2-硝基對苯二甲酸(NPTA)分子中有三個能與其它物質發(fā)生多種反應的活性官能團,是制備酰氯、酯類和肼鹽等化合物的重要原料,合成醫(yī)藥上的麻醉劑和抗熱劑的中間體,亦多種金屬的緩蝕劑。國外已廣泛用作防凍液的添加劑,效果甚佳。有關2-硝基對苯二甲酸的制備,文獻報道的方法有:(1)高溫高壓氧化法;(2)酰氯硝化法;(3)聚對苯二甲酸乙二醇酯硝化、水解、酸化法了;(4)對甲舉胺氧化法;(5)PTA直接硝化法。方法(1)~(4)由于工藝條件苛刻、反應步驟多、時間長、成本高、得率低,不能令人滿意。方法(5)在文獻(4)中只談及反應的危險性,未見工藝條件報道。
合成方法
將計算量的工業(yè)硝酸置于裝有攪拌器和溫度計的三口瓶中,用水浴冷到10°C左右,開動攪拌并加入計算量的工業(yè)硫酸,后加入16克工業(yè)對苯二甲酸,在70~75°C下攪拌反應3小時。反應完畢,冷卻到室溫,過濾、水洗、干燥,得淡黃綠色固休產(chǎn)物。實測熔點266~269℃,得率90%,純度99.02%。該粗品用320毫升熱水精制,得10.4克2-硝基對苯二甲酸精品,精制得率為83.2%,純度為99.57%,實測熔點為270~271°C。
產(chǎn)品結構及理化性質
2-硝基對苯二甲酸元素分析:C、H、N實測百分數(shù)為45.25、2.83、6.87,與理論值45.50、2.37、6.64相符。實測IR譜與9716號標準譜一致。NMR譜指配:8.05ppm('H四重峰),Jab=7.8周/秒;8.22ppm('H四重峰),Jbc=1.55周/秒;8.47PPm('H四重峰),Jac=0.55周/秒。DSC譜表明2-硝基對苯二甲酸熔點273℃;分解峰值溫度350°C。分子式:C8H5NO6,分子量:211;外觀:淡黃色結晶;溶解度:易溶于熱水、乙醇和乙醚,亦溶于冷水。電離常數(shù):酸性與草酸相似,25°C時第一離解常數(shù)k1=1.87x10-2,第二離解常數(shù)k2=2.0X10-4;熔點270~272°C(文獻值266~270°C),純度:99%以上。
參考文獻
[1]韓莉,馬明揚. 2-硝基對苯二甲酸的合成[J]. 山西化工,1991, (2):35-36.