4-二甲氨基苯甲酸的合成

背景及概述

4-二甲氨基苯甲酸不仅是优良的紫外线吸收剂,也是重要的有机合成中间体,主要用于制备压敏材料、热敏材料、纤维材料、防晒、防紫外线材料等。其戊酯、异辛酯作为优良的抗紫外线添加剂,已广泛应用于耐水、防晒化妆品中,其乙酯和酰胺作为自由基型光引发剂的增感剂,广泛应用于紫外光固化领域。4-二甲氨基苯甲酸衍生物在其相关领域中的推广应用主要受4-二甲氨基苯甲酸的生产成本和产品质量的影响。因此,寻找一条适合4-二甲氨基苯甲酸工业化生产的合成方法,对于开发4-二甲氨基苯甲酸衍生物类系列产品有着十分重要的意义。

制备

合成4-二甲氨基苯甲酸的主要方法有：(1)对二甲氨基卤代苯的羧基化[1]；(2)对氨基苯甲酸的甲基化；(3)对二甲氨基苯甲醛的直接氧化。方法(1)和(2)原料成本高,毒性大,操作不安全,不适合大规模化工业化生产。方法(2)还会产生大量单甲基化的副产物,给产品的分离和纯化带来困难。方法(3)是芳香醛氧化为芳香羧酸的经典方法,但常需价格昂贵的ＡgＮＯ3,仅适合于实验室制备,此外还用了性质极为活泼的亚氯酸钠,该氧化剂不易储存和运输,在反应过程中会产生易爆气体二氧化氯,且纯品的价格较高,价格低廉的工业品中又含有较多的氯酸盐杂质,其强烈的氧化性可能使苯环上醛基对位的敏感基团二甲氨基同时被氧化。因此,以上几种方法均不是工业生产对二甲氨基苯甲酸的理想途径。

图1 对二甲氨基苯甲酸的合成反应式

对二甲氨基苯甲醛(1)作为重要的精细化工原料,目前已实现大规模的工业化生产,市场价格也不高。我们希望以此为原料探索出一条毒害小,成本低,操作安全,适合工业化生产的新的制备对二甲氨基苯甲酸(2)的方法。为此,本文以1为原料,在Ag2O催化下以空气为氧化剂,制备了2,收率75.8%。该方法尚未见文献报道。

实验操作：

在三颈瓶中加入KOH4.5g,蒸馏水150ｍＬ,13g(约20mmol),Ag2O0.3g。搅拌,并通入空气,使反应温度保持在50℃～60℃反应24ｈ。趁热抽滤除去催化剂,滤液用稀盐酸酸化至ｐＨ=6～7,析出白色沉淀,过滤,滤饼用乙醇重结晶得白色针状晶体22.5g,产率75.8%。

参考文献

[1]张劲,阳年发,汤卫军,等.4-二甲氨基苯甲酸的合成研究[J].化学试剂,2003,25(4)：245-246.