碘酸钾氧化合成3-碘对氨基苯磺酸的研究

本实验采用无水对氨基苯磺酸作为底物，碘化钾代替
活性和生物活性化合物的重要中间体[1-4]。
碘，用碘酸钾作氧化剂，以水作溶剂合成 3-碘对氨基苯磺
芳香化合物的碘化基本上可分为两类。一类是间接碘
酸。反应方程式如下：
化，如用重氮化反应由苯酚制对碘苯酚，需经过硝化、还 原、重氮化和置换等步骤，整个过程比较繁杂，每步均有
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孙 涛，等：碘酸钾氧化合成 3-碘对氨基苯磺酸的研究
加入冰醋酸 4 mL，氧化剂碘酸钾用量为 1.05 g，考查氧化 剂的不同加入方式对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响，结果 见表 6。
由表 6 可见，分两次间隔 0.5 h 加入氧化剂碘化钾时， 3-碘对氨基苯磺酸的产率达到最高为 90.05%。换用其它加 入方式时，3-碘对氨基苯磺酸的产率都会降低，这可能是 由于氧化剂一次加入反应过于激烈，副反应增多；当间隔 时间较长时，由于不能发生连续的氧化反应，也会使产率 降低。由此确定氧化剂以分两次间隔半小时加入为宜。
率降低。由此可见，冰醋酸用量以 4 mL 为宜。
2.6 氧化剂加入方式对 3-碘对氨基苯磺酸产率影响
表 6 氧化剂加入方式对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
加入方式
一次 加入
分两次 间隔 0.5 h
分两次 间隔 1 h
分两次 间隔 1.5 h
产率/% 85.32
90.05
70.01
65.21
固定无水对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘化钾的量 为 1.4 g，温度保持 70~80 ℃，水用量为 30 mL，反应 4 h，
表 1 温度对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
温度/℃ 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90
产率/%
0
40.23 87.76 90.05 60.25
由表 1 可看出，温度过低在规定时间内反应不完全甚
至不反应，温度过高可能发生副反应或碘挥发使产率偏低， 由此可确定反应最佳温度为 70-80 ℃。
2.7 溶剂对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响 固定无水对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘化钾用量 为 1.4 g，温度保持 70~80 ℃，氧化剂碘酸钾用量为 1.05 g 并分两次间隔半小时加入，反应 4 h，加入冰醋酸 4 mL， 考查不同溶剂（用量为 30 mL）对 3-碘对氨基苯磺酸产率 的影响，结果见表 7。
NH2 KI/KIO3
NH2 I
副产物，需经多次萃取、洗涤，产率通常不高于 70%，并
CH3COOH
且产生的大量副产物对环境污染比较大，现在日益被其他 方法所取代[5]。另一类是直接碘化，即将单质碘或含碘化
SO3H
SO3H
这些反应条件与传统方法相比表现出两个优点：（1）
合物在一定条件下与芳香化合物反应而直接碘化。它的特
改变反应时间，考查反应时间对 3-碘对氨基苯磺酸产率的 影响，结果见表 3。
由表 3 可见，该反应 4 h 时 3-碘对氨基苯磺酸的产率 达到最高的 90.05%。反应时间太短造成反应不够充分，致
使 3-碘对氨基苯磺酸的产率较低；而当反应时间太长时， 由于副产物的生成，同样也会造成对 3-碘对氨基苯磺酸的
Key Words: sulfanilic acid; potassium iodide; potassium iodate; 3-iodine sulfanilic acid
在众多的有机化合物中，碘代芳烃有着独特的地位，
行[6-9]。例如以硝酸为氧化剂进行的碘化反应[10]。
它们广泛应用于医药、农药以及材料等领域，是合成药物
氧化性，致使产率降低。由此可见，选用冰醋酸为宜。
2.5 冰醋酸的用量对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响 固定无水对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘化钾用量
为 1.4 g，温度保持 70~80 ℃，氧化剂碘酸钾用量为 1.05 g 并分两次间隔半小时加入，水用量为 30 mL，反应 4 h。加
入冰醋酸，考查不同的酸用量对 3-碘对氨基苯磺酸产率的 影响，结果见表 5。
硫酸钠等均为市售分析纯试剂。
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收稿日期：2012-03-20
作者简介：孙涛（1977-），男，河北唐山人，实验师，研究方向为有机化学。
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第 34 卷第 5 期
唐山师范学院学报
2012 年 9 月
将 1.4 g（0.008 mol）无水对氨基苯磺酸和 1.4 g（0.008 4 mol）碘化钾加入 100 mL 三口烧瓶中并加入 30 mL 水溶
表 7 溶剂种类对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
溶剂种类 水 乙醇 甲醇 水和乙醇混合物（1:1）
产率/% 90.05 60.23 55.46
70.57
由表 7 可见，以水为溶剂时 3-碘对氨基苯磺酸的产率 达到最高为 90.05%。换用其它溶剂时，3-碘对氨基苯磺酸 的产率都会降低，这可能是由于碘酸钾在水中溶解度较大 且冰醋酸在水溶液中有更好的效果。由此确定以水为溶剂。
色针状晶体。计算产率。
2 结果与讨论
2.1 温度对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响 固定无水对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘化钾的量 为 1.4 g，碘酸钾用量为 1.05 g 并分两次间隔半小时加入，
加入 4 mL 冰醋酸，反应 4 h，水用量为 30 mL。改变温度， 考查温度对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响，结果见表 1。
2.2 碘酸钾用量对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响 固定无水对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘化钾用量
为 1.4 g，温度保持 70-80 ℃，反应 4 h，加入 4 mL 冰醋酸，
水的量为 30 mL，碘酸钾分两次间隔半小时加入。改变碘 酸钾用量，考查碘酸钾用量对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影
表 5 冰醋酸用量对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
冰醋酸用量/mL 0
2
4
6
8
产率/%
0
84.3 90.05 82.1 60.12
由表 5 可见，冰醋酸的最佳用量为 4 mL，此时 3-碘对
氨基苯磺酸的产率达到最高为 90.05%。换作其它量时，3碘对氨基苯磺酸的产率会降低，这可能是由于酸浓度较高
时，氨基转变为铵正离子，使苯环上亲电反应的活性降低， 而酸浓度较低时不能有效地提高氧化剂的氧化性，导致产
表 4 酸的种类对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
酸的种类 冰醋酸
盐酸
硫酸
氢氟酸
产率/%
90.05
0
0
40
由表 4 可知，加入冰醋酸时 3-碘对氨基苯磺酸的产率
最高为 90.05%。换用其他酸时，3-碘对氨基苯磺酸的产率 会降低，这可能是由于强酸释放大量的氢离子，氢离子与
氨基结合成铵正离子，大大降低了苯环上亲电反应的活性； 弱酸由于不能释放足够的氢离子，不能有效提高氧化剂的
反应效率高，选择性好，单碘取代物收率较高；（2）副产
点是反应步骤少、条件温和、选择性较好、产率高。如果
物少，环境污染小。
用单质碘来碘化芳香化合物，因为碘是一种不太活泼的亲
1 实验部分
电试剂，也难于直接在芳环上发生碘化反应，常常要有氧
无水对氨基苯磺酸、碘化钾、碘酸钾、冰乙酸、硫代
化剂（如硝酸、双氧水、次氯酸、氯酸钾等）参与才能进
摘 要：以对氨基苯磺酸和碘化钾为原料，碘酸钾为氧化剂，合成了 3-碘对氨基苯磺酸，并对影响合成 3-
碘对氨基苯磺酸的一系列因素进行了研究。研究结果表明，对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘酸钾用量为 1.05
g，以 30 mL 水作为溶剂，加入 4 mL 醋酸，温度为 70~80 ℃，反应 4 h，3-碘对氨基苯磺酸的产率可达到 90.05%。
响，结果见表 2。
表 2 碘酸钾用量对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
碘酸钾用量/g 0.35 0.7 源自.05 1.4 1.75产率/%
70.45 85.06 90.05 82.07 74.26
由表 2 可看出，随着碘酸钾用量的增加，3-碘对氨基 苯磺酸的产率会升高，当碘酸钾用量达到 1.05 g 时，3-碘
表 3 反应时间对 3-碘对氨基苯磺酸产率的影响
反应时间/h
2
3
4
5
6
产率/%
60.23 84.02 90.05 82.06 75.05
固定无水对氨基苯磺酸用量为 0.008 mol，碘化钾用量
为 1.4 g，温度保持 70~80 ℃，碘酸钾用量为 1.05 g 并分 两次间隔半小时加入，加入 4 mL 冰醋酸，水用量为 30 mL。
第 34 卷第 5 期 Vol.34 No.5
唐山师范学院学报 Journal of Tangshan Teachers College
2012 年 9 月 Sep. 2012
碘酸钾氧化合成 3-碘对氨基苯磺酸的研究
孙 涛 1，孟庆朝 1，董玉环 1，刘兴顺 2
（1. 唐山师范学院 化学系，河北 唐山 063000；2. 迁安夏官营高级中学 化学组，河北 迁安 064409）
SUN Tao1, MENG Qing-zhao1, DONG Yu-huan1, LIU Xing-shun2
(1. Department of Chemistry, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China; 2. Group of Chemistry, Qian’an Xia Guanying Senior High School, Qian’an 064409, China)
解，加入 4 mL 冰醋酸，搅拌加热至 70~80 ℃，分两次（间 隔半小时）向其中加入碘酸钾 1.05 g（0.005 mol），保持温