邻氨基苯甲酸的合成方法

2020-01-13 17:53:31焦宏典江苏鸣翔化工有限公司江苏泰兴225400
化工管理 2020年28期
关键词:高锰酸钾苯甲酸硝基

焦宏典(江苏鸣翔化工有限公司,江苏 泰兴 225400)

0 引言

邻氨基苯甲酸又称为2-氨基苯甲酸或者氨茴酸,呈片状晶体,黄色,其熔点为144~146℃,用于药物合成与精细化工处理,在不同领域内应用广泛。在具体的应用过程中通过对钴、镉、铜、铅等金属试剂的处理,实现对邻氨基苯甲酸的合成。

1 邻氨基苯甲酸的合成工艺路线

1.1 苯酐的合成工艺路线

在工业生产中对于邻苯二甲酸酐以及气态氨的加热可以获取邻苯二甲酰亚胺,在转化之后形成碱性次氯酸钠溶液,基于邻氨基苯甲酸钠的获取,形成酸性酸化后的二甲酸钠与氨基苯甲酸。通过该方法可以有效的生成NaBrO/NaClO,并且该方法的副作用较小,不会产生更多的多余物质。以邻苯二甲酸酐为原料,开发了一种在重型反应器中连续合成邻氨基苯甲酸的新方法。该方法的产率很高,超过99%,同时产生少量废水,这对适应和促进工业化非常有用。

1.2 邻硝基苯甲酸路线

硝基的选择性氢化可以通过在氧化石墨烯上修饰钯纳米颗粒来完成。如果将硼氢化钠用作乙醇和水的混合物中的溶剂,并在50℃下反应2h,邻氨基苯甲酸的收率可以达到99%。该方法基于使用环境友好的催化剂,完全转化,高催化活性,良好的选择性和方便的再生,是一种实用的方法。

铂被加载到有机金属化合物中以形成催化氮基还原的纳米复合材料。在室温下使用无水乙醇(5mL)作为溶剂,邻硝基苯甲酸(0.5mmol)作为底物,3mNNs-bpy催化剂和氢气(1.01×105Pa)进行2h反应,收率大于99%。该方法的本质是控制金属与bpy的比例,否则将无法获得最佳的催化效果。

使用硫化钠还原邻硝基苯甲酸来制备邻氨基苯甲酸并获得最佳工艺条件:反应器开发了一种连续合成邻氨基苯甲酸的新方法。该方法的产率很高,超过90%且超过99%,同时产生少量废水。

在邻硝基苯甲醛生产中获得的邻硝基苯甲酸副产物用于在氯化铵存在下通过碱金属硫化物还原制备邻氨基苯甲酸。使用732强酸性阳离子交换树脂作为用于废物处理的交换介质可以更好地解决由于加入氨添加剂而使废物难以使用的问题。采用此工艺,主要原料成本低,生产工艺简单,产品收率53%,转化率75%,纯度高,废液可回收利用,适用于涂料生产等多种用途,用硫化物还原硝基化合物处理废水。

1.3 糖精生产废液的回收路线

它是通过邻苯二甲酸酐和甲苯的方法获得的。其生产流体主要包括甲酯油(甲基转氨酯)母液和含铜的酸性废水。通过液体邻苯二甲酸酐方法从糖精废料中回收邻氨基苯甲酸通常涉及成盐,碱溶解,酸提取和碱沉淀的四个步骤。针对来说,调节酯化母液和铜废料蒸馏所得残渣的pH值,成盐后过滤,用碱溶解滤饼,用酸提取滤液,调节母液的pH值。用液体碱提取酸,然后搅拌。获得邻氨基苯甲酸。该方法可从废酸中的酯化母醇中回收有机物和铜重金属,减少池塘废液污染,在环境效益方面有着较好的效果。

1.4 邻氨基苄醇路线

通过将催化剂py-NP和RuHCl(CO)(PPh3)3合并为未形成的催化剂[RuH(CO)(py-NP)(PPh3)2]Cl,伯醇转化与催化之后可以实现对羧酸的催化处理。基于催化过程,在反应中可以相应的生成寿命较短的醛体,由于其与醇之间的羧酸处于未反应状态,因此中间体的作用也就有所差异。在氢氧化物的影响下,水中的醛会迅速作用,作用后的醛与原子之间所形成的金属键主要是基于Ru原子进行转化后在碱化水中所生成的酸碱中和反应,反应后的产率在99%以上。但是由于该反应的介质在水性中呈现出酸的特质,进而直接参与反应与酸的形成。

1.5 邻硝基烷基苯路线

在研究过程中采用原料为邻硝基甲苯,其中,氧化的羧基是基于原氨基作为基础,进行对氨基保护与处理之后,实现对的外部甲基氧化为羧基的制取,进而制取相应的高锰酸钾,在具体应用过程中,氧化剂最为常用的是高锰酸钾与硝酸,效果最为明显,最常用的还原剂是铁粉、镍、锌粉等。

邻硝基烷基苯的合成和方法是以邻硝基甲基苯为原料合成邻氨基苯甲酸。高锰酸钾氧化转化之后,基于铁粉与盐酸可以更好的发挥应用过程中的质量与效果,进而提高选择性,同时由于铁渣与废水可以在氧化处理过程中会出大量出现,对于环境会造成影响,因此不建议采用。采用化学氧化的方法可以更好的实现对硝基乙苯的生产以及对邻氨基苯甲酸的制取,在理论上这种方法的价值与效益更高。考虑到经济利益,在实际的工业生产中,最好使用催化氧化,需要其他研究以选择过程参数。

1.6 吲哚或靛蓝路线

以吲哚和靛蓝为原料,以溴胺B/PdCl2为催化剂的吲哚或靛蓝的研究与实验,成功合成了邻氨基苯甲酸。当乙腈和水(v:v=1:1)用作碱溶液中的溶剂时,可以在60℃的温度下完成转化,两者的收率均可以达到95%以上。靛蓝的转化速度快于吲哚,第一个仅需2h,第二个仅需3h。该方法的优点在于,它可以有效且快速地合成邻氨基苯甲酸,而无需使用有毒的试剂。但是反应高度依赖于系统的pH,在中性介质中,吲哚的氧化反应非常缓慢。

1.7 2-碘苯胺路线

为了实现2-碘苯胺的合成工艺和加工方法,科学家可以通过用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)处理氰化钾和碘化铜,用氰基取代碘。获取邻氨基苯甲腈。然后在乙醇中水解氢氧化钾,得到邻氨基苯甲酸。然而,该文献提到将花青素酸转化为花青素酸需要很长时间,并且很难从碱中收集花青素酸。水解产物通常是羧酸和酰胺的混合物,并且选择性非常高。

1.8 邻卤苯甲酸路线

在开发和研究邻卤代苯甲酸的合成过程中,科学家使用叠氮化钠作为氨基源,助催化剂合成邻氨基苯甲酸。使用乙醇作为反应的溶剂和还原剂,并且在碱性条件下在氮的作用后36h内转化完成。氯效率为70%,溴效率可达到91%。这种方法既经济又实用。当卤素邻位的取代基为-CONH2时转化-NHCOR,反应仍可成功完成,这些产物可用于合成各种杂环化合物。

2 邻氨基苯甲酸合成试验方法探讨

基于邻氨基苯甲酸的合成与研究方法,在实际应用过程中为了实现对邻氨基苯甲酸的处理与合成可以通过实验的方式进行研究处理,本文就简要讨论实验处理的内容与合成情况。

2.1 甲基乙酰苯胺(Ⅲ)的合成

向250mL烧杯中加入3.8g(0.036mol)对甲苯胺(II),3.3mL的36%HCl,90mL的水,在低热下加热石棉网至50℃,并用手搅拌至完全溶解。同时,将3.6g(0.044mol)的乙酸钠添加到10mL的水中,并在室温(12℃)下完全溶解10分钟。向上述获得的对甲苯胺盐酸盐溶液中,加入4mL(0.043mol)乙酸酐,然后加入预先配置的乙酸钠溶液,立即形成白色固体,然后倒入冰水浴中搅拌。冷却,抽滤,干燥,得到(Ⅲ)5g白色固体,熔点147~150℃。

2.2 乙酰氨基苯甲酸(V)的合成

将机械搅拌器和锅炉放入250mL三口烧瓶中,加入3.8g(0.028mol)(Ⅲ),10g(0.080mol)结晶硫酸镁七水合物和120mL水,打开搅拌器,在水浴中加热并将温度控制在85℃。得到白色不透明混合物。同时,将10.3g(0.065mol)高锰酸钾溶解在35mL沸水中。

将高锰酸钾溶液添加到三颈烧瓶中,然后将剩余的高锰酸钾分批溶解在60mL沸水中,并将所有高锰酸钾转移到三颈烧瓶中。花了大约20min。反应溶液为紫色。在85℃下搅拌15min后,混合物为深棕色,热过滤除去二氧化锰,并用少量热水洗涤。滤液为pH值为8的无色透明液体。冷却后,向滤液中加入5mL 20%的硫酸,酸化至pH=2~3,立即沉淀为白色固体,放置5h,抽滤并干燥。得到3.4g白色固体(Ⅴ),产率73.3%,熔点247~250℃。

2.3 对氨基苯甲酸(I)的合成

安装回流装置,取3g(0.012mol)制备的(Ⅴ)转移至100mL烧瓶中,加入60mL18%盐酸,在石棉网上小火煮20min,固体完全溶解,溶液为浅黄色澄清。冰浴冷却后,形成大量乳白色固体,添加15mL冷水,然后中和25mL28%的氨水直到固体消失,然后添加pH值为4的30mL氨水形成黄色晶体,在冰浴中冷却10min后,抽滤。干燥后,获得1.6g产物(I),为橙黄色晶体,收率64.3%,熔点183~185℃。从水中重结晶,得到1.1g精制产品,浅黄色针状晶体,收率26.8%,熔点186~188.6(文献m.p.186~187℃)。

3 邻氨基苯甲酸合成的展望

基于实验与研究可知,通过对邻氨基苯甲酸合成的方法与技术研究,在搅拌的过程中未来可以通过机械搅拌实现对手工搅拌的代替,进而避免由于溶解过程中高锰酸钾溶解中而出现的局部过热的情况存在,另外,在氨水与水解之后所出现的反应液调制过程中,通过对pH4~5的工艺处理,进一步析出甲酸,实现完全析出,通过对原工艺的应用,简化工艺流程,节省原料。

4 结语

总之,随着近些年来我国邻氨基苯甲酸溶液的生成与发展,在未来发展的过程中进一步朝着高效、高质的发展方向进步,基于生成路线与生成情况,对优势问题与虚化量产与高收率情况进行反应处理,进一步选择合理的进行邻氨基苯甲酸的合成与处理,对废水进行有效的处理与应用,避免污染环境。

猜你喜欢
高锰酸钾苯甲酸硝基
硝基胍烘干设备及工艺研究
化工管理(2021年7期)2021-05-13 00:46:24
离子交换树脂催化合成苯甲酸甲酯
云南化工(2020年11期)2021-01-14 00:50:52
高锰酸钾三级中红外光谱测定
含有苯甲酸的红枣不能吃?
百科知识(2016年22期)2016-12-24 21:07:25
高塔硝基肥,科技下乡助农丰收
中国农资(2016年1期)2016-12-01 05:21:23
3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯的合成研究
高锰酸钾在种苗上的应用
林业与生态(2016年2期)2016-02-27 14:23:55
贝复舒联合大剂量维生素C治疗高锰酸钾眼部烧伤的疗效观察
九硝基三联苯炸药的合成及表征
化工进展(2015年3期)2015-11-11 09:08:25
5,5’-二硫双(2-硝基苯甲酸)构筑的钴配合物的合成与晶体结构