在化学合成的研究中,合成邻氨基苯磺酸的方法具有一定的研究意义。
背景:邻氨基苯磺酸,又称为2-氨基苯磺酸,呈灰白色或灰白微红色结晶,主要用于染料工业中制造活性艳红K-2BP和K-2G等染料,同时也被应用于荧光增白剂的生产。 其生产方法主要有(1)从苯胺出发,在有机溶剂中,用氯磺酸磺化,得该产品;(2)从邻硝基氯苯出发,经二硫化二钠磺化,再用铁粉还原制得该产品。这两种方法都存在流程长,三废污染多,生产成本较高的缺点,且方法(2)已被列为淘汰工艺。
合成:
1. 方法一:
以亚硫酸氢钠为磺化剂,电化学还原合成邻氨基苯磺酸,具体实验步骤如下:
在装有搅拌的三口瓶内加入邻硝基氯苯、 亚硫酸氢钠、氧化镁 、水及酒精,水浴加热,搅拌,保持 60~ 65℃恒温,并适时添加水、酒精,磺化完成后,加盐酸中和成酸性,加盐,冷却,静置,过滤,脱水得邻硝基苯磺酸。
将上述制得的邻硝基苯磺酸放入底部装有网状 F 电极的电解池内,加适量盐酸,保持强酸性,将 F 电极接到 6V 直流电源的负极上;另用 N网作阳极,并插入碱性电解液中;间接连接两池,保持 4.0~ 5.0A/dm2电流密度,温度 30~ 40℃之间,电解完成后,过滤,洗涤沉淀,干燥,即得。
2. 方法二:
以邻硝基氯苯为原料,经亚硫酸氢钠亲核置换磺化, Pd/C 催化加氢还原得到邻胺基苯磺酸。具体实验操作如下:
在装有搅拌器的三口烧瓶内依次加入邻硝基氯苯、亚硫酸氢钠、氧化镁、水及乙醇,水浴加热,搅拌,保持 60~65 ℃ 恒温,并适时添加水和乙醇;磺化完成后,加盐酸中和至酸性,加盐,冷却至室温,静置析出邻硝基苯磺酸结晶; 结晶物过滤, 加入少量冷水洗涤,然后于 120 ℃ 下干燥,收率 86.1%。
将上述制得的邻硝基苯磺酸在高压反应釜中,加入 Pd/C 催化剂,通入氢气进行催化加氢,间隔一定时间取样分析进行监控。 反应完后,过滤,洗涤沉淀,干燥,收率 92.1%。产品熔点 299~302 ℃,纯度98.95%(HPLC,面积归一化)。
参考文献:
[1]胡建良. 1种邻氨基苯磺酸合成新方法 [J]. 化工生产与技术, 2009, 16 (04): 23-24+8.
[2]仲汉秀,陈正法,高瑞华. 邻氨基苯磺酸的合成研究 [J]. 浙江化工, 2000, (01): 33-34.