CN109456213A - 对氨基苯甲酸的制备方法 - Google Patents

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胡锦平
吴建华
张培锋
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Abstract

本发明公开了一种对氨基苯甲酸的制备方法，它是以对硝基苯甲酸为原料，经催化氢化制得对氨基苯甲酸；催化氢化是在主催化剂、助催化剂以及混合溶剂的存在下进行的；混合溶剂由水与有机溶剂按照2∶1～15∶1的体积比组成，有机溶剂为四氢呋喃、甲基叔丁基醚、甲醇、乙酸乙酯、甲苯中的一种或者两种以上；助催化剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠中的一种或者两种以上；主催化剂为钯炭催化剂或者雷尼镍。本发明的催化氢化反应采用混合溶剂并添加烷基磺酸钠作为助催化剂，两者结合能够明显改善反应体系的溶解性以及传质效率，从而获得高质量的对氨基苯甲酸。

Description

对氨基苯甲酸的制备方法
技术领域
本发明属于医药中间体制备技术领域，具体涉及一种对氨基苯甲酸的制备方法。
背景技术
对氨基苯甲酸是最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。对氨基苯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。以对氨基苯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。对氨基苯甲酸和青霉素或链霉素配伍，可有效提高抑菌作用。
对氨基苯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。
对氨基苯甲酸的合成路线主要有以下四种：
1、以分枝酸为原料生物合成对氨基苯甲酸【参见文献1】。
2、以对甲基苯胺为原料，经乙酰化、氧化、酸化和水解制得对氨基苯甲酸【参见文献2】。
3、以对苯二甲酸为原料，经酯化、单皂化、氨解、霍夫曼降解制得对氨基苯甲酸【参见文献3】。
4、以对硝基苯甲酸为原料，经一步还原制得对氨基苯甲酸。
其中，第4种路线是目前应用最为广泛的，具体又分为以下几种：
4.1、电解还原法【参见文献4】。
4.2、化学还原法：以活泼金属、金属氢化物、硫化物等还原对硝基苯甲酸制得对氨基苯甲酸。
4.3、催化氢化法：以Ni、Pt、Pd、Ru等作为催化剂催化氢化对硝基苯甲酸制得对氨基苯甲酸【参见文献5～文献7】。
其中，催化氢化法是目前应用最为广泛的，但是现有的催化氢化法存在以下不足：
（1）反应条件较为苛刻，反应温度通常在130℃以上，反应压力通常在2MPa以上，不仅对设备要求较高，而且能耗较大。
（2）由于对硝基苯甲酸的溶解性较差，通常需要加碱溶解，后续还需加酸析出，不仅增加了生产成本，而且对环境污染较大，尤其是所制得的对氨基苯甲酸质量通常不高。
文献1：张学俊等，“对氨基苯甲酸（PABA）的生物合成及酶功能的相互影响”，《贵州工业大学学报》，2000年第29卷第1期第77-81页。
文献2：计榆等，“对氨基苯甲酸的合成方法改进”，《辽宁化工》，2002年第31卷第11期第467页。
文献3：沈文斌等，“对氨基苯甲酸合成新法”，《江苏化工》，1997年第25卷第1期第28页。
文献4：张积树等，“节能型电合成对氨基苯甲酸的研究（Ⅰ）-电解运行对硝基苯甲酸”，《精细化工》，2001年第8卷第3期第28-29页。
文献5：黄文焕等，“对氨基苯甲酸合成新工艺的研究”，《吉林化工学院学报》，2001年第18卷第2期第1-3页。
文献6：中国专利文献CN101381323A，公开日2009年3月11日。
文献7：中国专利文献CN104045574A，公开日2014年9月17日。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种反应较为温和、对环境污染较小、质量较高的对氨基苯甲酸的制备方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种对氨基苯甲酸的制备方法，它是以对硝基苯甲酸为原料，经催化氢化制得对氨基苯甲酸；所述催化氢化是在主催化剂、助催化剂以及混合溶剂的存在下进行的。
所述混合溶剂由水与有机溶剂按照2∶1～15∶1的体积比组成；优选按照5∶1～10∶1的体积比组成。
所述有机溶剂为四氢呋喃、甲基叔丁基醚、甲醇、乙酸乙酯、甲苯中的一种或者两种以上（含两种），优选为四氢呋喃。
所述助催化剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠中的一种或者两种以上（含两种），优选为十二烷基磺酸钠。
所述助催化剂的用量为对硝基苯甲酸重量的0.1～5%，优选为0.5～1.5%。
所述主催化剂为钯炭催化剂或者雷尼镍，优选为雷尼镍。
所述主催化剂的用量为对硝基苯甲酸重量的2～10%，优选为5%。
所述催化氢化反应温度为80～122℃，优选为90～110℃，更优选为98～102℃。
所述催化氢化反应压力为0.5～2.2MPa，优选为0.6～1.5MPa，更优选为0.8～1.0MPa。
本发明具有的积极效果：
（1）本发明的催化氢化反应采用混合溶剂并添加烷基磺酸钠作为助催化剂，两者结合能够明显改善反应体系的溶解性以及传质效率，从而获得高质量的对氨基苯甲酸。
（2）本发明的方法还具有反应条件温和、操作简便、安全性高、环境污染较小、生产成本较低、反应收率较高等优点，具有良好的工业化前景。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的对氨基苯甲酸的制备方法如下：
向高压釜中加入38.0g的对硝基苯甲酸、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，然后向对氨基苯甲酸母液中加入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的对氨基苯甲酸，收率为97.2%，熔点为187.1～187.6℃，含量为100.2%（永停滴定法）。
（实施例2～实施例5）
各实施例的制备方法与实施例1基本相同，不同之处见表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
对硝基苯甲酸 38.0g 38.0g 38.0g 38.0g 38.0g
水 200mL 200mL 240mL 200mL 200mL
四氢呋喃 20mL 40mL 30mL 20mL 20mL
十二烷基磺酸钠 0.4g 0.4g 0.4g 0.5g 0.3g
雷尼镍 1.9g 1.9g 1.9g 1.7g 2.1g
完全反应时间 4h 4.5h 4h 5h 3.5h
产量 30.3g 29.9g 30.0g 30.5g 30.0g
收率 97.2% 95.9% 96.2% 97.8% 96.2%
熔点 187.1～187.6℃ 187.1～187.5℃ 187.2～187.7℃ 187.0～187.5℃ 187.1～187.6℃
含量 100.2% 100.1% 100.2% 99.9% 100.2%
（实施例6～实施例9）
各实施例的制备方法与实施例1基本相同，不同之处见表2。
表2
实施例1 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
有机溶剂 四氢呋喃 甲基叔丁基醚 乙酸乙酯 甲苯 甲醇
完全反应时间 4h 5h 5.5h 4.5h 5h
产量 30.3g 30.1g 30.0g 29.9g 29.8g
收率 97.2% 96.6% 96.2% 95.9% 95.6%
熔点 187.1～187.6℃ 187.2～187.6℃ 187.0～187.5℃ 187.1～187.5℃ 187.1～187.6℃
含量 100.2% 100.1% 99.9% 100.1% 100.2%
（实施例10～实施例13）
各实施例的制备方法与实施例1基本相同，不同之处见表3。
表3
实施例1 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13
助催化剂 十二烷基磺酸钠 十四烷基磺酸钠 十六烷基磺酸钠 十八烷基磺酸钠 十二烷基磺酸钠
主催化剂 雷尼镍 雷尼镍 雷尼镍 雷尼镍 钯碳催化剂
完全反应时间 4h 4.5h 4h 5h 15h
产量 30.3g 30.0g 29.8g 29.7g 29.5g
收率 97.2% 96.2% 95.6% 95.3% 94.6%
熔点 187.1～187.6℃ 187.1～187.5℃ 187.1～187.6℃ 187.2～187.7℃ 186.9～187.5℃
含量 100.2% 100.1% 100.2% 100.2% 100.0%
（对比例1～对比例3）
各对比例的制备方法与实施例1基本相同，不同之处见表4。
表4
实施例1 对比例1 对比例2 对比例3
对硝基苯甲酸 38g 38g 38g 38g
水 200mL 200mL 200mL 200mL
有机溶剂 20mL的四氢呋喃 / 20mL的四氢呋喃 /
助催化剂 0.4g的十二烷基磺酸钠 0.4g的十二烷基磺酸钠 / /
主催化剂 1.9g的雷尼镍 1.9g的雷尼镍 1.9g的雷尼镍 1.9g的雷尼镍
完全反应时间 4h 8h 9h 14h
产量 30.3g 30.0g 30.2g 30.5g
收率 97.2% 96.2% 96.9% 97.8%
熔点 187.1～187.6℃ 186.7～187.4℃ 186.6～187.5℃ 186.2～187.1℃
含量 100.2% 99.3% 99.2% 97.9%

Claims (10)

1.一种对氨基苯甲酸的制备方法，它是以对硝基苯甲酸为原料，经催化氢化制得对氨基苯甲酸；其特征在于：所述催化氢化是在主催化剂、助催化剂以及混合溶剂的存在下进行的；所述助催化剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠中的一种或者两种以上。
2.根据权利要求1所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述助催化剂为十二烷基磺酸钠。
3.根据权利要求1或2所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述助催化剂的用量为对硝基苯甲酸重量的0.1～5%。
4.根据权利要求1所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述混合溶剂由水与有机溶剂按照2∶1～15∶1的体积比组成。
5.根据权利要求4所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述混合溶剂由水与有机溶剂按照5∶1～10∶1的体积比组成。
6.根据权利要求4或5所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为四氢呋喃、甲基叔丁基醚、甲醇、乙酸乙酯、甲苯中的一种或者两种以上。
7.根据权利要求1所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述主催化剂为钯炭催化剂或者雷尼镍。
8.根据权利要求1或7所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述主催化剂的用量为对硝基苯甲酸重量的2～10%。
9.根据权利要求1所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述催化氢化反应温度为90～110℃。
10.根据权利要求1所述的对氨基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述催化氢化反应压力为0.6～1.5MPa。
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