4-氨基甲酸的主要用途_凯茵工业添加剂
背景及概述[1]
4-氨基甲酸分子式C7H7NO2。分子量137.14。由稀乙醇中得单斜棱柱晶体，在空气中见光变为黄色。熔点188～189℃，相对密度1.37425，在乙醇中UVλmax220、289nm。在水中溶解度为25℃时1g溶于170ml水、100℃时1g溶于90ml水，1g还可溶于8ml乙醇、50ml，能溶于、中，微溶于，不溶于石油醚。25℃时Ka＝1.21×10-5，Kb＝2.3×10-12，5%的溶液pH为3.5。与溴作用生成二溴衍生物，与HCl和KClO3反应生成氯醌(四氯代对醌)，180℃与HCl作用生成胺和二氧化碳。以碱的一个络合因子广泛地存在于自然界，发酵酵母中含有的质量分数为5×10-6～6×10-6、酿酒酵母中含有的质量分数为10×10-6～100×10-6。制法：由铁粉还原对硝基甲酸而得。
用途[2-5]
4-氨基甲酸是重要的芳香类氨基酸之一，是机体细胞生长和分裂所必需的物质的重要组成部分，在生命的新陈代谢中有不可替代的作用，在酵母、肝脏、麸皮、麦芽中含量甚高。4-氨基甲酸可以缓解红血球缺乏而导致的贫血、病毒性贫血、口炎性腹泻和怀孕期贫血等。4-氨基甲酸作为主要成分的高效营养品——复合维生素B-100，能有效提高人体三大代谢，全面抗击疲劳缓解压力。4-氨基甲酸和青霉素或链霉素配伍，可有效提高抑菌作用。4-氨基甲酸也是一种重要的精细化工原料，在医药方面，是合成补血剂-叶酸、促凝血药-对羧基苄胺的关键中间体，还用于制造治疗佝偻病、风湿症、关节炎、结核病的药物。在化妆品行业，是重要的人体防晒剂、毛发生长剂的中间体；在有机化学工业方面，用以制备各种酯类产品，可用作树脂改性剂，亦可用以合成活性染料、偶氮染料的特殊中间体。其应用举例如下：
1）合成4-氨基甲酸乙酯，包括以下步骤：用醇溶解4-氨基甲酸，配制质量分数为5-30%的4-氨基甲酸溶液；在0-50℃条件下往4-氨基甲酸溶液中滴加氯化亚砜进行酯化反应，滴加完后升温至回流，反应4-10小时；反应结束后，冷却反应物料，待固体物质析出后过滤，用水溶解固体物质，加入弱碱中和至pH7-8，固体物质析出后再过滤、水洗、烘干得到4-氨基甲酸乙酯产品。本发明以4-氨基甲酸为原料，使用氯化亚砜为脱水剂进行酯化反应制备4-氨基甲酸乙酯，反应速度快、产率高、产品纯度高，在工业上有很好的应用前景。
2）制备以4-氨基甲酸为共晶前驱体的阿德福韦药物共晶，属于药物共晶技术领域。该药物共晶的空间群为单斜晶系，一个阿德福韦分子、两个4-氨基甲酸分子和一个水分子分别通过氢键结合在一起构成阿德福韦–氨基甲酸药物共晶的基本结构单元。本发明药物共晶制备过程中所选的溶剂为水，采用方法为溶液共结晶法，由于阿德福韦在冷水中微溶，易溶于热水，故加热搅拌溶解后放烘箱保温一段时间后，冷却即有晶体结晶出来。本发明制备的药物共晶在继承了传统原料药在治疗乙型肝炎病的特性外，在其溶解性、稳定性和生物利用度上都有了明显的改观。
3）制备一种4-氨基甲酸无损改性碳纤维增强纸基湿式摩擦材料，先将碳纤维与4-氨基甲酸、过量盐酸加入三口烧瓶中，待反应达到一定温度后再缓慢加入一定量亚硝酸钠，在伴有磁力搅拌的油浴条件下进行短时间重氮化反应，得到表面接枝有甲酸的碳纤维。接着将改性后的碳纤维与芳纶纤维、纸纤维、填料、树脂混合制备摩擦材料原纸，然后热压固化得到4-氨基甲酸改性后的纸基湿式摩擦材料。将摩擦材料样品进行摩擦磨损性能测试，其动摩擦系数达到0.12-0.15，磨损率为0.9×10-8cm3/J-1.2×10-8cm3/J，展现出优异摩擦磨损性能，工艺过程简单，成本低，是一种高效环保的接枝改性处理方法，有广泛应用前景。
制备[5]
4-氨基甲酸的制备方法如下：向高压釜中加入38.0g的对硝基甲酸、200mL的水、20mL的四氢呋喃、0.4g的十二烷基磺酸钠以及1.9g的雷尼镍，氮气置换三次，充入氢气，调整压力至0.9±0.1MPa，调整温度至100±2℃，保温保压反应4h至完全。反应结束后，过滤回收催化剂，静置分层，水层直接套用，四氢呋喃层蒸馏回收后套用，然后向4-氨基甲酸母液中加入1.5g的活性炭，在氮气保护下，加热回流脱色20min，过滤，母液冷却结晶，过滤，真空下80～85℃烘干，得到30.3g的4-氨基甲酸，收率为97.2%，熔点为187.1～187.6℃，含量为100.2%（永停滴定法）。
主要参考资料
【1】化合物词典
【2】CN201110263348.6一种对氨基甲酸（4-氨基甲酸）乙酯的合成方法
【3】CN201410106057.X以对氨基甲酸（4-氨基甲酸）为前驱体的阿德福韦药物共晶及其制备方法
【4】CN201611047005.5一种对氨基甲酸（4-氨基甲酸）无损改性碳纤维增强纸基湿式摩擦材料的制备方法
【5】CN201811289557.6对氨基甲酸（4-氨基甲酸）的制备方法