鸟嘌呤是重要的医药中间体,可用于抗病毒药物阿昔洛韦的合成。鸟嘌呤传统生产工艺存在废水量大,而且关键的亚硝基还原一步存在催化剂投入量过大或需要贵金属催化剂导致成本过高等问题。因此,有必要对鸟嘌呤的合成工艺和催化还原体系进行改进,使生产工艺减轻环境负担,生产成本有所降低。首先,对鸟嘌呤的传统合成工艺进行了改进。在2,4-二氨基-5-亚硝基-6-羟基嘧啶（DAHNP）的还原阶段,采用水/甲醇混合溶剂体系,极大地降低了废水的产生。随后对各步反应的工艺条件进行了考察,得到各自的优化工艺参数,即:在DAHNP还原、酸化至2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐（TAHP硫酸盐）过程中,m（水）:m（甲醇）:m（DAHNP）=2:4:1,反应温度30 oC,反应时间18 h;在TAHP硫酸盐转化为鸟嘌呤过程中,甲酸浓度98%、TAHP硫酸盐4.0 g、甲酸42.0 g、2倍当量甲酸钠,反应温度110 oC,反应时间20 h。以氰基乙酸甲酯为原料计算,鸟嘌呤总收率为79.4%。同时,鸟嘌呤精制过程回收的甲酸得到套用。通过优化工艺,整体工艺用水减少45%,产品成本明显降低。设计制备了氮掺杂碳负载Co/Ni双金属催化剂,用于DAHNP的还原N-甲酰化反应。将生物质壳聚糖以及Co（NO3）2·6H2O、Ni（NO3）2·6H2O和硝酸按一定比例混合得到催化剂前驱体,然后前驱体在氩气气氛下高温热解生成氮掺杂碳负载Co/Ni双金属催化剂。通过改变金属摩尔比、热解温度以及金属负载量等因素得到一系列的催化剂。以甲酸为还原剂和N-甲酰化剂,考察了催化剂对DAHNP还原-甲酰化生成2,4-二氨基-5-甲酰基-6羟基嘧啶（DAHFP）串联反应的催化性能,结果表明双金属催化剂2 wt%Co/Ni@NC-700-10显示最佳的催化性能。通过系统催化实验获得了优化的工艺条件:DAHNP 0.5 mmol,溶剂乙腈5 ml,催化剂2wt%Co/Ni@NC-700-10 14.4mg,甲酸10倍当量,反应温度150 oC,反应时间6 h。在优化工艺条件下,DAHNP的转化率为95.6%,DAHFP的选择性高达97.6%,并且DAHFP可顺利地转化为鸟嘌呤。与传统工艺相比,新工艺无需分离中间体TAHP,简化了工艺流程,并极大降低了废水量。催化剂的表征结果表明:催化剂中的钴元素主要以单质Co、Co O和Co-Nx结合的形式存在;氮掺杂碳载体上C、N、Co、Ni元素重叠性良好,且金属纳米颗粒分散均匀;催化剂具有较大的比表面积,有利于反应过程中的传质,使其拥有优良的催化性能。该催化剂可循环使用五次,转化率稍有下降,但选择性几乎保持不变,证明其具有良好的稳定性。