5-氨基间苯二甲酸的合成与转化

5-氨基间苯二甲酸，英文名为5-Aminoisophthalic acid，常温常压下为白色固体颗粒。5-氨基间苯二甲酸是精细化工产品，分子结构中既有酸性的羧基基团又含有碱性的氨基基团，因此在制备的过程中需要格外地注意反应体系的酸碱度。

溶解性

在二甲基亚砜中溶解性好，在低极性溶剂例如正己烷，环己烷，甲苯和醚类溶剂中溶解性很差，不溶于水。

合成方法

图1 5-氨基间苯二甲酸的合成路线

方法一

在室温环境(27°C)下，将2.11 g 5-硝基异酞酸和Zn粉( 0.9 g , 0.15 mol)溶于20 ml甲醇和4 ml 90 %甲酸中，得到的反应混合物在室温下搅拌反应30分钟，通过TLC点板监测反应进度，反应完成后过滤除去不溶性杂质，然后蒸发有机层，将残余物溶于氯仿中，并用饱和NaCl水溶液洗涤有机层以除去甲酸铵，分离出并蒸发有机层，从热甲醇中重结晶即可得到目标产物分子5-氨基间苯二甲酸。[1]

方法二

将5 -硝基间苯二甲酸( 40 g , 188 mmol)、正丁醇( 100 ml )、对甲苯磺酸一水化合物( 10 g , 52 mmol)和苯( 150 ml )加入到三颈烧瓶中，反应体系用Dean - Stark冷凝器回流，直到水停止从混合物中分离，冷却混合物，往反应体系中加入二氯甲烷( 300 ml)，所得溶液用NaOH ( 1N )和水( 3次)洗涤，分离出有机层并用无水Na2SO4干燥，过滤除去干燥剂，滤液通过旋转蒸发除去溶剂。残余物在甲醇和四氢呋喃(1∶1, 1L)中溶解，在持续搅拌下向混合物中加入NH4CO2H (甲酸铵) ( 22 g , 0.758 mol)和Pd/C ( 10 % , 2 g)，混合物回流反应1.5 h，然后室温下搅拌过夜。反应结束后过滤除混合物，然后蒸发有机层。将残余物溶于二氯甲烷中，并用饱和NaCl水溶液洗涤，分离出并蒸发有机层即可得到目标产物分子5-氨基间苯二甲酸。[2]

有机合成转化

在有机合成转化中，5-氨基间苯二甲酸中的羧基可以在二氯亚砜的作用下和醇类化合物进行缩合反应得到相应的酯类衍生物，结构中的氨基结构可以在叠氮化钠的作用下转变为叠氮基团。

医药用途

5-氨基间苯二甲酸可用来制备5-羟基丙酰氨基-2,4,6-三碘异肽酸-双(1,3-二羟基异丙基酰胺)等非离子型碘化X-射线造影剂。

危害性

对眼睛、呼吸系统和皮肤有一定伤害，吸入人体内会刺激呼吸系统；眼睛接触会导致严重的眼睛损伤。

参考文献

[1] Choudhary, Amol S. et al Fibers and Polymers, 16(4), 809-818; 2015

[2] Vinogradov, Sergei A. Organic Letters, 7(9), 1761-1764; 2005