煙酸，稱重0. 86kg，測(cè)定煙酸主要理化指標(biāo)熔點(diǎn) 235°C 238°C ；含量99. 59% ；水分0. 28% ；各項(xiàng)指標(biāo)均已合格。計(jì)算轉(zhuǎn)化率0. 86/6 = 14. 33%。本發(fā)明對(duì)粗品煙酰胺溶液電導(dǎo)率測(cè)定發(fā)現(xiàn)，認(rèn)識(shí)到主要雜質(zhì)煙酸在溶液中呈弱酸性離子態(tài)，易電離，煙酰胺呈穩(wěn)定的中性態(tài)，難電離。利用直流電場(chǎng)作用下電驅(qū)動(dòng)膜對(duì)溶液中陰、陽離子的選擇透過性，使溶液中呈離子狀態(tài)的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達(dá)到提純的效果。而且，電離出去的煙酸、煙酸鈉以及少量滲透出去的煙酰胺，繼續(xù)和定量的氫氧化鈉反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成煙酸鈉，煙酸鈉可以通過銨型陽離子樹脂交換，轉(zhuǎn)變成煙酸銨，而煙酸銨在130°C 以上脫氨即成為煙酸。利用電驅(qū)動(dòng)膜分離的原理開發(fā)適合的除鹽設(shè)備，用來除去溶液中呈離子狀態(tài)的組分，從而提純另一組分，得到符合要求的產(chǎn)品。電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置在外加直流電場(chǎng)的作用下，溶液中離子作定向遷移，利用電驅(qū)動(dòng)膜對(duì)不同離子的選擇透過性，陽膜只允許通過陽離子，阻止陰離子通過；陰膜只允許通過陰離子，阻止陽離子通過，使離子從一部分溶液中遷移到另一部分溶液中。電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置是由多層隔室組成，設(shè)置多層隔室中的電滲析過程，淡室中陰陽離子遷移到相鄰的濃室中去，從而使含鹽水淡化，達(dá)到除鹽的目的。電驅(qū)動(dòng)膜分離淡化器由隔板、電驅(qū)動(dòng)膜、電極、夾緊裝置等 主要部件組成。
權(quán)利要求
1.一種煙酰胺的制備方法，其特征在于包括以下步驟一、將3-氰基吡啶與水配制成溶液，然后按照3-氰基吡啶NaOH= 25 30 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為70 75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；二、測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置上的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，極水端容器中的游離離子濃度減少，游離離子濃度減少的極水端容器簡(jiǎn)稱為淡室，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，當(dāng)測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33 41uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到白色煙酰胺成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于取6千克3-氰基吡啶與水配制成 30%的3-氰基吡啶溶液，然后按照3-氰基吡啶NaOH = 30 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為 70°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率為4371uS/cm，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置中的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，經(jīng)過65分鐘的離子交換后，在測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為38uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到99. 81%的白色煙酰胺成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于取6千克3-氰基吡啶與水配制成 25%的3-氰基吡啶溶液，然后按照3-氰基吡啶NaOH = 30 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為 75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率為4371uS/cm，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置中的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，經(jīng)過60分鐘的離子交換后，在測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到99. 83%的白色煙酰胺成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于取6千克3-氰基吡啶與水配制成 30%的3-氰基吡啶溶液，然后按照3-氰基吡啶NaOH = 25 1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為 75°C中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的煙酰胺溶液，簡(jiǎn)稱為粗品煙酰胺溶液；測(cè)定粗品煙酰胺溶液的電導(dǎo)率為4371uS/cm，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置中的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，通過多層隔室中的電滲透，淡室中游離的離子濃度減少，在原水端陸續(xù)補(bǔ)加純水，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，經(jīng)過70分鐘的離子交換后，在測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為41uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到99. 87%的白色煙酰胺成品。
全文摘要
一種煙酰胺的制備方法，包括以下步驟將3-氰基吡啶與水配制成溶液，然后按照3-氰基吡啶∶NaOH＝25～30∶1的摩爾比，在反應(yīng)溫度為70～75℃中反應(yīng)制備得到含有煙酸及煙酸鈉的粗品煙酰胺溶液，將粗品溶液進(jìn)入電驅(qū)動(dòng)膜分離裝置上的極水端容器，將純水進(jìn)入原水端容器，在直流電場(chǎng)作用下，溶液中陰陽離子開始定向遷移，每間隔一段時(shí)間測(cè)試淡室溶液中的電導(dǎo)率，當(dāng)測(cè)得淡室中溶液電導(dǎo)率為33～41uS/cm時(shí)，將淡室內(nèi)溶液蒸干烘燥，即得到白色煙酰胺成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在直流電場(chǎng)下利用電驅(qū)動(dòng)膜選擇透過性的原理，并逐步降低極水端容器中溶液電導(dǎo)率，得到極水端容器中煙酰胺溶液，再對(duì)煙酰胺溶液濃縮干燥，最終得到達(dá)到美國(guó)藥典USP級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的成品煙酰胺。
文檔編號(hào)C07D213/82GK102219734SQ201110122610
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者吳凱, 應(yīng)國(guó)海, 陳啟明 申請(qǐng)人:浙江愛迪亞營(yíng)養(yǎng)科技開發(fā)有限公司