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一種2,4-二氨基苯甲酸的合成方法

文檔序號:9659712閱讀:1282來源:國知局
一種2,4-二氨基苯甲酸的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種2, 4-二氨基苯甲酸的合成方法,屬于化學(xué)合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 3,5-二硝基苯甲酸和3,5-二氨基苯甲酸是一類重要的染料、醫(yī)藥中間體,以它 們?yōu)樵?,可以開發(fā)出泛影酸、聚酰亞胺等許多高附加值下游產(chǎn)品。目前,國內(nèi)外對這兩種 物質(zhì)有較大的市場需求。3,5-二硝基苯甲酸一般以苯甲酸或間硝基苯甲酸為原料,經(jīng)硝化 反應(yīng)得到。3,5-二氨基苯甲酸可以由3,5-二硝基苯甲酸經(jīng)過還原制備。
[0003] 苯甲酸上苯環(huán)所連的羧基是第二類定位基,用硝酸硝化時,硝基定位在羧基的間 位,同時,硝基也是第二類定位基,第二個硝基也定位在間位上,由于羧基的鈍化作用,繼續(xù) 硝化生成三硝基化合物的幾率極小。在硝化反應(yīng)中,由于硝基和羧基的鈍化作用,第二個硝 基很難進攻上去,同時由于硫酸的存在,高溫容易發(fā)生磺化反應(yīng),產(chǎn)生副產(chǎn)物。用發(fā)煙硝酸 及發(fā)煙硫酸,可以提高硝化反應(yīng)的脫水值,降低反應(yīng)所需要的溫度,減少或避免副反應(yīng)的發(fā) 生。該反應(yīng)具有高選擇性、高轉(zhuǎn)化率、安全的優(yōu)點。反應(yīng)產(chǎn)生的廢水用氫氧化鈣中和,然后 直接焚燒可以得到建筑材料石膏,同時消除廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種反應(yīng)條件溫和、收率高的2, 4-二氨基苯甲酸的合成方法。 為達到上述目的,本發(fā)明2, 4-二氨基苯甲酸的合成路線為:
本發(fā)明涉及的2, 4-二氨基苯甲酸的合成過程包括以下步驟: (1)在500mL的四口燒瓶中加入80~100g的鄰苯二甲酸酐,向其中緩慢加入180~ 200mL質(zhì)量分數(shù)90~92%的濃硫酸,攪拌10~15min后,放置水浴中,在70°C下滴加60~ 70g的發(fā)煙硝酸,并保持反應(yīng)體系溫度在70~100°C,滴加完成后,在70~90°C下攪拌反應(yīng) 1~2h,反應(yīng)完成后用冰浴冷卻至室溫,過濾,將濾渣用清水洗滌3~4次,之后溶于100~ 150mL的蒸餾水中,保溫在55~66°C下靜置1~2h,之后過濾,將濾渣干燥即得4-硝基鄰 苯二甲酸; (2) 取100~150g上述的制得4-硝基鄰苯二甲酸與四口燒瓶中,向其中加入30~ 40mL的乙酸酐,在90~105°C下攪拌直至固體全部溶解,溶解后升溫至120~130°C,保持 在此溫度下反應(yīng)2~4h,并且邊反應(yīng)邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,過濾,取濾渣用乙醚 洗滌2~3,洗滌后在40~50°C下干燥4~5h,得4-硝基鄰苯二甲酸酐; (3) 將20~25g的尿素加入500mL的三口燒瓶中,放入水浴中,控制溫度在5~8°C時, 分3~4次向燒瓶中加入上述制得的4-硝基鄰苯二甲酸酐,每次加入量為10~15g,并且 邊加入邊攪拌,加入完成后緩慢升溫至70~80°C,使得4-硝基鄰苯二甲酸酐完全溶解,之 后降溫至45~50°C對燒瓶中進行抽真空,當(dāng)不再有固體析出時向其中加入10~15mL質(zhì)量 分數(shù)為60~70%的鹽酸,之后劇烈攪拌20~30min,轉(zhuǎn)速控制在400~500r/min,攪拌后 降溫至室溫,進行過濾,將濾渣用蒸餾水清洗后,在50~55°C下干燥,可得4-硝基-2-甲酰 胺基苯甲酸; (4) 在500mL的四口燒瓶中加入40~50mL質(zhì)量分數(shù)10~20%次氯酸鈉水溶液,放 置冰浴中,控制溫度在0~2°C下加入100~110g上述制得的4-硝基-2-甲酰胺基苯甲 酸,加入后升溫至30~40°C,保持在此溫度下反應(yīng)2~3h,邊反應(yīng)邊攪拌,反應(yīng)完成后冷卻 至-5°C,冷卻后立即抽濾,將濾渣在60~70°C下干燥,即得2-氨基-4-硝基苯甲酸; (5) 在250mL的三口燒瓶中加入15~20g上述制得的2-氨基-4-硝基苯甲酸,再向其 中加入90~100mL無水乙醇,在100~105°C下進行回流1~2h,回流后向其中滴加50~ 6〇mL質(zhì)量分數(shù)9%的硫化銨溶液,在800~900W微波加熱下繼續(xù)回流5~7min,趁熱抽濾, 用水清洗濾渣至pH為7~8,合并濾液,倒入50~60g冰水中,并迅速攪拌,靜置5~lOmin 后將粗產(chǎn)物析出,用質(zhì)量分數(shù)30~40%鹽酸溶解粗產(chǎn)物,過濾。將濾液用質(zhì)量分數(shù)30%的 氨水調(diào)至pH為3~4,析出固體后進行抽濾,將濾渣放置60~70°C下干燥,即可得2, 4-二 氨基苯甲酸。 具體實施方案
[0005] 本發(fā)明涉及的一種2, 4-二氨基苯甲酸的合成過程包括以下步驟: 首先在500mL的四口燒瓶中加入80~100g的鄰苯二甲酸酐,向其中緩慢加入180~ 200mL質(zhì)量分數(shù)90~92%的濃硫酸,攪拌10~15min后,放置水浴中,在70°C下滴加60~ 70g的發(fā)煙硝酸,并保持反應(yīng)體系溫度在70~100°C,滴加完成后,在70~90°C下攪拌反應(yīng) 1~2h,反應(yīng)完成后用冰浴冷卻至室溫,過濾,將濾渣用清水洗滌3~4次,之后溶于100~ 150mL的蒸餾水中,保溫在55~66°C下靜置1~2h,之后過濾,將濾渣干燥即得4-硝基鄰 苯二甲酸;取100~150g制得4-硝基鄰苯二甲酸與四口燒瓶中,向其中加入30~40mL的 乙酸酐,在90~105°C下攪拌直至固體全部溶解,溶解后升溫至120~130°C,保持在此溫 度下反應(yīng)2~4h,并且邊反應(yīng)邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,過濾,取濾渣用乙醚洗滌2~ 3,洗滌后在40~50°C下干燥4~5h,得4-硝基鄰苯二甲酸酐;將20~25g的尿素加入 500mL的三口燒瓶中,放入水浴中,控制溫度在5~8 °C時,分3~4次向燒瓶中加入制得的 4-硝基鄰苯二甲酸酐,每次加入量為10~15g,并且邊加入邊攪拌,加入完成后緩慢升溫至 70~80°C,使得4-硝基鄰苯二甲酸酐完全溶解,之后降溫至45~50°C對燒瓶中進行抽真 空,當(dāng)不再有固體析出時向其中加入10~15mL質(zhì)量分數(shù)為60~70%的鹽酸,之后劇烈攪 拌20~30min,轉(zhuǎn)速控制在400~500r/min,攪拌后降溫至室溫,進行過濾,將濾渣用蒸餾 水清洗后,在50~55°C下干燥,可得4-硝基-2-甲酰胺基苯甲酸;在500mL的四口燒瓶中 加入40~50mL質(zhì)量分數(shù)10~20%次氯酸鈉水溶液,放置冰浴中,控制溫度在0~2°C下加 入100~110g上述制得的4-硝基-2-甲酰胺基苯甲酸,加入后升溫至30~40°C,保持在 此溫度下反應(yīng)2~3h,邊反應(yīng)邊攪拌,反應(yīng)完成后冷卻至-5°C,冷卻后立即抽濾,將濾渣在 60~70°C下干燥,即得2-氨基-4-硝基苯甲酸;在250mL的三口燒瓶中加入15~20g上述 制得的2-氨基-4-硝基苯甲酸,再向其中加入90~100mL無水乙醇,在100~105°C下進 行回流1~2h,回流后向其中滴加50~60mL質(zhì)量分數(shù)9%的硫化銨溶液,在800~900W微 波加熱下繼續(xù)回流5~7min,趁熱抽濾,用水清洗濾渣至pH為7~8,合并濾液,倒入50~ 60g冰水中,并迅速攪拌,靜置5~lOmin后將粗產(chǎn)物析出,用質(zhì)量分數(shù)30~40%鹽酸溶 解粗產(chǎn)物,過濾。將濾液用質(zhì)量分數(shù)30%的氨水調(diào)至pH為3~4,析出固體后進行抽濾,將 濾渣放置60~70°C下干燥,即可得2, 4-二氨基苯甲酸。
[0006] 實例 1 首先在500mL的四口燒瓶中加入80g的鄰苯二甲酸酐,向其中緩慢加入180mL質(zhì)量分 數(shù)90%的濃硫酸,攪拌lOmin后,放置水浴中,在70°C下滴加60g的發(fā)煙硝酸,并保持反應(yīng)體 系溫度在70°C,滴加完成后,在70°C下攪拌反應(yīng)lh,反應(yīng)完成后用冰浴冷卻至室溫,過濾, 將濾渣用清水洗滌3次,之后溶于100mL的蒸餾水中,保溫在55°C下靜置lh,之后過濾,將 濾渣干燥即得4-硝基鄰苯二甲酸;取100g制得4-硝基鄰苯二甲酸與四口燒瓶中,向其中 加入30mL的乙酸酐,在90°C下攪拌直至固體全部溶解,溶解后升溫至120°C,保持在此溫度 下反應(yīng)2h,并且邊反應(yīng)邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,過濾,取濾渣用乙醚洗滌2,洗滌后 在40°C下干燥4h,得4-硝基鄰苯二甲酸酐;將20g的尿素加入500mL的三口燒瓶中,放入 水浴中,控制溫度在5°C時,分3次向燒瓶中加入制得的4-硝基鄰苯二甲酸酐,每次加入量 為l〇g,并且邊加入邊攪拌,加入完成后緩慢升溫至70°C,使得4-硝基鄰苯二甲酸酐完全溶 解,之后降溫至45°C對燒瓶中進行抽真空,當(dāng)不再有固體析出時向其中加入10mL質(zhì)量分數(shù) 為60%的鹽酸,之后劇烈攪拌20min,轉(zhuǎn)速控制在400r/min,攪拌后降溫至室溫,進行過濾, 將濾渣用蒸餾水清洗后,在50°C下干燥,可得4-硝基-2-甲酰胺基苯甲酸;在500mL的四口 燒瓶中加入40mL質(zhì)量分數(shù)10%次氯酸鈉水溶液,放置冰浴中,控制溫度在0°C下加入100g 上述制得的4-硝基-2-甲酰胺基苯甲酸,加入后升溫至30°C,保持在此溫度下反應(yīng)2h,邊 反應(yīng)邊攪拌,反應(yīng)完成后冷卻至-5°C,冷卻后立即抽濾,將濾渣在60°C下干燥,即得2-氨 基-4-硝基苯甲酸;在250mL的三口燒瓶中加入15g上述制得的2-氨基-4-硝基苯甲酸, 再向其中加入90mL無水乙醇,在100 °C下進行回流lh,回
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