一種3-硝基水楊酸甲酯的合成方法
【專利摘要】本發明公開了一種3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，水楊酸甲酯作為原料，在攪拌狀態下加入濃硫酸加熱反應，冷卻后滴加硝硫混酸攪拌反應后，調節pH，抽濾，得到3-硝基-5-磺酸基水楊酸甲酯，再加入到硫酸水溶液中，加熱、回流、攪拌，冷卻后抽濾得到3-硝基水楊酸，將3-硝基水楊酸溶解在甲醇溶液中，滴硫酸，加熱回流攪拌后，冷卻抽濾、干燥得到3-硝基水楊酸甲酯。本發明反應后處理簡便經濟，產物易于從反應體系中分離，且乙酸乙酯可循環重復使用，經濟環保；且避免了現有的直接硝化的合成方法中的3位和5位硝化產物的分離，且大幅度提高了3位硝化產物的產率，從本質上改變了硝基引入位置的定位實質。
【專利說明】一種3-硝基水楊酸甲酯的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化合物的合成方法，具體涉及一種3-硝基水楊酸甲酯的合成方法。
【背景技術】
[0002]長期以來，制藥行業一直是精細化學品工業的發展重點。高附加值的醫藥中間體的化學結構往往比較復雜或特殊，合成通常需要多步反應。硝基水楊酸類化合物是一類非常有用的化合物，可作為農藥、醫藥、染料、化纖、橡膠和含能材料等產品的中間體。
[0003]傳統的3-硝基水楊酸甲酯合成方法一般是將水楊酸甲酯用硝酸和硫酸的混酸進行直接硝化，但區域選擇性是以5-位硝化為主，3-硝基水楊酸甲酯產率為10%左右，而且分離較困難，文獻報道(劉艷珠，李永繡，李霞，等.硝酸鐵對水楊酸甲酯的硝化及位置選擇性[J].應用化學，2010，27 (4))可通過柱色譜分離獲得。這種方法分離方法復雜、3-硝基水楊酸甲酯產率低，不具有大規模工業化生產價值。因此開發一種低成本、高產率、分離提純方法簡便的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法具有很強的應用前景和經濟價值。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是提供一種3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，該方法原料易得、反應成本低、收率及純度較高、易于工業化生產。
[0005]本發明采用的合成步驟如下:
1.以水楊酸甲酯作為原料，在攪拌狀態下加入濃硫酸，加熱反應；` 2.將步驟I所得的溶液冷卻，滴加硝硫混酸，并攪拌反應后，將反應液倒入水中，調節PH，抽濾，干燥濾餅，得到3-硝基-5-磺酸基水楊酸甲酯粗品；
3.將上述3-硝基-5-磺酸基水楊酸甲酯加入到硫酸水溶液中，加熱、回流、攪拌，冷卻后抽濾得到3-硝基水楊酸粗品；
4.將上述3-硝基水楊酸溶解在甲醇溶液中，滴硫酸，加熱回流攪拌后，冷卻抽濾、干燥得到3-硝基水楊酸甲酯粗品。
[0006]步驟I中水楊酸甲酯和硫酸的摩爾比為1: 2~5，優選為1: 3-4;加熱溫度為40~100 V ;加熱時間為0.5~2 h0
[0007]步驟2中所述硝硫混酸中硝酸占硝硫混酸總量的12%，所述的水楊酸甲酯和硝酸的摩爾比為1: 0.75^1.5 ;硝化過程中反應溫度為-5飛O 0C ;應時間為廣5 h，溶液pH為
0.5~2.0。
[0008]步驟3中硫酸水溶液的濃度為56.8~68.3 wt%,優選為60~66 wt%, 3_硝基_5_磺酸基水楊酸甲酯在反應體系中的濃度為0.08、.25 g/mL;反應時間為5~15 h，優選為6~8h ;反應加熱溫度為130~170 °C，優選為150~160 °C。
[0009]步驟4中3-硝基水楊酸在甲醇中的濃度為0.1 g/ml，反應溫度為8(Tl20 V ;反應時間為2~4h，甲醇與硫酸的摩爾比為4.5~8.9:1。[0010]其工藝路線如下:
【權利要求】
1.一種3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟1、以水楊酸甲酯作為原料，在攪拌狀態下加入濃硫酸，加熱反應； 步驟2、將步驟I所得的溶液冷卻，滴加硝硫混酸，并攪拌反應后，將反應液倒入水中，調節PH，抽濾，干燥濾餅，得到3-硝基-5-磺酸基水楊酸甲酯粗品； 步驟3、將上述3-硝基-5-磺酸基水楊酸甲酯加入到硫酸水溶液中，加熱、回流、攪拌，冷卻后抽濾得到3-硝基水楊酸粗品； 步驟4、將上述3-硝基水楊酸溶解在甲醇溶液中，滴硫酸，加熱回流攪拌后，冷卻抽濾、干燥得到3-硝基水楊酸甲酯粗品。
2.根據權利要求1所述的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于步驟I中所述的水楊酸甲酯和硫酸的摩爾比為1: 2~5 ;加熱溫度為4(T100 °C ;加熱時間為0.5~2 h。
3.根據權利要求1或2所述的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于步驟I中所述的水楊酸甲酯和硫酸的摩爾比優選1: 3-4。
4.根據權利要求1所述的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于步驟2中所述的硝硫混酸中硝酸占硝硫混酸總量的12% ;所述的水楊酸甲酯和硝酸的摩爾比為1:0.75^1.5 ;硝化過程中反應溫度為-5飛O V ;應時間為f 5 h ;溶液pH為0.5^2.0。
5.根據權利要求1所述的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于步驟3中所述的硫酸水溶液的濃度為56.8飛8.3 wt% ； 3-硝基-5-磺酸基水楊酸甲酯在反應體系中的濃度為0.08~0.25 g/mL ;反應時間為5~15 h ;反應加熱溫度為130~170 °C。
6.根據權利要求1或5所述的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于步驟3中所述的硫酸水溶液的濃度優選6(T66 wt%;所述的反應時間優選6~8 h;反應加熱溫度優選150~160 0C0
7.根據權利要求1所述的3-硝基水楊酸甲酯的合成方法，其特征在于步驟4中所述的3-硝基水楊酸在甲醇中的濃度為0.1 g/ml ;反應溫度為80-120 V ;反應時間為2~4h ；甲醇與硫酸的摩爾比為4.5~8.9:1。
【文檔編號】C07C201/12GK103570552SQ201210269726
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優先權日:2012年8月1日
【發明者】羅軍, 王麗波 申請人:南京理工大學