对硝基苯乙酸的合成研究
发布日期:2023/2/24 10:10:17
对硝基苯乙酸是需一种求量极大的化工原料,可用于医药和其他有机合成,如合成联苯乙酸、高效降压药氨酰心安等。同时,对硝基苯乙酸进一步反应可制备对氨基苯乙酸、对羟基苯乙酸,后两种产品均为医药和农药中间体,市场需求量较大。
合成研究
现在工业上合成对硝基苯乙酸的方法主要是使用的对硝基苯乙腈水解法,通过苄氯氰解得到苯乙腈,苯乙腈经硝化、水解得到对硝基苯乙酸。合成路线如下:
这种合成方法中,需要使用剧毒的氰化物,另外苯乙腈的毒性也较大,而且反应的收率不高。在发达国家这种工艺已经基本被淘汰。但是在国内,此法仍然是生产苯乙酸系列产品的主要方法。随着产业升级及环境保护的要求,迫切需要对现有的工艺进行优化。
相关研究从易得的原料2-苯乙醇出发,通过先硝化再氧化以及先氧化再硝化两种路线来制备对硝基苯乙酸。
根据文献报道由2-苯乙醇为原料制取对硝基苯乙醇的路线收率和纯度都比较高,因此有实验通过将2-苯乙醇的羟基保护后再进行硝化、氧化的路线合成目标产物。
将2-苯乙醇的羟基保护后硝化,提高了对位产物的比例,减小了副反应的发生,醇氧化到羧酸的步骤中,当前的氧化剂多采用一些计量的无机氧化剂,对环境不利。根据文献我们采取了NaClO2-NaClO-TEMPO体系,取得了较好的收率和效果。
如果将羟基先氧化为羧基,再进行硝化反应时理论上无需进行保护,产物也以邻、对位为主,所以实验同时研究了2-苯乙醇先氧化后硝化制备对硝基苯乙酸的路线。
结论
2-苯乙醇是一种常用的食用香料,来源广泛,价栺低廉,以苯乙醇为原料,通过两种路线合成对硝基苯乙酸,无论哪种路线都能得到良好的收率,采用先硝化再氧化的路线,虽然步骤较长,但对位产物的比例超过90%,可以以较高的收率获得对硝基苯乙酸,对硝基苯乙醇氧化的过程中,采用TEMPO-NaClO2-NaClO体系可以获得较高的收率,但是由于硝基苯乙醇中硝基的吸电子效应,硝基苯乙醇的氧化采取TEMPO-O2-Fe3(NO3)3体系则产率不高。
采用先氧化再硝化的路线,反应步骤较少,利用氧气为氧化剂经济绿色,但是产品中邻位产物比例较高。分离提纯复杂。但是该路线可以制备中间产物,且条件温和,收率较高,成本较低。
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