对氨基苯甲酸乙酯的制备

孟祥福

(承德石油高等专科学校 化学工程系，河北　承德　067000)



对氨基苯甲酸乙酯的制备

孟祥福

(承德石油高等专科学校 化学工程系，河北承德067000)

摘要：以对硝基苯甲酸乙酯为原料，Zn粉和给质子剂为催化剂，还原制备对氨基苯甲酸乙酯。研究了两种给质子剂、反应时间、Zn粉的质量及影响产品析出的影响条件等因素对实验结果的影响。实验发现：用乙醇和冰醋酸组成的给质子剂效果好，反应时间120 min，Zn粉质量超过理论1 ∶3计算量的30%时，乙醇蒸出量以剩余液体呈浑浊状或有油滴出现为止，萃取用乙醚蒸出剩余量5 mL，低温便于晶体析出，产率达到80.2%。

关键词：对氨基苯甲酸乙酯；催化剂；制备

对氨基苯甲酸乙酯是一种非常重要的医药中间体，用于合成奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等，同时，它也作为局部麻醉剂常在医学上使用[1]。其制备方法通常以对硝基苯甲酸为原料，经过先酯化再还原，或先还原、酰基化，再酯化水解等过程[2]。本实验以自制对硝基苯甲酸乙酯[3]为原料，通过还原方法制备对氨基苯甲酸乙酯。含有硝基的化合物还原成氨基化合物工业上常用的是催化加氢方法，实验室常用的方法是金属与给质子剂的方法[4]。本论文采用金属Zn与两种给质子剂作为还原剂制备了目标产物，并讨论了选用较好给质子剂时反应时间对产率的影响及锌粉使用的质量对产率的影响。同时，对制备反应结束后影响目标产物的分离主要因素，如乙醇蒸出量、乙醚剩余量、分离温度等进行了实验，为实验室制备该物质或工业化生产提供有益的依据。

1材料与方法

1.1试剂与仪器

试剂：95%乙醇、乙醚、石油醚、Zn粉，分析纯；对硝基苯甲酸乙酯，自制。

仪器：Nicolet FT-IR200型红外光谱仪，美国尼高力公司；WRX-IS显微熔点仪，上海精密科学仪器公司；KDM型磁力加热搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；恒温水浴锅，郑州长城科工贸有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.2实验方法

在装有电动搅拌的 250 mL 单口烧瓶中，加入对硝基苯甲酸乙酯2.5 g(0.013 mol)，Zn粉2.5 g(0.038 mol)，加给质子剂，在一定条件下反应120 min。反应结束后，蒸馏出大部分乙醇，冷却，乙醚萃取两次，干燥，蒸出大部分乙醚，剩余的转移至石油醚中，析出晶体，测熔点，称重，计算产率。

2实验结果与讨论

2.1给质子剂对产率的影响

本实验选用两种给质子剂，一种是95%乙醇50 mL和冰醋酸5 mL(A)，一种是95%乙醇50 mL、1 g CaCl2和12 mL水(B)。实验结果发现，用95%乙醇和冰醋酸作为给质子剂，反应不需要加热，而且是在冰水浴中反应，反应120 min后，处理得到产品，产率明显高，实验结果见表1。给质子剂A中，醋酸是一种弱酸，给质子能力强，实验效果要好。

表1　两种催化剂对实验结果的影响

2.2反应时间对产物产率的影响

在冰水浴条件下，用锌粉和95%乙醇50 mL和冰醋酸5 mL给质子剂还原对硝基苯甲酸乙酯，通过改变反应时间，研究反应时间对产物产率的影响，实验结果见表2。

表2　反应时间对产物产率的影响

实验结果发现，随着反应时间的增加，产物产率不断增加，当超过120 min后产率增加不大，因此实验选择反应时间为120 min。

2.3Zn的质量对产物产率的影响

根据理论计算，还原1 mol对硝基苯甲酸乙酯，需要6 mol电子，1 mol Zn能提供2 mol电子，对硝基苯甲酸乙酯和Zn粉的物料比1 ∶3，但是由于Zn属于活波金属，通常状况下，Zn表面被氧化成ZnO，Zn粉的用量需超过理论用量，实验结果见表3。实验发现使用的Zn粉质量超过理论1 ∶3计算量的30%时，此时，产物产率较高。再继续增加Zn粉的质量产率增加较少。本实验确定Zn粉质量为超出理论计算量30%。

表3　Zn粉的用量对产物产率的影响

2.4影响产品分离出的条件

2.4.1乙醇的蒸出量

在反应结束后，过量的乙醇需要蒸出来回收，蒸出量的多少，会影响下步分离效果。实验发现，当开始蒸出乙醇后一定时间内，反应体系一直处于透明状态，随着蒸出乙醇的量的增加，整个体系会出现液体变浑浊或有油状的物质出现，此时停止蒸馏，冷却后，继续做下步实验，效果较好。如果没有达到上述现象而停止乙醇的蒸出，后续处理难度增加。因为该产品在乙醇中的溶解度也比较大。

2.4.2乙醚的剩余量

在用乙醚对蒸出部分乙醇后的液体进行萃取后，用MgSO4干燥乙醚10 min，蒸发浓缩。实验发现乙醚的剩余量越少越有利于后续操作，一般剩余乙醚的量要低于5 mL。这是因为目标产品在乙醚中的溶解度非常大，乙醚剩余量较大的话，转移到石油醚中，产物不易析出。

2.4.3温度对产品析出的影响

温度对产物的溶解度有影响，温度低有利于产品的析出，实验过程发现在含有产品的乙醚转移石油醚中，不一定有产物析出，此时用自来水冲洗锥形瓶外壁，或者把锥形瓶放入冰箱中，一段时间后会有产品析出。可见，温度低有利于产品的析出。

2.4.4增加另外一种溶剂

在实验过程中，将含有产品的乙醚液体转移至装有石油醚的锥形瓶中，一般情况下都不会立即有产品析出。即使冷却的条件下析出产品也比较慢。考虑在装有混合物的锥形瓶中加入另外一种试剂，该试剂一定满足产物在其中的溶解度也很小。实验发现，在混合物的锥形瓶中加入一定量的水，有利于产品的析出。

2.5产品的表征

3结论

用金属Zn和95%乙醇和冰醋酸组成的给质子剂还原对硝基苯甲酸乙酯制备对氨基苯甲酸乙酯，比用95%乙醇、CaCl2和水组成的给质子剂制备该物质温度要低，产率要高，产物产率达到80.2%。分离后处理阶段的影响因素的确定，为实验室条件的反应条件下制备该物质或工业化生产奠定了基础。

参考文献：

[1]杨晓军，刘玉茹，刘岗.对氨基苯甲酸乙酯的制备实验的改进[J].延安大学学报(自然科学版),2010(6)：82-83.

[2]刘太泽，肖鉴谋，刘奉强，等.苯佐卡因合成方法的改进[J].化工中间体，2009，5(9):34-37.

[3]孟祥福，臧玉红，张素芝.对硝基苯甲酸乙酯的合成[J].承德石油高等专科学校学报,2015,17(2):18-19,36.

[4]徐寿昌.有机化学[M].北京：高等教育出版社，1993.

[5]兰州大学、复旦大学化学系有机教研室编.有机化学实验(第二版)[M].北京：北京高等教育出版社,2003.

Preparation of Ethyl P-aminobenzoate

MENG Xiang-fu

(Department of Chemical Engineering, Chengde Petroleum College, Chengde 067000, Hebei, China)

Abstract:Ethyl p-aminobenzoate was synthesized with ethyl p-nitrobenzoate by catalyst of Zn and proton donor solvent. The paper deals with the effects on the experiment because of the affecting facts of the proton doner solvent, reaction time, the quality of Zn and crystal precipitation condition. The results showed： the catalyst of Zn and ethanol glacial is good with reaction time of 120 min， the quality of Zn material ratio of Zn and ethyl p-aminobenzoate 3 ∶1 and amount of substances over 30%, the amount of ethanol distilled by the remaining liquid turbid or oil dropping. The remainder of ether is 5ml and low temperature contributes to the yield of the production with the producing rate of 80.2%.

Key words:ethyl p-aminobenzoate; catalyst; preparation

收稿日期：2015-10-30

作者简介：孟祥福(1969-)，男，河北承德人，承德石油高等专科学校化学工程系教授，从事基础化学教学与有机合成研究。

中图分类号：TQ245

文献标识码：A

文章编号：1008-9446(2016)02-0010-03