CN106831460A - 3‑甲基‑4‑氨基苯甲酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种3‑甲基‑4‑氨基苯甲酸的制备的方法，属于化工合成技术领域。该方法是在反应装置中加入3‑甲基‑4‑硝基苯甲酸和季铵盐型相转移催化剂后，加入溶剂搅拌均匀，然后加入还原铁粉和质子酸反应，得到反应液；然后将反应装置降温，加入碳酸钠和活性炭脱色，调PH值为碱性，过滤铁泥，用碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；将浅黄色溶液加入酸调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，经过滤，水洗，干燥，得到3‑甲基‑4氨基苯甲酸。本发明的制备方法简单、成本低、产品收率最高达到90.1％，更适用于工业化生产。

Description

3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备方法
技术领域
本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法。
技术背景
3-甲基-4-氨基苯甲酸是合成染料和医药的重要中间体，在医药工业中主要用于合成替米沙坦。替米沙坦属于血管紧张素(AT)Ⅱ受体拮抗药，半衰期最长，是沙坦类抗高血压作用时间最长的降血压药。由于高血压病人对药物的依赖是长期的，本品为血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂中唯一的每天仅需服用一次的药物，和同类药物相比副作用的发生率明显降低。同时随着全球人口老龄化的趋势，更需要有效而又安全的降压药物AT II拮抗剂类药物，替米沙坦是AT II型拮抗剂中价格最低的一种，因此有很广泛的实用价值。
3-甲基-4-氨基苯甲酸，又名4-氨基-3-甲基苯甲酸，英文名：4-Amino-3-MethylhenzoicAcid。CAS号：2486-70-6，分子式C8H9NO2分子量：151.16℃，熔点：169-171℃，沸点：339.5℃(760mmHg)，闪点：159.1℃，浅黄色或微红色结晶粉末。结构式：
现有3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备方法使用高锰酸钾氧化，产品收率低，副产物多，操作复杂。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备方法收率低、副产物多、操作复杂、成本高的技术问题，而提供一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法。
本发明提供一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，该方法包括：
步骤一：在反应装置中加入3-甲基-4-硝基苯甲酸和季铵盐型相转移催化剂后，加入溶剂搅拌均匀，然后加入还原铁粉和质子酸反应，得到反应液；
步骤二：将反应装置降温，加入碳酸钠和活性炭脱色，调PH值为碱性，过滤铁泥，用碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
步骤三：将步骤二得到的浅黄色溶液加入酸调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，经过滤，水洗，干燥，得到3-甲基-4氨基苯甲酸。
优选的是，所述的步骤一中的季铵盐型相转移催化剂为四丁基溴化铵。
优选的是，所述的步骤一的反应温度为85-110℃，反应时间为2-6h。
优选的是，所述的3-甲基-4-硝基苯甲酸、还原铁粉和季铵盐型相转移催化剂的摩尔比为1：(1-5)：(0.000001-1)。
优选的是，所述的溶剂为水、甲醇或乙醇。
优选的是，所述的质子酸为氯化铵、乙酸或盐酸。
优选的是，所述的步骤二将反应装置降温至5-35℃。
优选的是，所述的碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％。
本发明的有益效果
本发明提供一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，该方法是以3-甲基-4-硝基苯甲酸为原料和铁粉为还原剂，在反应过程中加入季铵盐型相转移催化剂，该季铵盐型相转移催化剂的加入可以帮助反应物3-甲基-4-硝基苯甲酸和还原铁粉更充分地在反应体系中接触，从而加快异相系统反应速率。本发明的原料易得，操作简单；反应后产生的铁泥，主要成分为四氧化三铁，可作为冶金炼矿原料和生产磁铁的原料，对环境友好；相转移催化剂的使用提高了反应速率和产品收率，降低了产品成本；本发明的制备方法产品收率，最高达到90.1％，更适用于工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的3-甲基-4-氨基苯甲酸的核磁氢谱图。
具体实施方式
步骤一：在反应装置中加入3-甲基-4-硝基苯甲酸和季铵盐型相转移催化剂后，加入溶剂搅拌均匀，然后加入还原铁粉和质子酸反应，得到反应液；
步骤二：将反应装置降温，加入碳酸钠和活性炭脱色，调PH值为碱性，过滤铁泥，用碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
步骤三：将步骤二得到的浅黄色溶液加入酸调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，经过滤，水洗，干燥，得到3-甲基-4氨基苯甲酸。
按照本发明，在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸和季铵盐型相转移催化剂后，加入溶剂搅拌均匀，然后加入还原铁粉和质子酸，加热至回流状态后反应，至反应完全，得到反应液；所述的反应温度优选为85-110℃，反应时间优选为2-6h；所述的3-甲基-4-硝基苯甲酸、还原铁粉和季铵盐型相转移催化剂的摩尔比优选为1：(1-5)：(0.000001-1)，更优选为1：(1.5-1.75)：(0.0045-0.014)。所述的3-甲基-4-硝基苯甲酸和质子酸的摩尔比优选为1：(0.0001-5)。
按照本发明，所述的溶剂优选为水、甲醇或乙醇，更优选为水；所述的质子酸为氯化铵、乙酸或盐酸，加入质子酸的作用是为了活化还原铁粉表面，以利于开始反应；所述的季铵盐型相转移催化剂优选为四丁基溴化铵。本发明的反应体系是固态和液态两相系统，反应物3-甲基-4-硝基苯甲酸和还原铁粉分别亲水和亲油，在反应过程中不能充分接触，季铵盐型相转移催化剂的加入可以帮助反应物3-甲基-4-硝基苯甲酸和还原铁粉更充分地在反应体系中接触，从而加快异相系统反应速率。
按照本发明，将反应装置降温，优选降至5-35℃，加入碳酸钠和活性炭脱色，所述的脱色时间优选为0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量优选分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性，过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液。
按照本发明，将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱真空干燥滤饼，所述的干燥温度优选为70-80℃，得产品3-甲基-4氨基苯甲酸。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，实施例中涉及到的原料均为商购获得。
对比例1
在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸36.0克(0.2mol)和300毫升水搅拌均匀，然后加入还原铁粉16.8克(0.3mol)，氯化铵3.0克(0.056mol)，浓盐酸2毫升，搅拌下加热至85℃，回流状态下反应15小时，直到原料3-甲基-4-硝基苯甲酸反应完全；
降温至5℃，加入碳酸钠和活性炭脱色0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性。过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱70℃下真空干燥滤饼，得产品3-甲基-4-氨基苯甲酸22.3克。
将对比例1得到的产品经液相色谱取样分析，产品纯度97.5％,熔点仪分析，产品熔程169-173℃，以原料3-甲基-4-硝基苯甲酸为基准计算产品摩尔收率为72.0％。
实施例1
在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸36.0克(0.2mol)，四丁基溴化铵0.3克(0.0009mol)，和300毫升水搅拌均匀，然后加入还原铁粉16.8克(0.3mol)，氯化铵3.0克(0.056mol)，浓盐酸2毫升，搅拌下加热至85℃，回流状态下反应6小时，直到原料3-甲基-4-硝基苯甲酸反应完全；
降温至5℃，加入碳酸钠和活性炭脱色0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性，过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱70℃下真空干燥滤饼，得产品3-甲基-4-氨基苯甲酸25.4克。
将实施例1得到的产物经液相色谱取样分析，产品纯度99.1％,熔点仪分析，产品熔程169-172℃，以原料3-甲基-4-硝基苯甲酸为基准计算产品摩尔收率为83.3％。
图1为本发明实施例1制备得到的3-甲基-4-氨基苯甲酸的核磁氢谱图。从图1可以看出，本发明成功制备得到了3-甲基-4-氨基苯甲酸。
实施例2
在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸36.0克(0.2mol)，四丁基溴化铵0.9克(0.0028mol)和300毫升水搅拌均匀，然后加入还原铁粉16.8克(0.3mol)，氯化铵3.0克(0.056mol)，浓盐酸2毫升，搅拌下加热至110℃，回流状态下反应2小时，直到原料3-甲基-4-硝基苯甲酸反应完全；
降温至35℃，加入碳酸钠和活性炭脱色0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性。过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱70℃下真空干燥滤饼，得产品3-甲基-4-氨基苯甲酸27.3克。
将实施例2得到的产品经液相色谱取样分析，产品纯度99.5％,熔点仪分析，产品熔程169-172℃，以原料3-甲基-4-硝基苯甲酸为基准计算产品摩尔收率为90.1％。
实施例3
在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸36.0克(0.2mol)，四丁基溴化铵0.3克(0.0009mol)，和150毫升水搅拌均匀，然后加入铁粉16.8克(0.3mol)，氯化铵3.0克(0.056mol)，浓盐酸1毫升，搅拌下加热至95℃，回流状态下反应2.5小时，直到原料3-甲基-4-硝基苯甲酸反应完全；
降温至10℃，加入碳酸钠和活性炭脱色0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性，过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液。
将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱70℃下真空干燥滤饼，得产品3-甲基-4-氨基苯甲酸22.3克。
将实施例3得到的产物经液相色谱取样分析，产品纯度99.0％,熔点仪分析，产品熔程169-172℃。以原料3-甲基-4-硝基苯甲酸为基准计算产品摩尔收率为79.2％。
实施例4
在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸36克(0.2mol)，四丁基溴化铵0.3克(0.0009mol)，和300毫升乙醇搅拌均匀，然后加入铁粉16.8克(0.35mol)，乙酸5.0克(0.083mol)，搅拌下加热至95℃，回流状态下反应2.5小时，直到原料3-甲基-4-硝基苯甲酸反应完全，蒸出乙醇，加水150毫升。
降温至25℃，加入碳酸钠和活性炭脱色0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性。过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液。
将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱70℃下真空干燥滤饼，得产品3-甲基-4-氨基苯甲酸25.5克。
将实施例4得到的产物经液相色谱取样分析，产品纯度99.5％,熔点仪分析，产品熔程169-172℃。以原料3-甲基-4-硝基苯甲酸为基准计算产品摩尔收率为84.0％。
实施例5
在配置有回流冷凝管、温度计和搅拌器的反应瓶中，加入3-甲基-4-硝基苯甲酸36克(0.2mol)，四丁基溴化铵0.3克(0.0009mol)，和300毫升水搅拌均匀，然后加入铁粉19.8克(0.35mol)，氯化铵3克(0.056mol)，浓盐酸2毫升，搅拌下加热至95℃，回流状态下反应2.5小时，直到原料3-甲基-4-硝基苯甲酸反应完全；
降温至10℃，加入碳酸钠和活性炭脱色0.5小时，碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％，调PH值为碱性，过滤铁泥，用5％碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
将上述浅黄色溶液加入硫酸，调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，过滤，水洗滤饼两次，用真空干燥箱70℃下真空干燥滤饼，得产品3-甲基-4-氨基苯甲酸24.4克。
将实施例5得到的产物经液相色谱取样分析，产品纯度99.1％,熔点仪分析，产品熔程169-172℃。以原料3-甲基-4-硝基苯甲酸为基准计算产品摩尔收率为80.0％。

Claims (8)

1.一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，该方法包括：
步骤一：在反应装置中加入3-甲基-4-硝基苯甲酸和季铵盐型相转移催化剂后，加入溶剂搅拌均匀，然后加入还原铁粉和质子酸反应，得到反应液；
步骤二：将反应装置降温，加入碳酸钠和活性炭脱色，调PH值为碱性，过滤铁泥，用碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；
步骤三：将步骤二得到的浅黄色溶液加入酸调PH值为微酸性，析出类白色沉淀，经过滤，水洗，干燥，得到3-甲基-4氨基苯甲酸。
2.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的步骤一中的季铵盐型相转移催化剂为四丁基溴化铵。
3.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的步骤一的反应温度为85-110℃，反应时间为2-6h。
4.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的3-甲基-4-硝基苯甲酸、还原铁粉和季铵盐型相转移催化剂的摩尔比为1：(1-5)：(0.000001-1)。
5.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的溶剂为水、甲醇或乙醇。
6.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的质子酸为氯化铵、乙酸或盐酸。
7.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的步骤二将反应装置降温至5-35℃。
8.根据权利要求1所述的一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，其特征在于，所述的碳酸钠和活性炭的加入量分别为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的1.5％。
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