合成方法
吡嗪-2-甲酸的合成方法较多，根据所涉及的化学反应主要可分为氧化法、分子间环合法、脱羧法和水解法等。
1 化学氧化法
传统化学氧化法有高锰酸钾氧化法和二氧化硒氧化法。喹喔啉［17］和2 位取代的吡嗪如2-乙基吡嗪［18］和2-苯乙烯基［19］吡嗪可被高锰酸钾氧化而得到吡嗪-2-甲酸。高锰酸钾氧化法是将固体高锰酸钾分批加入到含有2-烷基吡嗪的水溶液中， 12 h 内加完，继续于室温搅拌8 h，然后过滤除去生成的二氧化锰，滤液用浓盐酸酸化，析出固体。过滤，用水洗涤滤饼，干燥，即得到纯的吡嗪-2-甲酸。
高锰酸钾氧化法操作简单，产品的纯度和成色较好。缺点是氧化剂高锰酸钾价格昂贵且消耗量大，生产成本高，并且产生污染。重铬酸钠也能氧化烷基吡嗪制备吡嗪羧酸。Beck［20］以2-甲基吡嗪为原料，以重铬酸钠为氧化剂制备了吡嗪-2-甲酸。具体制备方法为: 将282. 36 g( 3 mol ) 2-甲基吡嗪、998. 27 g ( 3. 35mol) 重铬酸钠和1 200 mL 水混合于自压釜中并加热30 min。再分批加入磷酸水溶液。继续加热3 h，过滤，用硫酸酸化到pH 1. 8 ～ 2. 0。冷却，沉淀。即得到吡嗪-2-甲酸，收率74%。二氧化硒氧化法也是常用的生产吡嗪-2-甲酸的方法。Mukhopadhyay 等［21］报道了2-甲基吡嗪为原料，以嘧啶为溶剂，用二氧化硒氧化2-甲基吡嗪制备吡嗪-2-甲酸，经过条件优化后，在115 ℃ 下反应8 h，吡嗪-2-甲酸的选择性达到99%，2-甲基吡嗪的转化率达到100%。
2 臭氧氧化法
将苯乙烯基吡嗪溶于甲醇中，于－ 10 ℃下通入含有0. 8%臭氧的空气2 h，然后于60 ℃在水中加热反应混合物4 h，即得到吡嗪-2-甲酸，收率50. 3%［24］。臭氧氧化法无明显的腐蚀，三废少，劳动强度低。缺点是臭氧的价格昂贵，需要另建一套制取臭氧的装置。
3 空气( 氧气) 氧化法
氧气作为一种清洁、高效的氧化剂一直是众多化学工作者研究的对象。但普通氧气分子呈惰性，很难氧化其他化合物。若加入适当的催化剂后，则氧气是有效的氧化剂。
Iovel 等［25］以1，2-二甲氧基乙烷做溶剂，以叔丁醇钾做碱， 18-冠-6 为催化剂催化氧气界面氧化2-甲基吡嗪制备吡嗪-2-甲酸。通过条件优化后发现，在氧气压强为5 × 1. 01 × 105 Pa ～ 6 ×1. 01 × 105 Pa 时， 20%过量的叔丁醇钾，2% ～ 3%的催化剂，反应时间为18 ～ 20 h，pH 范围为2. 0 ～ 2. 5 时，吡嗪-2-甲酸的收率达到62%。空气( 氧气) 氧化法的优点是反应不产生环境污染，但反应条件通常较为苛刻，如高温、高压、较长的反应时间。寻找适当的催化剂催化氧气氧化烃类成为化学工作者的研究热点。
4 分子间环合法
以丙烯酸和乙二醛为原料，在将丙烯酸( 1) 溴代生成2，3-二溴丙酸( 2) ，然后再将化合物2 与氨水作用，生成2，3-二氨基丙酸( 3) ，再向化合物3 中连续加入含有乙二醛的甲醇溶液，搅拌，通空气，最后酸化即得到目标产物吡嗪-2-甲酸，收率55%。
5 脱羧法
1940 年，Hall 等［28］在真空升华室中将2，3-吡嗪二甲酸迅速加热到210 ℃，使其脱羧，即得到了吡嗪-2-甲酸。但此法对起始原料2，3-吡嗪二甲酸的纯度和干燥度要求较高，而且不适合工业化生产。2,3-吡嗪二甲酸可以在草酸、磷酸或对甲苯磺酸的催化下，在135 ～ 145 ℃下可与水共沸的溶剂中，以及诸如班脱土类的惰性物质的存在下发生脱羧作用，生成吡嗪-2-甲酸［29］。传统的以2，3-吡嗪二甲酸为原料制备吡嗪-2-甲酸的方法是: 在2，3-吡嗪二甲酸中加入冰乙酸，然后加热回流，回流完毕后，冷却，静置即有晶体析出，抽滤，干燥得粗产品，热水中重结晶的无色针状晶体，即为吡嗪-2-羧传统脱羧法使用乙酸为溶剂，而乙酸具有强烈的刺激性酸臭，有较强的腐蚀性。为了解决这一问题，裴文等［32］公开了一种以离子液体为溶剂，环境友好的制备吡嗪-2-甲酸的方法。具体方法如下: 将投料比为1∶ 5 ～ 50 的2，3-吡嗪二甲酸和离子液体依次加入到反应容器中，在80 ～140 ℃的温度条件下进行脱酸反应，反应时间3 ～8 h; 反应结束后，冷却，析出固体，抽滤，重结晶，即得到脱羧产物吡嗪-2-甲酸。
6其它
氰基吡嗪水解法
王力新等在利用氰基吡嗪水解的方法合成了吡嗪-2-甲酸。具体合成方法为: 62 g 氧化钡， 150 mL 水加入三口瓶，搅拌有热放出，升温至50 ℃， 50 mL 的正丁醇与33 g( 0. 3 mol) 2-氰基吡嗪混合后滴入，回流反应，TLC 跟踪，反应完成后，冷至室温过滤，用盐酸调pH 5。过滤，20 mL 水洗， 10 mL 甲苯洗，烘干得白色固体31 g，即吡嗪甲酸，HPLC 含量≥99%。
微生物转化法
生产羧酸化合物主要是通过产腈水合酶菌株分泌的胞内酶选择性的作用于它的底物腈一步反应所得。微生物分解腈类化合物主要有两种途径: 一种是腈水解酶( Nitrilase) ，它催化腈直接水解，一步生成羧酸及NH3; 另一种是腈水合酶( Nitrile hydratase，Nhase) ，它催化腈水解生成酰胺，在酰胺酶( Amidase) 存在的情况下，酰胺也可进一步转化成羧酸及NH3。日本学者Kobayashi 等［34］报道了静息细胞Rhodococcus rhodochrous J1 在异戊腈的诱导下能分泌腈水解酶，将氰基吡嗪转化为吡嗪羧酸。在优化的条件下，3.5mol /L 的氰基吡嗪转化成吡嗪羧酸，摩尔转化率为100%。反应液中最高产率为434 g /L，纯度能达到医学纯级别。微生物转化具有高效、条件温和、环境污染小、成本低、产物光学纯度高等优点，符合原子经济和绿色化学的发展方向，有着化学方法无可比拟的优越性。缺点是由于存在底物或产物抑制以及酶不稳定性，许多生物催化剂很难达到工业应用的水平。