本文旨在探讨合成3-硝基-2-氨基苯甲酸的方法及其相关化学特性。通过深入研究这一合成过程,有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
简介:3-硝基-2-氨基苯甲酸(1)是一种重要的有机合成中间体,被广泛用于合成医药、农药以及各种功能材料。1被用作合成苯并咪唑类药物坎地沙坦和ABT-472 PARP抑制剂的关键中间体。美国专利使用3-硝基-2-氯苯甲酸经胺化水解制备,而日本专利则使用7-硝基靛红在碱性条件下经过氧化和氢氧化制备。另外,也可以使用3-硝基苯甲酸和2-甲酰氨基苯甲酸为原料来制备1。
合成:
1. 方法一:以邻苯二甲酸酐为起始原料,经硝化、脱水、酰胺化、霍夫曼重排4步反应可合成了3-硝基-2-氨基苯甲酸,总收率19%,具体步骤如下:
1.1 3-硝基邻苯二甲酸(2)的合成
在四口烧瓶中加入邻苯二甲酸酐100 g和浓硫酸200 mL,搅拌下于70 ℃滴加发烟硝酸80 g(温度不超过110 ℃),滴毕,低于110 ℃反应3 h。冰浴冷却至室温,过滤,滤饼用水洗涤后溶于蒸馏水(60 mL)中,保温(约60 ℃)2 h;冷却,过滤,滤饼干燥得白色固体2 36.3 g,收率25.34%, m.p.215 ℃~219 ℃。
1.2 3-硝基邻苯二甲酸酐(3)的合成
在四口烧瓶中加入2 21.1 g(100 mmol)和乙酸酐30 g,于103 ℃搅拌使其完全溶解,于120 ℃~130 ℃反应2 h。冷却,过滤,滤饼用乙醚洗涤, 干燥得淡黄色固体3 17.96 g,收率90.5%, m.p.166 ℃~168 ℃。
1.3 3-硝基-2-甲酰胺基苯甲酸(4)的合成
在三口烧瓶中加入尿素,在5 ℃以下边搅拌边分批加入3 58 g(300 mmol),加毕,缓慢升温至50 ℃使3完全溶解,在适宜温度下反应。抽真空, 有固体析出,加入浓HCl 20 mL,过滤,滤饼用水洗涤,干燥得白色固体4, m.p.220 ℃~222 ℃。
1.4 1的合成
在四口烧瓶中加入次氯酸钠水溶液40 mL,于0 ℃左右加入4 21 g(100 mmol)(约2 h),加毕,在适宜温度下反应3 h。冷却,抽滤,滤饼干燥得黄色固体1 , m.p.209 ℃~211 ℃。
2. 方法二:3-硝基邻苯二甲酸为原料,经过Curtius重排反应,高收率得到2-氨基-3-硝基苯甲酸,具体步骤如下:
(1)单酯化:将3?硝基邻苯二甲酸与低碳醇相混,加入浓硫酸,保温进行单酯化反应,生成单酯化低碳酯,回收醇,加入溶剂萃取,得单酯的溶液,(2)酰氯化:单酯化低碳酯,加入溶剂氯仿及氯化亚砜,对另外一羧基进行酰氯化,生成低碳酯酰氯,(3)Curtius重排水解:低碳酯酰氯,加入DMF及叠氮化钠,通过Curtius重排反应,完成羧基向氨基的改造,生成2?氨基?3?硝基苯甲酸酯,(4)2?氨基?3?硝基苯甲酸酯,在水相中,在无机强碱的作用下,对酯进行水解,生成目标产物2?氨基?3?硝基苯甲酸。
参考文献:
[1] 田志高,刘安昌,谭珍友,等. 3-硝基-2-氨基苯甲酸的合成[J]. 合成化学,2009,17(1):106-108. DOI:10.3969/j.issn.1005-1511.2009.01.028.
[2] 青岛雪洁助剂有限公司. 2-氨基-3-硝基苯甲酸的制备方法:CN201410181414.9[P]. 2014-07-16.