如何制备3-硝基水杨酸甲酯

发布日期:2020/2/26 17:53:18

背景及概述[1][2]

硝基水杨酸类化合物是一类非常有用的化合物，可作为农药、医药、染料、化纤、橡胶和含能材料等产品的中间体。传统的3-硝基水杨酸甲酯合成方法一般是将水杨酸甲酯用硝酸和硫酸的混酸进行直接硝化，但区域选择性是以5-位硝化为主，3-硝基水杨酸甲酯产率为10%左右。

制备[1]

报道一、

3-硝基水杨酸甲酯的制备：

10g2-羟基苯甲酸甲酯、7mL65％的硝酸溶于150mL二氯甲烷中，冰盐浴控制温度在0℃，缓慢滴加10mL浓硫酸，冰盐浴控制温度在0℃，滴加结束后，反应温度仍然控制在0℃，20min后，加入150mL水淬灭反应，依次加入150mL饱和碳酸氢钠溶液、150mL水、150mL饱和食盐水洗涤有机层，加入无水硫酸钠干燥,浓缩有机层，以PE：EA＝6：1柱色谱分离得到3.8g黄色固体，收率29.3％。

报道二、

步骤1.3-硝基-5-磺酸基水杨酸甲酯的制备

量取8mL（0.06mol）的水杨酸甲酯倒于三口烧瓶中，向其中边搅拌边快速滴入12mL的浓硫酸，65℃恒温搅拌反应1h，然后滴加6.4mL浓硫酸和4mL硝酸配置成的混酸，10℃搅拌反应1.5h。反应结束后用水稀释，搅拌，静置冷却，析出粉色絮状物，抽滤得0.23g5-磺酸基水杨酸甲酯。1H-NMR(500MHz，D2O)δ:8.18(d，J=2.4Hz，1H)，7.77(dd，J=8.8，2.4Hz，1H)，6.98(d，J=8.8Hz，1H)，3.85(s，3H)。

调节滤液pH，抽滤，获得黄色固体3-硝基-5-磺酸基水杨酸甲酯，干燥，质量为16.14g，收率为93.9%。MS(ESI-)m/e：276(M-H)-，244。1H-NMR(500MHz，DMSO)δ:11.57(s，1H)，8.27(dd，J=5.5，2.2Hz，2H)，3.95(s，3H)。

步骤2.3-硝基水杨酸的制备

称取5.00g3-硝基-5-磺酸基水杨酸甲酯，置于250mL圆底烧瓶中，加入50mL62.3wt%的硫酸溶液，搅拌，150℃加热回流，反应6.5h，自然冷却，析出浅色絮状物，抽滤，干燥，得粉色固体2.57g，收率为77.8%。MP:128.1~128.2℃。MS(ESI-)m/e：182(M-H)-，138。1H-NMR(500MHz，DMSO)δ:8.57(d，J=2.8Hz，1H)，8.33(dd，J=9.2，2.9Hz，1H)，7.14(d，J=9.2Hz，1H)。

步骤3.3-硝基水杨酸甲酯的制备

将1.00g3-硝基水杨酸溶于10mL甲醇中，滴加2.5mL硫酸，加热回流反应3h，自然冷却，抽滤，获得粉色的片状固体，干燥得0.89g粗品（纯度93%），收率为82.6%。MP:131.9~132.3℃。1H-NMR(500MHz，DMSO)δ:11.46(s，1H)，8.17(dd，J=8.1，1.7Hz，1H)，8.08(dd，J=7.9，1.7Hz，1H)，7.12(t，J=8.0Hz，1H)，3.92(s，3H)。

将3-硝基水杨酸甲酯粗品溶于乙酸乙酯，用水洗涤，无水硫酸钠干燥，将溶剂旋干，得粉末状纯品(纯度>98%)，总收率约为57.3%。