一種由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法
2023-06-01 19:58:01
專利名稱：一種由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法
技術領域：
本發明涉及一種有機酸的製備方法，具體地說，是涉及一種對氨基苯甲酸的製備方法。
背景技術：
對氨基苯甲酸(PABA)是一種黃色結晶化合物，其可溶於水、乙醇和乙醚中。PABA 是一種重要的有機合成原料，尤其是作為醫藥中間體的作用更為重要。它是合成非甾體 抗炎藥聯苯乙酸的重要中間體。聯苯乙酸具有強消炎鎮痛作用和良好的透皮性能，對治 療關節疾病和肌肉疼痛具有速效、高效和安全性等特點。除此之外，如合成補血劑葉酸 (維生素Bc)、促凝血藥一對羧基苄胺，對氨基苯甲酸的各種酯及其衍生物是廣泛應用的 麻醉劑，它可以緩解幾種因紅血球缺乏而導致的貧血、病毒性貧血、口炎性腹瀉和懷孕 期貧血等病症。此外，還用於合成治療佝僂病、風溼病、關節炎、結核病的藥物。和青 黴素或鏈黴素配合使用能提高抑菌作用。還能用作防曬劑、毛髮生長劑和樹脂改性劑。
但由於該化合物工業生產中的"三廢"無法處理，或設備腐蝕嚴重等原因，而影響了產
且 裡。
以對硝基苯甲酸為原料生產對氨基苯甲酸具有較高的經濟附加值，是對硝基苯甲酸 進行深加工的較好途徑。目前主要由兩種生產方法，即鐵粉還原法和催化加氫法。鐵粉 還原法工藝成熟，但嚴重的汙染和設備腐蝕是其致命的缺點。催化加氫還原法對設備腐 蝕輕，環境汙染少，其收率也較高。國內目前工業生產方法主要是鐵粉換還原法，而催 化加氫還原法的工業化生產報導較少。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、無汙染的由對硝基苯甲酸製備對 氨基苯甲酸的方法。
本發明是建立在微波合成製備的思想之上的，其特點在於利用利用微波法對簡單處 理後的原料進行反應，加入硝化氧化劑和催化劑之後直接製備對硝基苯甲酸，並對製備 的對硝基苯甲酸進行簡單的洗酸處理後，乾燥後再加入微波反應器中，再加入氧化劑和 催化劑，設定微波反應器的技術參數進行微波合成得到對氨基苯甲酸產品。
微波輻射法它以反應速度快、副反應少、產率高、後處理簡單等優點在有機合成中
得到了廣泛的應用。對於微波的作用原理，有兩種不同的觀點 一種認為微波誘導有機 合成反應速率或產率的提高在於微波的致熱作用和過熱作用；另一種觀點則認為在微波 作用下存在著其獨特的非致熱效應。前者認為微波加熱和傳統加熱有著本質的區別微
波加熱的本質在於材料的介電位移或材料內部不同電荷的極化以及這種極化不具備迅 速跟上交變電場的能力。微波中的電磁場以每秒數億次甚至數十億次的頻率轉換方向， 極性電介質分子中的偶極矩的轉向運動來不及跟上如此快速的交變電場，引起極化滯後 於電場，並且極化產生的電流有異於電場相同的相位分量，導致材料內部摩擦而發熱， 即所謂的"內加熱"[章思規，辛忠，黃德音.精細有機化工製備手冊(上)第II版[M]. 北京科學技術文獻出版社，1996: 263.]。
有機合成中使用微波反應器的主要優勢有(l)速度加快由於使用了更高的反應 溫度，反應時間從數小時急劇縮短為數分鐘，甚至數秒；(2)產率提高在許多情形下， 反應時間變短，最大限度的減少了不想要的副反應；(3)純度改善由於副產物減少， 反應更乾淨，純化步驟更簡單；(4)重現性更好在專用的單模微波反應器中出現的均 勻微波場，保證了每次實驗運行結果的類似；(5)反應條件得到拓展能夠實現和達到 在傳統條件下不易實現的轉化或不易達到的反應條件。
為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案如下 一種由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法，該方法包括如下步驟
(1) 用鹼液溶解對硝基苯甲酸，配製質量百分含量為5~30%的對硝基苯甲酸溶液；
(2) 將對硝基苯甲酸溶液放入微波反應器的反應瓶中，加入質量為對硝苯甲酸0.1~5 %的催化劑，通入氫氣，設定反應溫度150~350°C，反應壓力1~5 MPa，微波功率為 500~5000W，磁力攪拌反應30min 4h;
(2)反應結束後清洗、結晶乾燥後得到對氨基苯甲酸。 步驟(1)中，所述的鹼液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。 步驟(1)中，所述的鹼液中鹼的質量百分含量為1~20%。 步驟(2)中，所述的催化劑為鎳鋁催化劑或海泡石鎳鋁催化劑。 上述催化劑的加入可加速合成反應的進行，降低合成反應的難度。 本發明中的微波反應器為市售產品或自行設計製造設備，要求可控制微波功率、反 應時間、反應溫度和壓力。
本發明由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的反應方程式如下
formula see original document page 4。
有益效果本發明提出一種以對硝基苯甲酸為原料，利用微波法，經催化劑催化制 備對氨基苯甲酸的方法。本發明方法避免了普通方法的多步操作、收率低、純度不高的 缺點。本發明通過微波法製得的對氨基苯甲酸純度和收率與傳統方法相比都有明顯提 高，生產效率高，在工業上有很好的應用前景。
具體實施例方式
通過下列實施實例進一步定義本發明，實施實例是為說明而非限制本發明。本領域 中任何普通技術人員能夠理解這些實施實例不以任何方式限制本發明，可做適當的修改 而不違背本發明的實質和偏離本發明的範圍。
以下實施例中所使用的微波反應器MARS5購自於美國CME公司。 實施例l:
取lg對硝基苯甲酸溶於氫氧化鈉溶液中(氫氧化鈉的質量百分含量為10%)，配 製成質量百分含量為20%的對硝基苯甲酸溶液，放入微波反應器中，通入氫氣，並按對 硝苯甲酸質量的2%加入鎳鋁催化劑，並放入磁力轉子，設定微波反應器的反應溫度250 °C，反應壓力2MPa,微波功率為1000W，反應時間lh。反應結束後清洗、結晶乾燥後 得到0.726g對氨基苯甲酸產品，對氨基苯甲酸純度為94.80%。
實施例2:
取3g對硝基苯甲酸溶於氫氧化鉀溶液中(氫氧化鉀的質量百分含量為1%)，配製 成質量百分含量為5%的對硝基苯甲酸溶液，放入微波反應器中，通入氫氣，並按對硝 苯甲酸質量的0.1%加入海泡石鎳鋁催化劑，並放入磁力轉子，設定微波反應器的反應 溫度15(TC，反應壓力lMPa，微波功率為500W，反應時間4h。反應結束後清洗、結 晶乾燥後得到2.216g對氨基苯甲酸產品，對氨基苯甲酸的純度為94.3%。
實施例3:
取10g對硝基苯甲酸溶於氫氧化鉀溶液中(氫氧化鉀的質量百分含量為20%),配 製成質量百分含量為20%的對硝基苯甲酸溶液，放入微波反應器中，通入氫氣，並按對 硝苯甲酸質量的5%加入鎳鋁催化劑並加入磁力轉子，設定微波反應器的反應溫度350 'C，反應壓力5MPa，微波功率為5000W，反應時間30min。反應結束後清洗、結晶幹 燥後得到7.345g對氨基苯甲酸產品，對氨基苯甲酸的純度為94.7%。
實施例4:
取lg對硝基苯甲酸溶於氫氧化鈉溶液中(氫氧化鈉的質量百分含量為10%)，配 製成質量百分含量為30%的對硝基苯甲酸溶液，放入微波反應器中，通入氫氣，並按對 硝苯甲酸質量的2%加入海泡石鎳鋁催化劑，並放入磁力轉子，設定微波反應器的反應 溫度30CTC，反應壓力3MPa，微波功率為1500W，反應時間80min。反應結束後清洗、 結晶乾燥後得到0.743g對氨基苯甲酸產品，對氨基苯甲酸的純度為95.1%。
實施例5:
取5g對硝基苯甲酸溶於氫氧化鉀溶液中(氫氧化鉀的質量百分含量為10%)，配 製成質量百分含量為15%的對硝基苯甲酸溶液，放入微波反應器中，通入氫氣，並按對 硝苯甲酸質量的4%加入鎳鋁催化劑，並放入磁力轉子，設定微波反應器的反應溫度200 °C,反應壓力2.5MPa，微波功率為2500W，反應時間2h。反應結束後清洗、結晶乾燥 後得到3.652g對氨基苯甲酸產品，對氨基苯甲酸的純度為95.75%。
權利要求
1、一種由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法，其特徵在於該方法包括如下步驟(1)用鹼液溶解對硝基苯甲酸，配製質量百分含量為5～30％的對硝基苯甲酸溶液；(2)將對硝基苯甲酸溶液放入微波反應器的反應瓶中，加入質量為對硝苯甲酸0.1～5％的催化劑，通入氫氣，設定反應溫度150～350℃，反應壓力1～5MPa，微波功率為500～5000W，磁力攪拌反應30min～4h；(2)反應結束後清洗、結晶乾燥後得到對氨基苯甲酸。
2、 根據權利要求1所述的由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法，其特徵在於 步驟(l)中所述的鹼液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
3、 根據權利要求1或2所述的由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法，其特徵 在於步驟(l)中所述的鹼液中鹼的質量百分含量為1~20%。
4、 根據權利要求1所述的由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法，其特徵在於 步驟(2)中所述的催化劑為鎳鋁催化劑或海泡石鎳鋁催化劑。
全文摘要
本發明提供了一種由對硝基苯甲酸製備對氨基苯甲酸的方法將對硝基苯甲酸直接放入微波反應器中，加入催化劑，通入氫氣，微波反應後，清洗、結晶乾燥得到對氨基苯甲酸。本發明在原料上是利用對硝基苯甲酸，本工藝通過微波法製得的對氨基苯甲酸純度和收率與傳統方法相比都有明顯提高，生產效率高，避免普通方法的多步操作，收率低，純度不高的缺點，在工業上有很好的應用前景。
文檔編號C07C227/04GK101381323SQ200810155828
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月16日 優先權日2008年10月16日
發明者芳 倪, 治 周, 飛 曹, 王浩綺, 阮文輝, 萍 韋 申請人:南京工業大學