合成方法
吡嗪-2-甲酸的合成方法較多，根據所涉及的化學反應主要可分為氧化法、分子間環合法、脫羧法和水解法等。
1 化學氧化法
傳統化學氧化法有高錳酸鉀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］吡嗪可被高錳酸鉀氧化而得到吡嗪-2-甲酸。高錳酸鉀氧化法是將固體高錳酸鉀分批加入到含有2-烷基吡嗪的水溶液中， 12 h 內加完，繼續于室溫攪拌8 h，然后過濾除去生成的二氧化錳，濾液用濃鹽酸酸化，析出固體。過濾，用水洗滌濾餅，干燥，即得到純的吡嗪-2-甲酸。
高錳酸鉀氧化法操作簡單，產品的純度和成色較好。缺點是氧化劑高錳酸鉀價格昂貴且消耗量大，生產成本高，并且產生污染。重鉻酸鈉也能氧化烷基吡嗪制備吡嗪羧酸。Beck［20］以2-甲基吡嗪為原料，以重鉻酸鈉為氧化劑制備了吡嗪-2-甲酸。具體制備方法為: 將282. 36 g( 3 mol ) 2-甲基吡嗪、998. 27 g ( 3. 35mol) 重鉻酸鈉和1 200 mL 水混合于自壓釜中并加熱30 min。再分批加入磷酸水溶液。繼續加熱3 h，過濾，用硫酸酸化到pH 1. 8 ～ 2. 0。冷卻，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產吡嗪-2-甲酸的方法。Mukhopadhyay 等［21］報道了2-甲基吡嗪為原料，以嘧啶為溶劑，用二氧化硒氧化2-甲基吡嗪制備吡嗪-2-甲酸，經過條件優化后，在115 ℃ 下反應8 h，吡嗪-2-甲酸的選擇性達到99%，2-甲基吡嗪的轉化率達到100%。
2 臭氧氧化法
將苯乙烯基吡嗪溶于甲醇中，于－ 10 ℃下通入含有0. 8%臭氧的空氣2 h，然后于60 ℃在水中加熱反應混合物4 h，即得到吡嗪-2-甲酸，收率50. 3%［24］。臭氧氧化法無明顯的腐蝕，三廢少，勞動強度低。缺點是臭氧的價格昂貴，需要另建一套制取臭氧的裝置。
3 空氣( 氧氣) 氧化法
氧氣作為一種清潔、高效的氧化劑一直是眾多化學工作者研究的對象。但普通氧氣分子呈惰性，很難氧化其他化合物。若加入適當的催化劑后，則氧氣是有效的氧化劑。
Iovel 等［25］以1，2-二甲氧基乙烷做溶劑，以叔丁醇鉀做堿， 18-冠-6 為催化劑催化氧氣界面氧化2-甲基吡嗪制備吡嗪-2-甲酸。通過條件優化后發現，在氧氣壓強為5 × 1. 01 × 105 Pa ～ 6 ×1. 01 × 105 Pa 時， 20%過量的叔丁醇鉀，2% ～ 3%的催化劑，反應時間為18 ～ 20 h，pH 范圍為2. 0 ～ 2. 5 時，吡嗪-2-甲酸的收率達到62%。空氣( 氧氣) 氧化法的優點是反應不產生環境污染，但反應條件通常較為苛刻，如高溫、高壓、較長的反應時間。尋找適當的催化劑催化氧氣氧化烴類成為化學工作者的研究熱點。
4 分子間環合法
以丙烯酸和乙二醛為原料，在將丙烯酸( 1) 溴代生成2，3-二溴丙酸( 2) ，然后再將化合物2 與氨水作用，生成2，3-二氨基丙酸( 3) ，再向化合物3 中連續加入含有乙二醛的甲醇溶液，攪拌，通空氣，最后酸化即得到目標產物吡嗪-2-甲酸，收率55%。
5 脫羧法
1940 年，Hall 等［28］在真空升華室中將2，3-吡嗪二甲酸迅速加熱到210 ℃，使其脫羧，即得到了吡嗪-2-甲酸。但此法對起始原料2，3-吡嗪二甲酸的純度和干燥度要求較高，而且不適合工業化生產。2,3-吡嗪二甲酸可以在草酸、磷酸或對甲苯磺酸的催化下，在135 ～ 145 ℃下可與水共沸的溶劑中，以及諸如班脫土類的惰性物質的存在下發生脫羧作用，生成吡嗪-2-甲酸［29］。傳統的以2，3-吡嗪二甲酸為原料制備吡嗪-2-甲酸的方法是: 在2，3-吡嗪二甲酸中加入冰乙酸，然后加熱回流，回流完畢后，冷卻，靜置即有晶體析出，抽濾，干燥得粗產品，熱水中重結晶的無色針狀晶體，即為吡嗪-2-羧傳統脫羧法使用乙酸為溶劑，而乙酸具有強烈的刺激性酸臭，有較強的腐蝕性。為了解決這一問題，裴文等［32］公開了一種以離子液體為溶劑，環境友好的制備吡嗪-2-甲酸的方法。具體方法如下: 將投料比為1∶ 5 ～ 50 的2，3-吡嗪二甲酸和離子液體依次加入到反應容器中，在80 ～140 ℃的溫度條件下進行脫酸反應，反應時間3 ～8 h; 反應結束后，冷卻，析出固體，抽濾，重結晶，即得到脫羧產物吡嗪-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。具體合成方法為: 62 g 氧化鋇， 150 mL 水加入三口瓶，攪拌有熱放出，升溫至50 ℃， 50 mL 的正丁醇與33 g( 0. 3 mol) 2-氰基吡嗪混合后滴入，回流反應，TLC 跟蹤，反應完成后，冷至室溫過濾，用鹽酸調pH 5。過濾，20 mL 水洗， 10 mL 甲苯洗，烘干得白色固體31 g，即吡嗪甲酸，HPLC 含量≥99%。
微生物轉化法
生產羧酸化合物主要是通過產腈水合酶菌株分泌的胞內酶選擇性的作用于它的底物腈一步反應所得。微生物分解腈類化合物主要有兩種途徑: 一種是腈水解酶( Nitrilase) ，它催化腈直接水解，一步生成羧酸及NH3; 另一種是腈水合酶( Nitrile hydratase，Nhase) ，它催化腈水解生成酰胺，在酰胺酶( Amidase) 存在的情況下，酰胺也可進一步轉化成羧酸及NH3。日本學者Kobayashi 等［34］報道了靜息細胞Rhodococcus rhodochrous J1 在異戊腈的誘導下能分泌腈水解酶，將氰基吡嗪轉化為吡嗪羧酸。在優化的條件下，3.5mol /L 的氰基吡嗪轉化成吡嗪羧酸，摩爾轉化率為100%。反應液中最高產率為434 g /L，純度能達到醫學純級別。微生物轉化具有高效、條件溫和、環境污染小、成本低、產物光學純度高等優點，符合原子經濟和綠色化學的發展方向，有著化學方法無可比擬的優越性。缺點是由于存在底物或產物抑制以及酶不穩定性，許多生物催化劑很難達到工業應用的水平。