氨解法制备3-氨基-4-甲基苯甲酸

背景及概述

氯虫苯甲酰胺作为一种新型高效、低毒杀虫剂,广泛应用于鳞翅目害虫的防治中。 3-氨基-4-甲基苯甲酸广泛用于合成氯虫苯甲酰胺的中间体2-氨基-5-氯-N，3-二甲基苯甲酰胺,也是一种重要的医药化工中间体,在许多药物的合成中也有应用。

制备

3-氨基-4-甲基苯甲酸的传统合成方法是以3-硝基-4-甲基苯甲酸为原料,使用铁粉加活性炭催化水合肼还原法制得,此方法反应时间长,硝化反应有副反应,反应后需要将铁和活性炭过滤出来,经脱色等精制工序,成本较高,且产生铁泥等固体三废。

图1 3-氨基-4-甲基苯甲酸的合成反应式

本发明公开了一种利用氨解法制备3-氨基-4-甲基苯甲酸的方法,将碘化亚铜和碘化钾混合,使碘化亚铜溶解于碘化钾中作为催化剂;将3-氯-4-甲基苯甲酸、碱、催化剂和溶剂在高压反。应釜中混合,密封后充入氨气,升温使反应釜内。的温度为85~95℃,压力为1.3~1.6Mpa,保温反应4~6小时,冷却至室温,放出多余的氨气,反应液减压蒸馏、提纯得3-氨基-4-甲基苯甲酸[1]。

以碘化亚铜作为催化剂,碘化钿作为助催化剂,有利于亲核反应的发生,降低了反应温度,提高了反应速率,反应收率在95%以上,降低了生产成本,且不会产生铁泥等固体三废污染，有利于工业化推广。

实验操作：

(1)催化剂的制备:将0.034g碘化亚铜和0.034g碘化钾混合,使碘化亚铜溶解于碘化钾中;

(2)将2.72g 3-氯-4-甲基苯甲酸、1.7g磷酸钾、步骤(1)中的催化剂和12mL N，N-二甲基乙酰胺加入到高压反应釜中,混合均匀后密封,密封后氨气抽换气6次,再充入0.5MPa氨气,反应釜放入加热反应器中,反应釜内温度为90℃,釜内压力为1.5MPa,保温反应5小时,反应结束后冷却至室温,打开反应釜气阀缓慢放出剩余氨气,取反应液进行LCMS测试,测得反应产率为97.8%,反应液减压蒸馏、水洗后用甲醇重结晶得3-氨基-4-甲基苯甲酸,纯度为99.7%。

参考文献

[1] Chemistry of Heterocyclic Compounds (New York, NY, United States), , vol. 16, # 3 p. 275 – 277