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4-硝基苯乙酸乙酯是一種優良的除草劑,圍繞它可開發一系列的藥物和精細化工產品,如非甾體類新藥聯苯乙酸和高效降壓藥氨酰新胺等4-硝基苯乙酸乙酯還可和稀土金屬形成具有良好性能的發光材料,因而在稀土功能材料方面有廣泛的應用。由此可見,4-硝基苯乙酸乙酯是很重要的有機化工產品,在環境污染成為普遍關注的全球性問題的今天,開發它的清潔生產工藝是很迫切的。
4-硝基苯乙酸乙酯
4-硝基苯乙酸乙酯(4-Nitrophenylaceticacid)是一種應用廣泛的有機合成中間體。4-硝基苯乙酸經硫化銨還原、重氮化反應、水解可以用來合成苯并呋喃-4(3H)-酮,苯并呋喃-4(3H)-酮是重要的有機合成中間體可用于合成醫藥、農藥及新型抗氧化劑。
4-硝基苯乙酸乙酯比較成熟的合成方法是硝基芐基鹵和氰化鈉反應,首先得到硝基苯乙腈產物,再經水解而生成。在第一步反應中為使CN-能從固相轉移到油相,要以DMSO(二甲亞砜)為溶劑,并在反應混合物中加入一定量濃硫酸,這樣勢必引起有劇毒的HCN生成,防護要求很高,且DMSO溶劑沸點很高,回收費用大;在第二步反應中,為提高速率,硝基苯乙腈需在酸性或堿性條件下進行水解。由于硝基苯乙腈的熔點較高,且與酸堿不處于同一相中,溫度較低時,反應速度較慢,水解不完全。極性非質子溶劑如N,N二甲基甲酰胺和二甲亞砜的加入可促進H+或OH-從水相轉移到油相,使反應速度加快,但成本較高,且對人體有害,效果也不理想。
據報道,硝基甲苯在苯酚鈉存在下,用DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO做溶劑,常溫,通入CO2來合成4-硝基苯乙酸乙酯。為節約成本,有人用醇鈉或無機堿代替部分苯酚。這種方法尚處于實驗室研究階段。
取交聯度為4%的凝膠型聚苯乙烯固載的三丁基芐氯催化劑1g,用甲苯溶脹1h后,在80℃時按1∶1.1的比例加入4-硝基芐基氯和NaCN,攪拌速度為600rmp,反應4h,先生成4-硝基苯乙腈,然后在該體系中加入30%的NaOH溶液,在堿性條件下進行水解,2h后,取出反應液,將樹脂過濾出來,水洗、干燥,保存,以備重復使用。濾液靜置分層后取出水相,酸洗、酯化,過濾,將濾餅自然干燥即得產物4-硝基苯乙酸乙酯。產率達88%。
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