邻溴甲酸的制备_凯茵工业添加剂

背景^[1]

邻溴甲酸(Ortho-Chlorob℃nzoicacid)是无色针状或单斜结晶,熔点142℃,加热升华,相对密度1.544;易溶于醇和醚,溶于900份冷水,更多溶于热水,不溶于。邻溴甲酸是一种重要的精细有机化工产品,是染料、农药、医药等领域重要的中间体及分析试剂,可用于制备溴丙嗪、抗炎灵、咪唑、双溴灭痛、克霉唑等药物,是碱量法和碘量法的标准试剂,用作胶粘剂及油漆的防腐剂,还可用于有机合成的原料、染料及彩色胶片,其市场前景较为广阔。

制备

邻溴甲酸作为一种重要的精细有机化工产品,国内外生产厂家较多;根据文献报道,其生产工艺路线主要有重氮化法、氧化法、溴化法三种方法。

1.重氮化法

此工艺是以酐为原料,首先与氢氧化钠和氢氧化氨进行酰胺化反应,生成邻甲酰氨基甲酸钠,经次溴酸钠降解反应,生成邻氨基甲酸钠,中和、精制而得邻氨基甲酸;然后用亚钠、盐酸进行重氮化反应,所得重氮盐在亚铜盐催化下,重氮基置换成溴基而发生桑德迈耶尔(sandm℃y-℃r)转化反应,得邻溴甲酸粗品,经精制后得成品。

工艺过程如下:

1）酰胺化将氨水和冰投入反应器,搅拌,待温度降至0℃,加入酐,自然升温至20℃,加入液体氢氧化钠,在60~70℃保温lh;65~70℃排氨约2h左右,测定釜内气体的PH值为8.5~9.0时,降温至30℃,得邻甲酰氨基甲酸钠溶液。

2）降解将邻甲酰基甲酸钠溶液冷却至30℃,加入液体氢氧化钠;搅拌加入冰,降温至0℃,快速加入计算量的次溴酸钠,自然升温至40℃,加入亚氢钠,加入冰保持0℃以下,得邻氨基甲酸钠溶液。

3）中和、精制将上述反应液冷却至25℃以下搅拌,用盐酸调节PH至3.5~4,冷至25~30℃,过滤用30~40℃水洗涤,经离心机甩干、干燥、得邻氨基甲酸粗品。用5%盐酸溶解、压滤后将滤液用氨水调节PH至3.5~4,过滤、干燥,即得精品。

4）重氮化和转化将精制的邻氨基甲酸、盐酸和水依次加入反应器中搅拌溶解、冷却,于0~5℃条件下进行滴加亚硝酸钠溶液。滴加完毕后,再继续搅拌反应0.5h,得重氮液;将其分批加入溴化亚铜盐酸溶液,加完后放置2h以上,然后过滤,水洗,干燥得邻溴甲酸产品。

2.氧化法

烃类的空气液相氧化在工业上可直接制得有机过氧化氢、醇、酮、羟酸等一系列产品。空气液相氧化反应具有不消耗价格较贵的化学氧化剂,催化剂便宜,反应温度低,选择性好,氧化深度可以控制等优点。

3.溴化法

如上所述,邻溴甲酸的合成有多条工艺路线,溴化法是以邻溴(ortho-Chlorotoluene)为原料,先溴化为邻溴三溴(ortho-chlorotrichlorotoluene),再水解为邻溴甲酸。工业上目前生产邻溴三溴,是以邻溴为原料,在三溴化磷催化剂存在下通溴气制得

邻溴甲酸

应用^[3]

邻氯甲酸是一种用途极广的农药、医药和染料行业的重要中间体，在农药上主要用于合成杀虫剂（苏脲一号)和防霉剂，在医药上主要用于合成抗精神病药奋乃静、拟肾上腺药曾鲁本辛和喘通、抗真菌药克霉唑、氯丙嗪、氯胺酮和双氯灭痛等药物，是碱量法和碘量法的标准试剂，用作胶粘剂和油漆的防腐剂，还可用于有机合成的原料、染料及彩色胶片，其市场前景较为广阔。邻氯甲酸作为一种重要的精细有机化工产品，在近年来得到广泛的研究。

以邻溴甲酸和对甲氧基胺为原料，碳酸钾和铜粉为催化剂，以异戊醇或正戊醇为溶剂，经乌尔曼反应得到2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧基)-1,2,3-三唑:

在250mL三颈瓶中，加入邻溴甲酸5.20g(26mmol)、对甲氧基胺4.19g(34mmol)、碳酸钾7.5g(36.2mmol)和铜粉0.3g(4.7mmol)，再加入30mL异戊醇作为溶剂，140℃回流搅拌反应2h，反应结束后，减压蒸除溶剂，所得残留物加600mL水，80℃下搅拌20min，趁热过滤，用水洗涤滤饼，合并水层，水层用浓盐酸酸化至pH＝2，析出大量淡绿色沉淀，抽滤，所得固体用氯仿重结晶，得到化合物2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧基)-1,2,3-三唑，产率79％；

主要参考资料

[1] 李美超, 鲍丹丹, & 马淳安. (2010). 邻溴甲酸电化学脱溴反应的原位红外光谱研究. 高等学校化学学报, 32(1), 129-133.

[2] 赵永亮, 赵凤英, 连锡山, & 常灵华. (1997). 邻溴甲酸-邻菲罗啉镧、钐三元固态配合物的合成和表征. 内蒙古大学学报:自然科学版(1), 62-64.

[3] 赵永亮, 连锡山, & 赵凤英. (1993). 邻溴甲酸稀土配合物的光谱特性. 内蒙古大学学报(自然版)(5), 510-513.