2-硝基间苯二酚的应用

背景及概述^[1][2]

2-硝基间苯二酚不仅是重要的工业原料，而且因硝基可方便的还原为氨基又是关键合成中间体之一，因酚羟基有助于提高影像的稳定性而用作彩色相片显影剂的稳定剂；可用于合成冠醚作为π-受体的类大环化合物、合成2-吡啶酮衍生物作为HIV-1-变种反转录酶抑制剂。

目前，2-硝基间苯二酚的制备方法主要有：方法1，以间苯二酚为原料直接用混酸硝化，由于酚羟基反应活性高，副产物多，收率仅为12.9 %；方法2，以间苯二酚为原料，先磺化用磺羧基保护4，6 位，再用硝酸和硫酸组成的混酸硝化后经水蒸汽蒸馏得到产物的收率为37.5 %

应用^[2-3]

2-硝基间苯二酚不仅是重要的工业原料，而且因硝基可方便的还原为氨基又是关键合成中间体之一，应用范围很广。主要应用有：2-硝基间苯二酚在酸中显黄色在碱中则显红色，颜色变化的pH=5.4～7.4，pKIn=6.4±0.1，pT=6.2，由于其pK接近强酸对强碱的等电点(pI=7.0)，所以可以作为酸碱指示剂；2-硝基间苯二酚及其盐作为偶联剂用于合成氧化性染发剂及用于聚酯类、丝毛类、混纺类纺织品的酸性偶氮染料；因酚羟基有助于提高影像的稳定性而用作彩色相片显影剂的稳定剂；可用于合成冠醚作为 π-受体的类大环化合物、合成2-吡啶酮衍生物作为HIV-1-变种反转录酶抑制剂等。

如有研究开发了一种苯并噁嗪类激动剂的制备方法，以2-硝基间苯二酚为原料，经过七步反应，合成了目标化合物。合成方法操作简便，避免了使用有毒试剂，可以用于制备较大量的BI-167107及其类似化合物。

制备^[1-2]

方法1：采用浓硝酸、冰醋酸和浓硫酸组成的混酸作定向硝化剂，产物总收率平均为48.27 %，反应原理如图所示.

步骤1：磺化。在装有温度计、机械搅拌的250mL 三口瓶中加22.00g(0.2mol)的研细的间苯二酚和60.00 g(0.6mol)浓硫酸，充分搅拌下水浴缓慢加热到60 ～ 65 ℃，保温反应3 h 后，自然冷却至室温密闭放置3 h，磺化物无须分离直接用于下一步反应。

步骤2：硝化。将上一步反应的三口瓶安装温度计、机械搅拌、滴液漏斗并置于冰-水浴中，待瓶内温度降至5 ℃时，搅拌下缓慢滴加预先冷却的52.00 g 混酸(含HNO30.28mol，w(HNO3)：w(HAc)：w(H2SO4)=1 g ：0.5 g ：0.5 g)硝化，维持温度在5 ～ 10 ℃；滴完后(约需2 h)，保温反应2 h 再加入80 g 碎冰和40.00g 尿素，继续搅拌1 h。

步骤3：纯化。将上步三口瓶中的混合物转入500mL 烧瓶中并进行水蒸汽蒸馏，收集冷凝管壁上和接受瓶内的馏分，得到桔红色固体2-硝基间苯二酚14.96 g，收率为48.26 %。

方法2：利用硅胶作为助脱水剂合成2-硝基间苯二酚的方法，包括以下步骤：

1）按间苯二酚质量∶98%浓硫酸体积∶65%浓硝酸体积比为10∶3～7∶6～10比例量取98%浓硫酸和65%浓硝酸，并将98%浓硫酸和65%浓硝酸进行混合得到硫-硝混酸，密闭后采用冰水浴将其冷却至5℃以下；

2）将间苯二酚和硅胶按质量比为5～20∶1混合后装入反应器中，然后按间苯二酚质量∶98%浓硫酸体积为1∶1.6的比例缓慢滴加98%的浓硫酸，滴加完成后开启搅拌机；并在搅拌下按间苯二酚质量∶98%浓硫酸体积为1∶3.4的比例继续滴加98%的浓硫酸；滴加完成后在充分搅拌下缓慢加热到30～65℃，保温15～60min，再用冰水浴将反应物冷却至5℃以下；然后逐滴加入步骤（1）配制好的冷却后的硫-硝混酸，同时维持反应温度为5℃；滴加完成后在5℃保温2～3.5h，再往反应器中按间苯二酚∶冰：尿素的质量比为1∶4∶0.02加入碎冰和尿素，继续搅拌直至完全溶解；

3）将步骤（2）所得混合物进行水蒸汽蒸馏并收集馏分，用冰水冷却后抽滤，将抽滤得到的固体加入至50%乙醇中加热回流溶解，间苯二酚质量∶50%乙醇的体积为1∶ 4；待固体全部溶解后，取出用冰水冷却，2-硝基间苯二酚全部析出；抽滤后，用50% 的乙醇溶液洗涤，抽干后干燥，得到2-硝基间苯二酚最终产品。具体反应方程为：

主要参考资料

[1] 2-硝基间苯二酚制备工艺的优化

[2] CN201410095991.6 利用硅胶作为助脱水剂合成2-硝基间苯二酚的方法

[3] CN201210512530.5 一种苯并噁嗪类激动剂的制备方法