4-硝基水杨酸的制备与理化性质

4-硝基水杨酸，常温常压下为白色至浅棕色结晶固体粉末，具有显著的酸性和一定的腐蚀性，它难溶于水和醚类有机溶剂但是可溶于二甲基亚砜和醇类有机溶剂。4-硝基水杨酸是一种水杨酸衍生物，受苯环上硝基单元的强吸电子性质影响，它的酸性比水杨酸强很多，主要用作医药分子基础化学原料。

理化性质

4-硝基水杨酸结构中的羧酸单元可在硫酸的催化作用下和醇类物质例如甲醇等发生酯化反应得到相应的水杨酸酯衍生物。4-硝基水杨酸的硝基基团可在适当的还原剂的作用下发生还原反应得到相应的苯胺衍生物。

制备方法

制备4-硝基水杨酸的方法多种多样，常见的方法是通过其相应的苄醇类前体物质通过氧化变成羧酸得到。

图1 4-硝基水杨酸的制备方法

将亚硝酸钠（12 mmol）、水杨酸（10 mmol）、硫酸氢钾（1 mmol）和过硼酸钠（1 mmol）与硅胶进行混合。然后将所得的反应混合物放入微波炉，然后用薄层色谱（TLC）监测反应过程，直到反应完成（120秒）。反应结束后用NaHCO3溶液处理反应混合物，然后用乙酸乙酯（30ml）提取。分离有机层并将其在无水硫酸钠上进行干燥处理。所得的滤液在真空下进行浓缩蒸发，所得的剩余物以乙酸乙酯和己烷二元混合物为洗脱液，采用柱层析法对原油进行提纯得到产物4-硝基水杨酸。[1]

溴化反应

图2 4-硝基水杨酸的溴化反应

在一个干燥的反应烧瓶中将4-硝基水杨酸（0.2 mmol），N-溴琥珀酰亚胺（0.66 mmol）溶解于2ml 95%乙醇中，然后将所得的反应混合物在室温下进行搅拌反应大约24小时。通过TLC点板检测反应进度，反应结束后将反应混合物在真空中进行浓缩处理。所得的反应混合物用硅胶快速柱层析进行分离提纯（石油醚/乙酸乙酯= 50:1为洗脱液），即可得到目标产物分子2,4,6-三溴-3-硝基苯酚。[2]

参考文献

[1] Rajanna, K. C.; et al，Research on Chemical Intermediates (2018), 44(10), 6023-6038.

[2] Zhang, Zhenbei; et al, Synlett (2024), 35(18), 2117-2122.