鄰氨基苯甲酸的合成方法

焦宏典(江蘇鳴翔化工有限公司，江蘇 泰興 225400)

0 引言

鄰氨基苯甲酸又稱為2-氨基苯甲酸或者氨茴酸，呈片狀晶體，黃色，其熔點為144～146℃，用于藥物合成與精細化工處理，在不同領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用廣泛。在具體的應(yīng)用過程中通過對鈷、鎘、銅、鉛等金屬試劑的處理，實現(xiàn)對鄰氨基苯甲酸的合成。

1 鄰氨基苯甲酸的合成工藝路線

1.1 苯酐的合成工藝路線

在工業(yè)生產(chǎn)中對于鄰苯二甲酸酐以及氣態(tài)氨的加熱可以獲取鄰苯二甲酰亞胺，在轉(zhuǎn)化之后形成堿性次氯酸鈉溶液，基于鄰氨基苯甲酸鈉的獲取，形成酸性酸化后的二甲酸鈉與氨基苯甲酸。通過該方法可以有效的生成NaBrO/NaClO，并且該方法的副作用較小，不會產(chǎn)生更多的多余物質(zhì)。以鄰苯二甲酸酐為原料，開發(fā)了一種在重型反應(yīng)器中連續(xù)合成鄰氨基苯甲酸的新方法。該方法的產(chǎn)率很高，超過99%，同時產(chǎn)生少量廢水，這對適應(yīng)和促進工業(yè)化非常有用。

1.2 鄰硝基苯甲酸路線

硝基的選擇性氫化可以通過在氧化石墨烯上修飾鈀納米顆粒來完成。如果將硼氫化鈉用作乙醇和水的混合物中的溶劑，并在50℃下反應(yīng)2h，鄰氨基苯甲酸的收率可以達到99%。該方法基于使用環(huán)境友好的催化劑，完全轉(zhuǎn)化，高催化活性，良好的選擇性和方便的再生，是一種實用的方法。

鉑被加載到有機金屬化合物中以形成催化氮基還原的納米復(fù)合材料。在室溫下使用無水乙醇(5mL)作為溶劑，鄰硝基苯甲酸(0.5mmol)作為底物，3mNNs-bpy催化劑和氫氣(1.01×105Pa)進行2h反應(yīng)，收率大于99%。該方法的本質(zhì)是控制金屬與bpy的比例，否則將無法獲得最佳的催化效果。

使用硫化鈉還原鄰硝基苯甲酸來制備鄰氨基苯甲酸并獲得最佳工藝條件：反應(yīng)器開發(fā)了一種連續(xù)合成鄰氨基苯甲酸的新方法。該方法的產(chǎn)率很高，超過90%且超過99%，同時產(chǎn)生少量廢水。

在鄰硝基苯甲醛生產(chǎn)中獲得的鄰硝基苯甲酸副產(chǎn)物用于在氯化銨存在下通過堿金屬硫化物還原制備鄰氨基苯甲酸。使用732強酸性陽離子交換樹脂作為用于廢物處理的交換介質(zhì)可以更好地解決由于加入氨添加劑而使廢物難以使用的問題。采用此工藝，主要原料成本低，生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)品收率53%，轉(zhuǎn)化率75%，純度高，廢液可回收利用，適用于涂料生產(chǎn)等多種用途，用硫化物還原硝基化合物處理廢水。

1.3 糖精生產(chǎn)廢液的回收路線

它是通過鄰苯二甲酸酐和甲苯的方法獲得的。其生產(chǎn)流體主要包括甲酯油(甲基轉(zhuǎn)氨酯)母液和含銅的酸性廢水。通過液體鄰苯二甲酸酐方法從糖精廢料中回收鄰氨基苯甲酸通常涉及成鹽，堿溶解，酸提取和堿沉淀的四個步驟。針對來說，調(diào)節(jié)酯化母液和銅廢料蒸餾所得殘渣的pH值，成鹽后過濾，用堿溶解濾餅，用酸提取濾液，調(diào)節(jié)母液的pH值。用液體堿提取酸，然后攪拌。獲得鄰氨基苯甲酸。該方法可從廢酸中的酯化母醇中回收有機物和銅重金屬，減少池塘廢液污染，在環(huán)境效益方面有著較好的效果。

1.4 鄰氨基芐醇路線

通過將催化劑py-NP和RuHCl(CO)(PPh3)3合并為未形成的催化劑[RuH(CO)(py-NP)(PPh3)2]Cl，伯醇轉(zhuǎn)化與催化之后可以實現(xiàn)對羧酸的催化處理?；诖呋^程，在反應(yīng)中可以相應(yīng)的生成壽命較短的醛體，由于其與醇之間的羧酸處于未反應(yīng)狀態(tài)，因此中間體的作用也就有所差異。在氫氧化物的影響下，水中的醛會迅速作用，作用后的醛與原子之間所形成的金屬鍵主要是基于Ru原子進行轉(zhuǎn)化后在堿化水中所生成的酸堿中和反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)率在99%以上。但是由于該反應(yīng)的介質(zhì)在水性中呈現(xiàn)出酸的特質(zhì)，進而直接參與反應(yīng)與酸的形成。

1.5 鄰硝基烷基苯路線

在研究過程中采用原料為鄰硝基甲苯，其中，氧化的羧基是基于原氨基作為基礎(chǔ)，進行對氨基保護與處理之后，實現(xiàn)對的外部甲基氧化為羧基的制取，進而制取相應(yīng)的高錳酸鉀，在具體應(yīng)用過程中，氧化劑最為常用的是高錳酸鉀與硝酸，效果最為明顯，最常用的還原劑是鐵粉、鎳、鋅粉等。

鄰硝基烷基苯的合成和方法是以鄰硝基甲基苯為原料合成鄰氨基苯甲酸。高錳酸鉀氧化轉(zhuǎn)化之后，基于鐵粉與鹽酸可以更好的發(fā)揮應(yīng)用過程中的質(zhì)量與效果，進而提高選擇性，同時由于鐵渣與廢水可以在氧化處理過程中會出大量出現(xiàn)，對于環(huán)境會造成影響，因此不建議采用。采用化學(xué)氧化的方法可以更好的實現(xiàn)對硝基乙苯的生產(chǎn)以及對鄰氨基苯甲酸的制取，在理論上這種方法的價值與效益更高?？紤]到經(jīng)濟利益，在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，最好使用催化氧化，需要其他研究以選擇過程參數(shù)。

1.6 吲哚或靛藍路線

以吲哚和靛藍為原料，以溴胺B/PdCl2為催化劑的吲哚或靛藍的研究與實驗，成功合成了鄰氨基苯甲酸。當(dāng)乙腈和水(v:v=1:1)用作堿溶液中的溶劑時，可以在60℃的溫度下完成轉(zhuǎn)化，兩者的收率均可以達到95%以上。靛藍的轉(zhuǎn)化速度快于吲哚，第一個僅需2h，第二個僅需3h。該方法的優(yōu)點在于，它可以有效且快速地合成鄰氨基苯甲酸，而無需使用有毒的試劑。但是反應(yīng)高度依賴于系統(tǒng)的pH，在中性介質(zhì)中，吲哚的氧化反應(yīng)非常緩慢。

1.7 2-碘苯胺路線

為了實現(xiàn)2-碘苯胺的合成工藝和加工方法，科學(xué)家可以通過用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)處理氰化鉀和碘化銅，用氰基取代碘。獲取鄰氨基苯甲腈。然后在乙醇中水解氫氧化鉀，得到鄰氨基苯甲酸。然而，該文獻提到將花青素酸轉(zhuǎn)化為花青素酸需要很長時間，并且很難從堿中收集花青素酸。水解產(chǎn)物通常是羧酸和酰胺的混合物，并且選擇性非常高。

1.8 鄰鹵苯甲酸路線

在開發(fā)和研究鄰鹵代苯甲酸的合成過程中，科學(xué)家使用疊氮化鈉作為氨基源，助催化劑合成鄰氨基苯甲酸。使用乙醇作為反應(yīng)的溶劑和還原劑，并且在堿性條件下在氮的作用后36h內(nèi)轉(zhuǎn)化完成。氯效率為70%，溴效率可達到91%。這種方法既經(jīng)濟又實用。當(dāng)鹵素鄰位的取代基為-CONH2時轉(zhuǎn)化-NHCOR，反應(yīng)仍可成功完成，這些產(chǎn)物可用于合成各種雜環(huán)化合物。

2 鄰氨基苯甲酸合成試驗方法探討

基于鄰氨基苯甲酸的合成與研究方法，在實際應(yīng)用過程中為了實現(xiàn)對鄰氨基苯甲酸的處理與合成可以通過實驗的方式進行研究處理，本文就簡要討論實驗處理的內(nèi)容與合成情況。

2.1 甲基乙酰苯胺(Ⅲ)的合成

向250mL燒杯中加入3.8g(0.036mol)對甲苯胺(II)，3.3mL的36%HCl，90mL的水，在低熱下加熱石棉網(wǎng)至50℃，并用手攪拌至完全溶解。同時，將3.6g(0.044mol)的乙酸鈉添加到10mL的水中，并在室溫(12℃)下完全溶解10分鐘。向上述獲得的對甲苯胺鹽酸鹽溶液中，加入4mL(0.043mol)乙酸酐，然后加入預(yù)先配置的乙酸鈉溶液，立即形成白色固體，然后倒入冰水浴中攪拌。冷卻，抽濾，干燥，得到(Ⅲ)5g白色固體，熔點147～150℃。

2.2 乙酰氨基苯甲酸(V)的合成

將機械攪拌器和鍋爐放入250mL三口燒瓶中，加入3.8g(0.028mol)(Ⅲ)，10g(0.080mol)結(jié)晶硫酸鎂七水合物和120mL水，打開攪拌器，在水浴中加熱并將溫度控制在85℃。得到白色不透明混合物。同時，將10.3g(0.065mol)高錳酸鉀溶解在35mL沸水中。

將高錳酸鉀溶液添加到三頸燒瓶中，然后將剩余的高錳酸鉀分批溶解在60mL沸水中，并將所有高錳酸鉀轉(zhuǎn)移到三頸燒瓶中。花了大約20min。反應(yīng)溶液為紫色。在85℃下攪拌15min后，混合物為深棕色，熱過濾除去二氧化錳，并用少量熱水洗滌。濾液為pH值為8的無色透明液體。冷卻后，向濾液中加入5mL 20%的硫酸，酸化至pH=2～3，立即沉淀為白色固體，放置5h，抽濾并干燥。得到3.4g白色固體(Ⅴ)，產(chǎn)率73.3%，熔點247～250℃。

2.3 對氨基苯甲酸(I)的合成

安裝回流裝置，取3g(0.012mol)制備的(Ⅴ)轉(zhuǎn)移至100mL燒瓶中，加入60mL18%鹽酸，在石棉網(wǎng)上小火煮20min，固體完全溶解，溶液為淺黃色澄清。冰浴冷卻后，形成大量乳白色固體，添加15mL冷水，然后中和25mL28%的氨水直到固體消失，然后添加pH值為4的30mL氨水形成黃色晶體，在冰浴中冷卻10min后，抽濾。干燥后，獲得1.6g產(chǎn)物(I)，為橙黃色晶體，收率64.3%，熔點183～185℃。從水中重結(jié)晶，得到1.1g精制產(chǎn)品，淺黃色針狀晶體，收率26.8%，熔點186～188.6(文獻m.p.186～187℃)。

3 鄰氨基苯甲酸合成的展望

基于實驗與研究可知，通過對鄰氨基苯甲酸合成的方法與技術(shù)研究，在攪拌的過程中未來可以通過機械攪拌實現(xiàn)對手工攪拌的代替，進而避免由于溶解過程中高錳酸鉀溶解中而出現(xiàn)的局部過熱的情況存在，另外，在氨水與水解之后所出現(xiàn)的反應(yīng)液調(diào)制過程中，通過對pH4～5的工藝處理，進一步析出甲酸，實現(xiàn)完全析出，通過對原工藝的應(yīng)用，簡化工藝流程，節(jié)省原料。

4 結(jié)語

總之，隨著近些年來我國鄰氨基苯甲酸溶液的生成與發(fā)展，在未來發(fā)展的過程中進一步朝著高效、高質(zhì)的發(fā)展方向進步，基于生成路線與生成情況，對優(yōu)勢問題與虛化量產(chǎn)與高收率情況進行反應(yīng)處理，進一步選擇合理的進行鄰氨基苯甲酸的合成與處理，對廢水進行有效的處理與應(yīng)用，避免污染環(huán)境。