对硝基甲苯酸的合成

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苯佐卡因的合成

实验原理：对硝基苯甲酸在浓硫酸的催化下先酯化得对硝基苯甲酸乙酯,对硝基苯甲酸乙酯经铁粉还原得苯佐卡因。

合成路线反应式：COOHNO2COOC2H5NO2COOC2H5NH224实验部分：主要仪器与试剂1.主要仪器：250mL三颈烧瓶、100mL圆底烧瓶、球形冷凝管、机械搅拌、加热套、布氏漏斗、水泵。

2.主要试剂：无水乙醇,对硝基苯甲酸,铁粉,氯化胺,浓硫酸,氢氧化钠,硫化钠,95 %乙醇,活性碳。

所有试剂均为分析纯或化学纯。

实验步骤：1.对硝基苯甲酸乙酯的合成在干燥的250 mL 三颈瓶中加入对硝基苯甲酸(3 g ,0.018 mol) ,无水乙醇(30mL) ,磁力搅拌棒 ,外部冷却及振摇下慢慢加入浓硫酸(1.8mL) ,使混合均匀,装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝管,加热回流约1.5 h 。

冷却至室温,将反应液慢慢倒入盛有10 %的氢氧化钠水溶液(30mL) 和冰水(30g)的烧杯中,待结晶析出完全,抽滤,用水洗涤滤饼至中性,得到苯甲酸乙酯粗产物晶体。

2.苯佐卡因的合成在装有机械搅拌及球型冷凝管的250mL 三颈瓶中,加入水(35mL) ,氯化胺(1.3g ,0.0245mol) ,升温至95 ℃,搅拌下加入铁粉(4.3g ,0.075 mol) ,加热至95～98 ℃反应30 min ,稍冷后分次加入对硝基苯甲酸乙酯(3g ,0.015 mol) ,搅拌回流反应40min 。

降温至40 ℃,搅拌下滴加饱和硫化钠溶液,调节p H 为7～8 (约2 mL) ,静置10 min ,倾去上清液,沉淀加入95 %乙醇(20 mL) ,加热回流10 min ，趁热抽滤,滤液中加入蒸馏水(15 mL) ,冷却、析出结晶,抽滤,干燥得粗品3.苯佐卡因的提纯(可第二次做)将上述粗品置于装有球形冷凝器的100mL圆底烧瓶中,加入10 mL 50 %乙醇,加热使固体溶解,再加入活性碳0.5g ,升温回流20 min ,趁热抽滤,滤液中加入5mL 蒸馏水及少量碎冰,析出固体,抽滤,干燥得白色结晶状固体,称量，计算产率。

对硝基苯甲酸生成对硝基苯甲酸乙酯化学式

对硝基苯甲酸生成对硝基苯甲酸乙酯化学式研究介绍一、对硝基苯甲酸生成的化学式1.1 对硝基苯甲酸的化学式为C7H5NO4，其结构式为C6H5NO2COOH。

1.2 对硝基苯甲酸是一种有机酸，是苯甲酸的同分异构体，其常用的命名方式为对硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸。

1.3 对硝基苯甲酸是橙色至浅红色晶体，是一种有机合成反应中的重要中间体。

1.4 对硝基苯甲酸分子结构中的硝基基团与芳环结构相连，通过共轭作用影响着对硝基苯甲酸的一些化学性质。

二、对硝基苯甲酸乙酯化学式的研究2.1 对硝基苯甲酸乙酯的化学式为C9H7NO4，其结构式为C6H5NO2COOC2H5。

2.2 对硝基苯甲酸乙酯是对硝基苯甲酸的乙酯化产物，是一种重要的有机合成化合物。

2.3 对硝基苯甲酸乙酯是橙色至红色的液体，其主要应用于染料和颜料的合成过程中。

2.4 对硝基苯甲酸乙酯是一种有机合成中的重要中间体化合物，其合成方法主要是通过对硝基苯甲酸与乙醇反应得到。

三、对硝基苯甲酸生成对硝基苯甲酸乙酯的关键反应过程3.1 对硝基苯甲酸经过乙醇的酯化反应生成对硝基苯甲酸乙酯的过程中，可以追溯到对硝基苯甲酸在强酸催化作用下与乙醇发生的酯化反应。

3.2 在酸催化下，对硝基苯甲酸中的羧基与乙醇中的羟基发生缩合反应，形成对硝基苯甲酸乙酯。

3.3 这一反应过程中，酸催化剂在反应过程中起到了催化剂和中和剂的作用，促进了对硝基苯甲酸与乙醇的反应生成对硝基苯甲酸乙酯的过程。

3.4 反应产物对硝基苯甲酸乙酯在反应过程中还会生成水，同时放出乙酸，从而形成了对硝基苯甲酸乙酯。

四、对硝基苯甲酸生成对硝基苯甲酸乙酯的应用领域4.1 对硝基苯甲酸乙酯是一种重要的有机合成中间体，在染料和颜料的合成过程中起到了关键作用。

4.2 对硝基苯甲酸乙酯作为有机合成中的重要原料，可以被用于合成各类染料和颜料，具有广泛的应用前景。

4.3 对硝基苯甲酸乙酯的应用领域还包括医药化工、香料添加剂等方面，具有重要的市场价值和经济意义。

四环素合成工艺

四环素合成工艺
四环素是一种广泛应用于医药和养殖领域的抗生素，其合成工艺包括四个主要步骤：1. 芳香硝化反应，2. 还原反应，3. 羟基化反应，4. 辛基化反应。

第一步，芳香硝化反应。

将苯甲酸进行芳香硝化反应，获得对硝基苯甲酸。

将对硝基
苯甲酸和丙酮缩合，获得2-丁酮化合物。

第二步，还原反应。

2-丁酮化合物进行还原反应，获得四环素的中间体双醌化合物。

还原反应一般采用催化性还原，添加金属催化剂和邻苯二酚，使得化合物还原成为双醌化
合物。

第四步，辛基化反应。

羟化合物与丁酸酐羟基间发生的氢氧化反应，最终得到四环素。

辛基化反应采用一些有机溶剂，如甲苯或二甲苯，将羟化合物和丁酸酐混合，同时加入氢
氧化钠催化剂进行反应，将羟化合物的羟基换成辛基，形成四环素。

对硝基苯甲酸的制备

对羟基苯甲酸的制备（一）
对硝基苯甲酸的制备
目的和要求
掌握芳烃侧链氧化制备芳香酸的原理和方法。掌握机械搅拌装置的安装及其操作。巩固重结晶的基本操作。
实验原理
1. 芳香烃的侧链氧化反应
KM nO4 heat PhCO O H
KM nO4 heat
PhCO O H
KM nO4 heat
n o r e a c t io n
芳环上存在卤素、硝基及磺酸基等时并不影响侧链的氧化。
实验原理
2. 反应式
C H 3 + + N a C r O 4 H S O 2 2 7 2 4 N O 2
C O O H N a S O 2 4 + C r ( S O ) 2 4 3 5硝基苯甲酸
实验原理
3. 机械搅拌装置
机械搅拌器
反应装置
实验用试剂
对硝基甲苯，6 g
冰乙酸，30 mL 二水合重铬酸钠，18 g 浓硫酸，28 mL
实验步骤
250 m L三颈瓶接球形冷凝管、恒压滴液漏斗及机械搅拌装置 6 g对硝基甲苯 30 m L冰乙酸 30 m L水 1 8 g N a 2 C r 2 O 7 .2 H 2 O 28 m L浓硫酸搅拌下滴加
滴完加热微沸半小时冷却，倾入 100 m L水中大量固体析出抽滤，水洗 2 -3 次，得小片状淡黄色晶体干燥称重，测熔点
产物熔点：239-241℃
注意事项
注意反应的颜色变化。滴加浓硫酸要注意放热很厉害，先不加热，滴加完毕后再加热反应。

对硝基苯甲酸的制备（做实验）

对硝基苯甲酸的制备一．药品和试剂：对硝基甲苯6g(0.04mol)，重铬酸钠18g，浓硫酸，15%硫酸溶液，5％的稀硫酸，5%氢氧化钠溶液，冰醋酸，活性炭，冰块；温度计，回流冷凝器，250 mL三颈瓶，电热套，搅拌器，减压抽滤器，滴液漏斗；二．实验步骤：在装有搅拌、温度计、回流冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入对硝基甲苯6 g、重铬酸纳18 g及30ml冰醋酸和水30mL，开动搅拌，将28mL 浓硫酸由滴液漏斗加入到反应瓶中。

（注意用冷水冷却，以免对硝基甲苯因温度过高挥发而凝结在冷凝管上），加毕，装上回流冷凝器，加热回流半个小时。

（此过程中，冷凝管可能会有白色的对硝基甲苯析出，可适当关小冷凝水，使其熔融滴下）。

冷却至室温，加入100ml冰水，有沉淀析出，抽滤，滤饼用水洗涤2-3次。

将滤饼转移到100mL圆底烧瓶中，加入5％的稀硫酸25mL，沸水浴上加热10分钟，冷却到室温后抽滤，（目的是为了除去未反应完的铬盐）。

将滤饼溶于约30mL5％的NaOH中，再加入活性碳0.3g，加热至50℃，温热后，趁热抽滤。

（此步操作很关键，温度过高对硝基甲苯融化被滤入滤液中，温度过低对硝基苯甲酸钠会析出，影响产物的纯度或产率）。

将滤液在搅拌下慢慢倾入60mL15％的硫酸中得浅黄色沉淀，抽滤，少量冷水洗涤两次，干燥后称重。

熔点236-238℃，产品以乙醇为溶剂重结晶得精品熔点可达239℃。

三；注意事项1. 滴加浓硫酸的速度要均匀且不宜过快（否则烧瓶中有大量白雾甚至出现火花。

如出现上述现象应立即停止滴加硫酸，并用冷水浴冷却烧瓶。

），滴加时间40～60min，反应控制在沸腾下。

2. 浓硫酸滴加完后，缓慢加热时，加热速度与加热温度不宜过快过高（否则会发生冲料现象，并冷凝在管壁上，使产率降低），保持微沸30min。

3. 反应终点的控制：以时间来判断。

4. 用15%硫酸酸化时要明显呈酸性。

抽滤时滤饼要用少量水洗至中性，否则影响产率。

H_2O_2氧化对硝基苯甲醛制备对硝基苯甲酸

文章编号 : 100722853 ( 2009 ) 02 20023203H 2 O 2 氧化对硝基苯甲醛制备对硝基苯甲酸吉惠杰 ,王悦虹 ,于丽颖(吉林化工学院化学与制药工程学院 ,吉林吉林 132022 )摘要 : 以对硝基苯甲醛为原料 ,过氧化氢作氧化剂 ,在甲醇作溶剂的碱性条件下 ,一步反应合成对硝基苯甲酸 . 考察了碱的浓度、反应温度和物料摩尔比对反应产率的影响 . 实验结果表明 : 氢氧化钾浓度为40% ,反应温度 30 ℃,反应物质的量比 n (对硝基苯甲醛 ) ∶n ( 30 %过氧化氢 ) = 1∶4,对硝基苯甲酸收率达 89%. 通过测熔点 ,红外光谱表征了目标产物对硝基苯甲酸 .关键词 : 对硝基苯甲醛 ;氧化 ;对硝基苯甲酸 ;过氧化氢中图分类号 : O 625. 5文献标识码 : A对硝基苯甲酸 ( PNBA )是一种重要的有机合成中间体 [ 1 ] , 广泛用于合成医药、染料以及树脂生产等工业中 . 如用于医药工业生产盐酸普鲁卡因、对氨基苯甲酸、叶酸、苯佐卡因、头抱菌素 V 、贝尼尔 ;用于染料工业生产活性艳红 M 28B 、活性红紫 X 22R;以及精细化工产品如滤光剂、彩色胶片成色剂、金属表面防锈剂、防晒剂等 [ 2 ]. 现在工业上采用的生产对硝基苯甲酸的工艺路线 ,一般所要求的反应条件较高 ,所使用的催化剂、溶剂或氧化剂价格较昂贵 ,有的还会对环境造成很大污染 ,不但不符合现代环保要求 , 而且生产成本较高 [ 3～6 ] . 为克服以上缺点 ,本实验探索一种以对硝基苯甲醛为原料 ,过氧化氢为氧化剂 ,在温和的实验条件下合成对硝基苯甲酸的方法 .过氧化氢 ,甲醇 ,氢氧化钾 ,以上试剂均为分析纯试剂 .1. 2 对硝基苯甲酸的合成在装有在装有搅拌器、50 mL 恒压滴液漏斗、球形冷凝管的三口烧瓶中 ,依次加入对硝基苯甲醛 1. 8 g ( 12 mmo l ) ,甲醇 20 mL ,一定浓度氢氧化钾溶液 , 搅拌加热恒温时滴加 30 %过氧化氢溶液 ,反应 2 h,然后将冷却后的溶液倒入小烧杯中 , 用 15 %盐酸溶液酸化到 pH = 1 ,冷却静置 , 减压抽滤 ,水洗 ,干燥滤饼 ,称量 ,用数字熔点仪测定熔点和用红外光谱表征其结构 .2 结果与讨论2. 1 不同碱浓度对反应产率的影响在对硝基苯甲醛与 30 %过氧化氢摩尔比为1 ∶4 ,反应温度为 30 ℃条件下进行反应 ,考察了在不同碱氢氧化钾的浓度下对反应产率的影响 . 实验结果如表 1所示 .1 实验部分1. 1 试剂与仪器上海物理光学仪器厂 W R S 21数字熔点仪 ; PE 公司 M 21730傅立叶红外光谱仪 . 对硝基苯甲醛 ,表 1 不同碱浓度对反应产率的影响 n (对硝基苯甲醛 ) ∶n ( H 2 O 2 )实验序号反应温度/ ℃碱的浓度/ % 产率/ % 熔点 / ℃1 2 1∶4 1∶4 30 30 10 20 0微量- 238～24131 ∶4 30 30 61. 4238 ～241收稿日期 : 2008 - 12 - 10作者简介 :吉惠杰 ( 1973 - ) ,女 ,吉林省吉林市人 ,吉林化工学院助理实验师 ,主要从事有机合成方面及实验教学研究工作 .24 吉林化工学院学报 2009 年续表 1n (对硝基苯甲醛 ) :n ( H 2 O 2 )实验序号反应温度/ ℃碱的浓度/ % 产率/ % 熔点/ ℃ 4 5 1∶41∶430 30 40 50 82. 0 41. 0238～241 238～24161 ∶4 30 60 34. 1238 ～2412. 2 不同反应温度对反应产率的影响氢氧化钾碱的浓度为 40 % , 其它条件同上 , 改变反应温度 ,不同温度对反应产率的影响如表2所示.由表 1 可见 , 氢氧化钾碱的浓度为 40 %时 , 产品的产率较高 ; 提高碱的浓度 ,产率偏低 ,这可能是当碱的浓度较大时 ,对硝基苯甲醛发生了歧化反应所致 .表 2 不同反应温度对反应产率的影响n (对硝基苯甲醛 ) ∶ n ( H 2 O 2 ) 实验序号反应温度/ ℃碱的浓度/ % 产率/ % 颜色熔点 / ℃1 2 3 4 51∶4 1∶4 1∶4 1∶4 1∶42030 40 50 6040 40 40 40 4041. 0 89. 0 89. 0 102. 4 82. 0白色白色白色白色淡黄238～241 238～241 238～241 238～241 238～241由表 2可知 ,反应温度为 40 ℃时 ,产率较高. 但温度太高 ,反应有副产物或盐类的产生 , 在 50 ℃时导致产率超过 100 % , 可能是在较高温度下发生了深度氧化所致 .2. 3 不同物料摩尔比对反应产率的影响氢氧化钾碱的浓度为 30 % ,反应温度为 30 ℃ 时 ,改变对硝基苯甲醛与 30 %过氧化氢不同物料摩尔比 ,探讨不同物料摩尔比对反应产率的影响见表 3 所示.表 3 摩尔比对产率的影响n (对硝基苯甲醛 ) ∶ n ( H 2 O 2 )实验序号反应温度/ ℃ 碱的浓度/ % 产率/ % 颜色熔点 / ℃1 2 3 41∶2 1∶3 1∶4 1∶5 30 30 30 30 40 40 40 40 54. 6 75. 1 89. 0 90. 1白色白色白色白色 238～241 238～241 238～241 238～241238 ～2415 1 ∶6 30 40 90. 8 白色峰 ; 2 555 ～2 961 cm - 1是芳酸二聚体或氢键存在时羧基中 O H 伸缩振动的吸收带 ; 1 544 cm - 1 由表 3可知 ,物料摩尔比为 1 ∶4 目标产物产率较高 ,继续增加物料摩尔比 ,产率无明显上升 , 考虑到原料的经济价值 ,适宜的醛与过氧化氢的摩尔比为 1 ∶4为宜 .- 1和 1 352 cm 分别是硝基对称和不对称峰伸缩振动的吸收峰 ,红外光谱各吸收峰峰型强度位置与标准谱图十分吻合 . 因此 ,可以初步断定此目标产物为对硝基苯甲酸 .3 产品分析4 结论对硝基苯甲酸熔点文献值 : 239 ～241 ℃. 用 W R S 21 数字熔点仪测其熔点实验值为 238 ～241 ℃,与文献报道基本吻合 . 产物对硝基苯甲酸的红外光谱图与标准红外光谱图基本一致 . 其中1 608 cm - 1是芳环骨架伸缩振动的特征吸收峰 ;1 687 cm - 1是芳酸中 C O 键伸缩振动的吸收以对硝基苯甲醛为原料 ,在碱性条件下 ,用过氧化氢氧化合成对硝基苯甲酸 . 实验结果表明 ,物料摩尔比 n (对硝基苯甲醛 ) ∶n (过氧化氢 ) = 1 ∶4 ,反应温度 30 ℃,碱浓度 40 % ,对硝基苯甲酸产第 2 期吉惠杰 ,等 : H 2 O 2 氧化对硝基苯甲醛制备对硝基苯甲酸25Kazuh iko S, M amo ru H , J unko T, e t a l . H yd r o g en p e r 2 oxide oxida tion of a ldehyde s to ca rb oxylic ac id: an o rg 2 n ic s o lven t 2, ha lide 2 an d m e lta l 2free p r ocedu re [ J ]. Te t 2 rahed r on L e t t . , 2000 , 41: 1439 - 1442.A v e l ino C o r m a , S ava Ib o r ra, M ichae l R e nz, e t a l. O n e 2 po t syn t he s is of p h eno l s fr om a r om a t ic a l dehyde s by 率达到 89 % ,超过了文献报道的结果 . 所得产品色泽较好 . 该论文所探索的合成路线用 30 %过氧化氢作为氧化剂 ,副产物只有水 ,无污染易于后处理 ,这就避免了传统合成路线对环境造成污染或是对设备造成腐蚀等缺点 ,是一条符合现代环保要求的优良工艺路线 .[ 3 ][ 4 ] B a eye r 2V illig e r oxida t ion w i th H O u s ing wa t e r 2to l e r 2 2 2 an t L e w i s ac i d s in mo l ecu l a r sieve s . Jo u r a l of Ca t a l y 2 sis . 2004 , 221: 67 - 76.邵景景 ,李晓梅 . 相转移催化法氧化法合成苯甲酸[ J ]. 化工时刊 , 2003 , 17 ( 5 ) : 44 - 45.郜广玲 . 绿色催化化学与精细化工 [ J ]. 精细石油化工 , 2001 , ( 4 ) : 54 - 57.参考文献 :[ 5 ] [ 1 ] 于振云 . 对硝基苯甲酸及其衍生物的合成与应用进展 [ J ]. 化工中体 , 2002 ( 20) : 13 - 15.[ 2 ] 夏明芳 ,胡汉松 . 硝酸催化氧化法合成对硝基苯甲酸的研究 [ J ]. 化学工业与工程技术 , 1996 , 17 ( 3 ) : 9- 34.[ 6 ] O x ida t i on of p 2n itroben za ldehyde to p 2n itroben zo ica c id w ith hydrogen perox ideJ I H u i 2ji e , W AN G Yue 2hong, Y U L i 2ying( C o l leg e of Chem ica l and Pha r m a ceu t ica l Enginee r ing, J ilin I n s titu t e of Chem ica l Techn o l og y, J ilin C i ty 132022 , Ch i na )A b s tra c t : P 2n i tr obenz o i c ac i d wa s syn t he s i z ed vi a oxida t i o n of p 2n i tr obenz a l dehyde, u s i ng hyd r ogen p e r oxide a s oxi dan t and m e t hano l a s so l ven t ove r po t a s si um hyd r oxide . The effec t s of po t a s si um hyd r oxi de concen t ra t i o n, the reac t i o n temp e ra t u r e and the mo l a r ra t e t o the p r oduc t s conve r si o n we r e i nve s ti ga t ed. The re s u l ts show tha t the yi e l d of p 2n itr obenz o i c ac i d wa s up t o 89 % unde r the op ti m u m cond iti o n s : the concen t ra t i o n of po t a s si um hyd r oxi de is 30 % , the reac t i o n temp e ra t u r e is 30 ℃ and the reac t i o n mo l a r ra t e is n ( benz a l dehyde) ∶n ( 30 % hyd r ogen p e r oxide ) = 1 ∶4. I n the end, the p r oduc t p 2n i tr obenz o i c ac i d is de t e r m i ned by m e lti ng po i n t and sp e c t ra .Key word s : p 2n i tr obenz a l dehyde; oxi da t i o n; p 2n i tr obenz o i c ac i d; hyd r ogen p e r oxideI R。

对硝基苯甲酸的合成研究

对硝基苯甲酸的合成研究
硝基苯甲酸是一种重要的有机化合物，广泛应用于医药、染料、涂料
等领域。

其合成方法主要有以下几种：
1.碳酸钠法：苯甲酸与硝酸反应生成硝基苯甲酸。

反应方程式为：
C6H5CH2COOH+HNO3→C6H5CH2COOHNO2+H2O。

2.合成氯化物法：苯甲酸与氯化亚铁和次氯酸钠反应，得到硝基苯甲酸。

反应方程式为：
C6H5CH2COOH+FeCl2+NaClO→C6H5CH2COOHNO2+FeCl3+NaCl+H2O。

3.烷基转移法：苯甲醇在氨气存在下被氧化成苯甲醛，再与硝酸反应
合成硝基苯甲酸。

反应过程如下：
C6H5CH2OH+NH3+O2→C6H5CHO+H2O+NH4+。

C6H5CHO+HNO3→C6H5CH2COOHNO2。

4.直接硝化法：苯甲酸和硝酸在硫酸催化下反应即可得到硝基苯甲酸。

反应方程式为：
C6H5CH2COOH+HNO3→C6H5CH2COOHNO2+H2SO4。

以上几种方法各有优缺点，可根据实际需要选择合适的合成方法。

对硝基苯甲酸乙酯的合成

ｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓ９６．５％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐ－Ｎｉｔｒｏ－ｅｔｈｙｌＢｅｎｚｏａｔｅ；ｃｏｍｂｉｎｅｄｃａｔａｌｙｓｔ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
Ｂｅｎｚｏａｔｅｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｒｅｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆｃａｔａｌｙｓｔ：０．５ｇＲ
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｄｕｌｔＥｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＴｒａｉｎｎｉｎｇ，ＣｈｅｎｇｄｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏｌｌｅｇｅ，
ＣｈｅｎｇｄｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｅｎｇｄｅ０６７０００，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
对硝基苯甲酸乙酯是无 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 或浅黄色针状结晶，易溶于乙醇和乙醚，不溶于水，是制造染料、医药品等
的中间体，也是生产苯佐卡因、盐酸普鲁卡因等麻醉药剂主要原料］。目前工业上合成对硝基苯甲酸乙酯选用浓硫酸作催化剂，但由于浓硫酸能腐蚀设备，污染环境，人们积极研究、开发或选用新的催化剂，
关键词：对硝基苯甲酸乙酯；联合催化剂；合成中图分类号：ＴＱ２４６．１６文献标识码：Ａ文章编号：１００８ — ９４４６（２０１５）０２－００１８－０２

实验制备苯佐卡因

苯佐卡因的制备一、实验目的1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。

2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。

二、实验原理对硝基苯甲酸：由对硝基甲苯氧化而得。

对硝基苯甲酸，分子式：C7H5NO4; 相对分子质量: 167.13;外观与性状：黄色结晶粉末，无臭，能升华。

溶解性：微溶于水，溶于乙醇。

遇明火、高热可燃。

受热分解放出有毒的氮氧化物烟气。

苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。

苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学式为：C9H11NO2；密度 1.17 ；沸点172℃；性状：无色斜方形结晶，无嗅无味；分子量165.19；熔点88-90℃；易溶于醇、醚、氯仿，能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸，很难溶于水。

苯佐卡因的作用：1.紫外线吸收剂。

主要用于防晒类和晒黑类化妆品，对光和空气的化学性稳定，对皮肤安全，还具有在皮肤上成膜的能力。

能有效地吸收U．V．B区域280-320μm 中波光线区域)的紫外线。

添加量通常为4％左右。

2. 非水溶性的局部麻醉药。

有止痛、止痒作用，主要用于创面、溃疡面、粘膜表面和痔疮麻醉止痛和痒症，其软膏还可用作鼻咽导管、内突窥镜等润滑止痛。

苯佐卡因作用的特点是起效迅速，约30秒钟左右即可产生止痛作用，且对粘膜无渗透性，毒性低，不会影响心血管系统和神经系统。

1984年美国药物索引收载苯佐卡因制剂即达104种之多，苯佐卡因的市场前景是广阔的。

苯佐卡因由硝基苯甲酸乙酯还原而得。

三、实验仪器与药品1、仪器：加热装置1套、搅拌装置1套、抽滤装置1套、油浴加热装置1套、水浴加热装置1套、250 mL 三颈瓶1只、100 mL 圆底瓶1只、分液漏斗1只、大中小烧杯各1只、氯化钙干燥球型冷凝器1只、乳钵1套、温度计1支、玻璃棒1支、PH 试纸2、试剂：重铬酸钠（含两个结晶水）、蒸馏水、对硝基甲苯、浓硫酸、5%的稀硫酸溶液、15%的稀硫酸溶液、5%氢氧化钠溶液、无水乙醇、5%碳酸钠溶液、冰醋酸、铁粉、95% 乙醇、碳酸钠、活性炭、氯化钙四、实验方法（一）对硝基苯甲酸的制备（氧化）在装有搅拌棒和球型冷凝器的250 mL 三颈瓶中，加入重铬酸钠（含两个结晶水）23.6 g ，水50 mL ，开动搅拌，待重铬酸钠溶解后，加入对硝基甲苯8 g ，用滴液漏斗滴加32 mL 浓硫酸。

对硝基苯甲酸的制备反应机理

对硝基苯甲酸的制备反应机理简介硝基苯甲酸是有机合成中重要的中间体之一，广泛应用于制药、染料、农药等领域。

它可以通过多种方法制备，其中最常用的方法是硝化苯甲酸。

反应方程式反应方程式如下所示：苯甲酸 + 硝酸 -> 硝基苯甲酸 + 水反应机理硝化是一种亲电取代反应，其机理可分为三个步骤：生成亲电取代试剂、亲电进攻和负离子离去。

1. 生成亲电取代试剂首先，在反应中生成亲电取代试剂，也称为硝化剂。

硝酸是一种强酸，可以与苯甲酸反应生成硝基苯甲酸。

苯甲酸 + 硝酸 -> 硝基苯甲酸 + 水2. 亲电进攻生成的硝基苯甲酸是亲电试剂，可以进攻苯甲酸的酸性碳原子，形成中间体。

中间体的形成是通过硝酸中的硝根离子对苯甲酸中的羧基进行亲电进攻，形成一个C-C 部分被硝基取代的四元离子。

3. 负离子离去在负离子离去的步骤中，中间体的一个氧原子将亲电离子形式脱去，以恢复芳香性。

中间体的负离子离去可以通过质子化或氧负离子离去两种方式进行。

生成产物最终，通过亲电取代反应，硝基苯甲酸生成，其化学结构如下所示： NO2 | C6H5 | COOH反应条件硝化苯甲酸的适宜反应条件是在室温下进行，反应的产物可以通过常规分离技术进行提取和纯化。

实际应用硝基苯甲酸作为中间体，广泛应用于制药、染料、农药等领域。

例如，它可以被用作制药工业中合成银杏素的原料，也可以用于合成染料和颜料的中间体，还可以用于制备农药等化合物。

总结硝化苯甲酸是制备硝基苯甲酸的一种常见方法，在该反应中，硝酸作为亲电试剂与苯甲酸反应，生成硝基苯甲酸。

该反应是一种重要的有机合成反应，产物广泛应用于制药、染料和农药等领域。

通过对反应机理的深入理解，我们可以掌握该反应的条件和产物特性，更有效地进行相关的有机合成工作。

参考文献： 1. Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.). Wiley-Interscience. 2. Morrison, Robert Thornton; Boyd, Robert Neilson (1992). Organic chemistry. 3. Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Organic chemistry.。

对硝基苯甲酸摩尔质量

对硝基苯甲酸摩尔质量硝基苯甲酸是一种有机化合物，其化学式为C7H5NO4，摩尔质量为167.12 g/mol。

下面将从化学结构、物理性质、制备方法、用途等方面进行详细介绍。

一、化学结构硝基苯甲酸的分子式为C7H5NO4，其中含有一个苯环和一个羧基。

在苯环上，还有一个硝基（-NO2）取代其中的一个氢原子。

因此，硝基苯甲酸分子中含有芳香环和羧酸官能团。

二、物理性质1. 外观：硝基苯甲酸为白色或微黄色晶体粉末状固体。

2. 熔点：硝基苯甲酸的熔点为>300℃，可以在高温下分解。

3. 溶解性：硝基苯甲酸在水中不易溶解，在乙醇和乙醚等有机溶剂中较易溶解。

4. 密度：硝基苯甲酸的密度为1.50 g/cm³。

三、制备方法硝基苯甲酸可以通过以下几种方法制备：1. 硝化反应法：将苯甲酸与硝酸在硫酸的催化下反应，得到硝基苯甲酸。

2. 过氧化法：将苯甲醛和过氧化氢在乙酸中反应，得到硝基苯甲酸。

3. 羧化反应法：将硝基苯和甲醛在强碱存在下反应，生成羟甲基苯并经过羧化反应制备硝基苯甲酸。

四、用途1. 医药领域：硝基苯甲酸可以作为一种抗生素中间体，用于合成一些抗生素类药物。

此外，还可以用于制备肌肉松弛剂、镇痛剂等药物。

2. 农药领域：硝基苯甲酸是一种重要的农药原料，在农业生产中广泛使用。

它可以用于合成多种杀虫剂、除草剂等农药。

3. 其他领域：硝基苯甲酸还可以用于制备染料、涂料等化工产品。

同时，在科学研究中也有一定的应用价值。

综上所述，硝基苯甲酸是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用价值。

通过掌握其化学结构、物理性质、制备方法和用途等方面的知识，可以更好地理解和应用硝基苯甲酸。

对硝基苯甲酸乙酯的合成

对硝基苯甲酸乙酯的合成补朝阳【摘要】以硫酸氢钾为催化剂，研究了对硝基苯甲酸和乙醇反应生产对硝基苯甲酸乙酯的合成工艺．考察了催化剂用量、反应时间、醇酸物质的量之比、带水剂用量以及催化剂重复使用次数对酯化率的影响，确定了最佳反应条件．当对硝基苯甲酸的用量为0．015 mol ，无水乙醇为0．060 mol ，反应时间为2．0 h ，带水剂环己烷用量为15 mL ，催化剂硫酸氢钾的用量为0．4 g ，对硝基苯甲酸乙酯的酯化率可达到91．65％．在此条件下，催化剂的催化活性高，反应条件温和，该合成方法简便，产品收率优良，催化剂可重复使用，且价格低廉．%Esterication of nitro benzoic acid with ethanol catalyzed by potassium hydrogen sul‐fate was investigated .The effects of catalyst amount ,reaction time ,molar ratio of ethanol and nitro benzoicacid ,amount of water‐carrying agent and catalyst regeneration on the reaction were studied .The experimental results showed that :when the nitro benzoic acid was 0 .015 mol ,ethanol was 0 .060 mol ,reaction time was 2 h ,amount of water‐ca rrying agent was 15 mL ,catalyst of potassium bisulfate amount was 0 .4 g ,esterification yield of the nitro benzoic acid ethyl ester could be up to 91 .65% .Under this conditions ,catalyst had high activity for the reaction ,the conditions of reaction was moderate ,method was simple ,yield was fine ,the re‐peated use of catalyst wasfeasible .Potassium hydrogen sulfate is a kind of more economic ap‐plicable catalysts .【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P601-603)【关键词】硫酸氢钾;催化合成;对硝基苯甲酸乙酯【作者】补朝阳【作者单位】新乡学院化学化工学院，河南新乡 453000【正文语种】中文【中图分类】TG162.83对硝基苯甲酸乙酯是一种重要的医药中间体，通常是用对硝基苯甲酸和醇直接酯化制得，这属于典型的可逆反应，即使通过加热回流，也需要很长时间才能达到反应平衡. 实验时通常可以通过三种方法来提高酯化率：1)在生产装置上加装分水器，不断分离出反应生成的水，使反应向生成物的方向进行；2)增加其中一种廉价易得、易于分离的原料的用量，使反应向生成物的方向进行；3)在原料中加入催化剂. 近年来，对第三种方法的研究较多. 出现有很多催化合成对硝基苯甲酸乙酯的方法，但都存在一些不足之处：1)一次性转化率都不是很高；2)反应后得到的粗产物都必须提纯精制；3)回流所需时间过长[1-2]. 工业生产上采用浓硫酸作催化剂比较多，但是浓硫酸作催化剂时存在一些缺点，如回流反应所需时间过长，存在副反应多，腐蚀性大，环境污染严重等[3]. 近些年来也有不少专家研究过其他催化剂，如一些新型催化剂杂多酸[4-5]、苯磺酸[6]、对甲苯磺酸[7]、酸性离子液体[8]、有机磷酰化物[9]、三氧化二钕[10]、TiO2/SO4—Al2O3[11]、活性炭固载固体酸[12]、固体酸(TiO2/Fe3+)[13]等. 本实验是以硫酸氢钾作为催化剂，研究了对硝基苯甲酸和乙醇反应生成对硝基苯甲酸乙酯的过程. 在此条件下，催化剂的催化活性高、反应条件温和、方法简便、收率优良、可重复使用，是一种比较经济适用的催化剂. 硫酸氢钾做催化剂符合节能环保、绿色化工的发展趋势，因此它是一种高效、经济、环保、实用的酯化反应催化剂, 具有一定的研究和应用价值.对硝基苯甲酸、硫酸氢钾、碳酸钠、无水乙醇、环己烷均为市售分析纯试剂，循环水泵，电子分析天平，XT-4显微熔点测定仪.1.2.1 酯化反应在装有电动搅拌器、回流冷凝管、分水器的100 mL三口烧瓶中分别加入对硝基苯甲酸、硫酸氢钾、无水乙醇和带水剂环己烷，回流反应直到反应液呈现透明状，蒸发掉过量的乙醇，将残留液倒入3～5 ℃冰水中冷却，用10% Na2CO3溶液调pH至7.5～8.0，搅拌数分钟，用真空泵抽滤、洗涤，得到白色晶体，干燥、称重、计算收率.1.2.2 产品分析按照上面的实验方法所制得的对硝基苯甲酸乙酯是一种不溶于水，较易溶于乙醇和乙醚的白色固体. 用显微熔点测定仪测得样品熔点为58～59℃，与文献数据一致. 保持对硝基苯甲酸用量为0.015 mol，无水乙醇用量为0.060 mol，带水剂环己烷用量为15 mL，反应时间为2.0 h，改变催化剂硫酸氢钾的用量，考察其用量对酯化率的影响，实验结果见表1.由表1可以看出，硫酸氢钾对对硝基苯甲酸乙酯的催化活性高，催化剂用量小于0.4 g时，酯化率随着催化剂的用量增加而增加，这是因为催化剂用量过少时，因催化剂浓度不高，催化活性较低，造成反应速率低，酯化率低；但是，当催化剂用量为0.5 g时，酯化率反而有所降低，所以在此反应条件下，催化剂最佳用量为0.4 g.保持对硝基苯甲酸用量为0.015 mol，无水乙醇用量为0.060 mol，硫酸氢钾用量为0.4 g，带水剂环己烷用量为15 mL，改变反应时间，考察其对酯化率的影响，实验结果见表2.由表2可以看出，反应时间对酯化率有较大的影响. 反应时间小于2.0 h时，酯化率随反应时间的增加而增加. 由此可知，反应时间过短，反应不完全，会导致酯化率降低；但反应超过2.0 h后，随着时间增加，酯化率开始降低，所以在此反应条件下，最佳反应时间为2.0 h.保持催化剂用量为0.4 g，带水剂环己烷用量为15 mL，反应时间为2.0 h，改变醇酸物质的量之比，考察其对酯化率的影响，实验结果见表3.酯化反应是一种可逆反应，如果要使反应向生成产物方向进行，可通过增加其中一种反应物的量来实现. 乙醇在反应中既是反应物又是反应溶剂，增加醇酸比可以使反应向生成产物方向进行，增大酯化率；但是，当乙醇的用量过多时，会显著降低反应物和催化剂的浓度，使反应速率下降. 从表3可以看出，随着醇酸比的增大，酯化率也增大，但醇酸比大于4∶1时，酯化率下降. 所以在此反应条件下，最佳醇酸比为4∶1.当对硝基苯甲酸用量为0.015 mol，无水乙醇用量为0.060 mol，催化剂硫酸氢钾用量为0.4 g，反应时间为2.0 h，改变带水剂环己烷的用量，考察带水剂环己烷用量对酯化率的影响，实验结果见表4.从表4可以看出，带水剂用量对酯化率影响很明显. 随着带水剂用量的增加，生成的对硝基苯甲酸乙酯的产量也不断增加，当带水剂用量逐渐接近15 mL时，酯化率变化的速率也慢慢变小，再增加带水剂用量时，酯化率不再增加，开始降低. 所以，该实验中带水剂环己烷的最佳用量为15 mL.以硫酸氢钾为催化剂，对硝基苯甲酸和乙醇为原料，合成对硝基苯甲酸乙酯的最佳反应条件为：对硝基苯甲酸用量为0.015 mol，无水乙醇用量为0.060 mol，催化剂硫酸氢钾用量为0.4 g，带水剂环己烷用量为15 mL，反应时间为2.0 h. 硫酸氢钾做催化剂具有催化活性高、酸性强且没有氧化性、对反应设备腐蚀性小、副反应少等优点，虽然浓硫酸的酸性强、催化活性也比较高，但存在反应复杂、腐蚀性大、污染环境等问题，而以硫酸氢钾为催化剂符合节能环保、绿色化工的发展趋势. 因此, 它是一种高效、经济、环保、实用的酯化反应催化剂, 具有一定的研究、应用价值.【相关文献】[1] 陈连清，周忠强. 对硝基苯甲酸乙酯的合成[J]. 中南民族大学学报:自然科学版，2008，27(2)：4-6.[2] 申东升，林原斌，张亚利,等. 对硝基苯甲酸乙酯合成方法的改进[J]. 化学通报， 1996(4)： 28-30.[3] 郑超，王萍，常海涛,等. 对硝基苯甲酸乙酯制备工艺的改进[J]. 泰山医学院学报， 2004，25(2)： 118-119.[4] 吴庆银，铁梅，高云凯. 杂多酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J]. 化学与粘合， 1998(2)： 81-82.[5] 李光禄，吴庆银. 钨锗酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J]. 沈阳黄金学院学报， 1996， 15(4)：392-394.[6] 周虹屏，于金文，杨开炳. 苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J]. 化学世界， 2001(9)： 484-485.[7] 唐明明，刘蔡，陈孟林. 对甲苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯的研究[J]. 应用化工， 2003，32(1)： 42-43.[8] 朱海峰，黄飞隆，蔡晨光,等. 酸性离子液体催化合成对硝基苯甲酸乙酯的研究[J]. 宁波大学学报:理工版， 2013， 26(3)： 91-93.[9] 申东升，林原斌，张亚利,等. 有机磷酰化物催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J]. 精细化工， 1996，13(2)： 53-55.[10] 李晓莉，张永宏，张晓丰. 三氧化二钕催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J]. 精细石油化工， 2006，23(2)： 46-47.[11] 林劲柱. TiO2/SO4-Al2O3 催化合成对硝基苯甲酸乙酯的研究[J]. 山东化工, 2001， 30(1)：11-12.[12] 施新宇，施磊，张海军,等. 活性炭固载固体酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J]. 南通工学院学报:自然科学版， 2004， 3(3)： 54-55.[13] 盛文兵，黄珍辉，黄培,等. 固体酸(TiO2/Fe3+)催化对硝基苯甲酸乙酯合成的研究[J]. 中国现代药物应用， 2012， 6(15)： 5-6.。

低共熔溶剂中对硝基苯甲酸乙酯的绿色合成

M n (O A c )2㊃4H 2O /K B r i nam i c r o c h a n n e l r e a c t o r i s a g r e e n a n d s a f e p r o c e s s .I no r d e r t ou n d e r s t a n d t h en a t u r e o f t h e p r o c e s s d e e p l y a n d l a y t h e f o u n d a t i o n f o r p r o c e s s s c a l e -u p ,t h e k i n e t i c s o f t h e s e l e c -t i v e o x i d a t i o nw a s s t u d i e d .Al u m pe dk i n e t i c s c h e m ea n dk i n e t i cm o d e lf o r t h e s e l e c t i v eo x i d a t i o no f O C Tw e r e p r o p o s e d .B y e l i m i n a t i ng th ei n f l u e n c e o fm a s s t r a n s f e r a n d o x y g e n ,a s e r i e s o f k i n e t i c s d a -t aw e r e o b t a i n e du n d e r t h e c o n d i t i o no f k i n e t i c s c o n t r o l ,a n d t h e e x p e r i m e n t a l d a t aw e r e n o n l i n e a r f i t -t e db y Ma t l a bs o f t w a r e .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e c a l c u l a t e dv a l u e so n t h em o d e lw e r e c o n s i s t e n t w i t h t h e e x pe r i m e n t a l d a t a .K e y wo r d s :o -c h l o r o t o l u e n e ;o -c h l o r o b e n z a l d e h y d e ;a e r o b i c o x i d a t i o n ;k i n e t i c s ;m i c r o c h a n n e l r e a c t o r 低共熔溶剂中对硝基苯甲酸乙酯的绿色合成王英磊,李文欢,赵天舒,李默(南阳理工学院生物与化学工程学院,河南南阳473004)摘要:以低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸为催化剂,以对硝基苯甲酸和乙醇为原料,合成对硝基苯甲酸乙酯,考察了低共熔溶剂用量㊁反应物配比㊁回流时间等因素对产物收率的影响㊂较佳工艺条件为:氯化胆碱-对甲苯磺酸用量1.5g ,对硝基苯甲酸与乙醇摩尔比1ʒ6,回流时间2.0h ,此条件下对硝基苯甲酸乙酯的收率可达95%㊂此外,低共熔溶剂可回收和重复使用5次,酯化产物的收率没有显著下降㊂关键词:对硝基苯甲酸乙酯低共熔溶剂绿色化学酯化反应中图分类号:O 625.5 文献标识码:A对硝基苯甲酸乙酯是一种重要的医药和化工中间体,常用于生产苯佐卡因㊁盐酸普鲁卡因㊁盐酸丁卡因等局部麻醉药,也可用于制备偶氮类染料和颜料[1]㊂对硝基苯甲酸乙酯的传统制备方法是以浓硫酸为催化剂,由对硝基苯甲酸和乙醇直接酯化而得㊂但是,浓硫酸存在腐蚀性强㊁副反应多以及废酸处理困难等弊端㊂为了改进对硝基苯甲酸乙酯的合成条件,目前文献已报道的新型催化剂有三氧化二钕[2]㊁阳离子交换树脂[3]㊁固体酸[4]㊁酸性离子液体[5]㊁磷钨酸[6]等,同时超声辐射[7]㊁微波辐射[8]等现代有机合成技术也被用于该化合物的制备㊂尽管这些方法各有其自身的特色,但依然或多或少的存在催化剂制备复杂或难以回收使用,以及需要使用特殊仪器设备等缺陷,制约其在工业化生产中的应用㊂因而,探寻对硝基苯甲酸乙酯的绿色合成方法具有重要研究意义㊂最近,低共熔溶剂作为一种更为绿色环保的新型反应介质和催化剂,引起人们的广泛关注,并在有机合成㊁萃取分离㊁样品前处理㊁植物活性成分提取㊁电池与电催化等领域得到普遍应用[9-16]㊂低共熔溶剂,又称低共熔混合物,是由氢键受体(如季铵盐㊁季鏻盐等)和氢键供体(如多元醇㊁有机酸㊁尿素等)按照一定化学计量比相互熔融而成,也可由季铵盐和金属盐类化合物构成[17-18]㊂因其具有原料廉价易得㊁制备方法简单㊁低毒且可生物降解㊁易分离和回收利用等优势,故而有广阔的工业化应用前景㊂基于前期低共熔溶剂在有机合成中应用的研究基础[19-20],本工作采用氯化胆碱-对甲苯磺酸为催化剂,通过对硝基苯甲酸和乙醇的酯化反应来制备对硝基苯甲酸乙酯,其合成路线如下:收稿日期:20201126;修改稿收到日期:20210305㊂作者简介:王英磊(1986),副教授,博士,主要从事精细化学品的绿色合成研究㊂E -m a i l :w a n g y i n gl e i 2014@163.c o m ㊂基金项目:河南省科技攻关项目(182102310601)㊂03 精细石油化工S P E C I A L I T YP E T R O C H E M I C A L S第38卷第2期2021年3月N O 2C O O H C H C H OH 氯化胆碱-对甲苯磺酸ңN O 2C O O C H 2C H 31 实验1.1 主要试剂和仪器氯化胆碱㊁对甲苯磺酸一水合物㊁对硝基苯甲酸㊁无水乙醇㊁乙酸乙酯㊁无水碳酸钠均为分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司㊂R E -52A A 型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;D Z F -6020型真空干燥箱,河南巩义予华仪器责任有限公司;S GWX -4B 型显微熔点仪,上海仪电物理光学仪器有限公司;A V A N C E Ⅲ400MH z 型核磁共振波谱仪(400MH z ,C D C l 3),瑞士B r u k e r 公司;N i c o l e t6700型红外光谱仪,美国N i c o l e t 公司㊂1.2 低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸的制备将14.0g 氯化胆碱(0.1m o l )和19.0g 对甲苯磺酸一水合物(0.1m o l )置于100m L 圆底烧瓶中,80ħ加热搅拌反应0.5h ㊂反应结束后,将所得混合物缓慢冷却至室温,真空干燥,便可得无色透明的低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸㊂1.3 低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯将3.3g 对硝基苯甲酸(0.02m o l )㊁5.5g 无水乙醇(0.12m o l )和1.5g 低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸置于100m L 圆底烧瓶中,加热回流反应2.0h ㊂反应结束后,旋转蒸发回收过量乙醇,再向所得剩余物中加入10m L 去离子水,然后用乙酸乙酯(10m Lˑ3)萃取产物㊂将有机相旋转蒸发回收乙酸乙酯,再将剩余物用5%的碳酸钠溶液调节p H 值至7.5~8.0,抽滤,使用去离子水洗涤多次,真空干燥,即可得3.7g 白色固体产物对硝基苯甲酸乙酯纯品,收率为95%㊂含低共熔溶剂的水相经减压蒸馏除水,真空干燥,即可用于催化剂的重复使用实验㊂2 结果与讨论2.1 低共熔溶剂用量对酯化收率的影响取3.3g 对硝基苯甲酸(0.02m o l )㊁5.5g 无水乙醇(0.12m o l ),选择不同用量的低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸,加热回流反应2.0h ,考察低共熔溶剂用量对酯化收率的影响,结果见图1㊂由图1可知,随着氯化胆碱-对甲苯磺酸用量的增加,对硝基苯甲酸乙酯的收率逐渐提高并趋于稳定㊂鉴于成本因素考虑,低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸的较佳用量为1.5g㊂图1 低共熔溶剂用量对酯化收率的影响2.2 反应物配比对酯化收率的影响取3.3g 对硝基苯甲酸(0.02m o l )和1.5g 低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸,选择不同物质的量的乙醇,加热回流反应2.0h ,考察反应物配比对酯化收率的影响,结果见图2㊂由图2可知,随着乙醇用量的增加,对硝基苯甲酸乙酯的收率逐渐升高㊂当对硝基苯甲酸与乙醇的摩尔比为1ʒ6时,酯化收率达到最大㊂随后,进一步增加乙醇的用量,产物收率有所下降㊂这可能是由于乙醇过量太多会降低对硝基苯甲酸的浓度,进而使反应速率减慢㊂因而,对硝基苯甲酸与乙醇的较佳摩尔比为1ʒ6㊂图2 反应物配比对酯化收率的影响2.3 回流时间对酯化收率的影响取3.3g 对硝基苯甲酸(0.02m o l )㊁5.5g 无水乙醇(0.12m o l )和1.5g 低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸,选择不同的回流时间,考察回流时间对酯化收率的影响,结果见图3㊂由图3可知,随着反应时间的延长,对硝基苯甲酸乙酯的收率呈现先升高后降低的趋势㊂其原因可能是酯化反应为可逆反应,反应时间过长,酯化产物部分水解,导致收率下降㊂因此,较佳回流时间为2.0h ㊂13第38卷第2期王英磊,等.低共熔溶剂中对硝基苯甲酸乙酯的绿色合成图3回流时间对酯化收率的影响2.4低共熔溶剂重复使用次数对酯化收率的影响取3.3g对硝基苯甲酸(0.02m o l)㊁5.5g无水乙醇(0.12m o l)和1.5g低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸,加热回流反应2.0h,考察低共熔溶剂重复使用次数对酯化收率的影响,结果见表1㊂反应结束后,将含低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸的水相,先减压蒸馏除水,再真空干燥,即可用于随后的循环使用实验㊂由表1可知,低共熔溶剂回收使用5次,对硝基苯甲酸乙酯的收率没有显著降低㊂表1低共熔溶剂重复使用次数对酯化收率的影响次数收率,%1952933924905882.5对硝基苯甲酸乙酯的表征产物为白色固体,熔点为56~57ħ,与文献报道一致[2]㊂产物的红外光谱和核磁共振氢谱分别见图4和图5㊂由图4可见:3116,3055,2993,1714, 1604,1527,1345,1280,1172,1099,1016, 876,834,787,710,509处有吸收峰㊂其中,1714 c m-1处为C O的伸缩振动峰,1280c m-1和1099c m-1处为C O C的伸缩振动峰,1527 c m-1和1345c m-1为硝基N O2的伸缩振动峰㊂由图5可见,δ=8.28~8.22(m,2H,A r H),8.21 ~8.15(m,2H,A r H),4.41(q,J=7.1H z,2H, C H2),1.40(t,J=7.1H z,3H,C H3)㊂以上均与标准谱图峰值相符,证明所得产物即为对硝基苯甲酸乙酯㊂图4对硝基苯甲酸乙酯的红外光谱图5对硝基苯甲酸乙酯的核磁共振氢谱3结论在对硝基苯甲酸乙酯的合成中,当低共熔溶剂氯化胆碱-对甲苯磺酸用量为1.5g㊁对硝基苯甲酸与乙醇的摩尔比为1ʒ6㊁回流时间为2.0h 时,酯化产物的收率可达95%㊂该方法具有催化剂制备简便㊁催化效率高㊁易分离和回收利用等优点,符合绿色化工和清洁生产的发展要求,为医药和精细化工中间体的绿色生产提供一种新思路,具有一定的工业应用价值㊂参考文献[1]陈丹丹,聂良邓,任旭康,等.对硝基苯甲酸乙酯的合成研究[J].浙江科技学院学报,2006,18(4):277-279. [2]李晓莉,张永宏,张晓丰.三氧化二钕催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J].精细石油化工,2006,23(2):46-47. [3]赵志刚,邵太丽,秦国正.微波辐射下阳离子交换树脂催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J].应用化工,2012,6(6): 968-974.[4]盛文兵,黄珍辉,傅榕赓,等.固体酸(T i O2/F e3+)催化对硝基苯甲酸乙酯合成的研究[J].中国现代药物应用, 2012,6(15):5-6.[5]朱海峰,黄飞隆,蔡晨光,等.酸性离子液体催化合成对硝基苯甲酸乙酯的研究[J].宁波大学学报:理工版,2013, 26(7):91-93.23精细石油化工2021年3月[6] 唐建可,王曼,马春蕾.微波辐射磷钨酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J ].山东化工,2016,45(23):10-12.[7] 谢宇奇,韦秀丽,何燕英,等.超声波辐射下催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J ].广西右江民族师专学报,2005,18(6):49-52.[8] 刘太泽,肖鉴谋,刘奉强,等.微波辐射对甲苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J ].化学世界,2009,50(11):678-680.[9] S m i t hEL ,A b b o t tAP ,R y d e rKS .D e e p eu t e c t i c s o l v e n t s (D E S s )a n dt h e i ra p pl i c a t i o n s [J ].C h e m i c a l R e v i e w s ,2014,114(21):11060-11082.[10] L i uP ,H a oJ W ,M oLP ,e t a l .R e c e n t a d v a n c e s i nt h ea p p l i c a t i o no fd e e p e u t e c t i cs o l v e n t sa ss u s t a i n ab l e m e d i a a sw e l la sc a t a l y s t si no r ga n i cr e a c t i o n s [J ].R S C A d -v a n c e ,2015,5(60):48675-48704.[11] 熊兴泉,韩骞,石霖,等.低共熔溶剂在绿色有机合成中的应用[J ].有机化学,2016,36(3):480-489.[12] 岳旭东,袁冰,朱国强,等.低共熔溶剂在有机合成和萃取分离中的应用进展[J ].化工进展,2018,37(7):2627-2634[13] 韩晓菲,陈佳,张海娟,等.低共熔溶剂在样品前处理中的应用[J ].中国科学:化学,2018,48(12):1548-1560.[14] 李利芬,余丽萍,梁坚坤,等.低共熔溶剂提取植物活性成分的研究进展[J ].粮食与油脂,2020,33(3):7-10.[15] 陈钰,牟天成.低共熔溶剂在电池和电催化中的应用[J ].化工学报,2020,71(1):106-121.[16] P e r n aF M ,V i t a l eP ,C a p r i a t iV.D e e p eu t e c t i c s o l v e n t s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n s a s g r e e n s o l v e n t s [J ].C u r r e n t O pi n -i o n i nG r e e n a n d S u s t a i n a b l eC h e m i s t r y ,2020,21:27-33.[17] G a d i l o h a rBL ,S h a n k a r l i n g GS .C h o l i n eb a s e d i o n i c l i q-u i d s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n s i no r g a n i c t r a n s f o r m a t i o n [J ].J o u r n a l o fM o l e c u l a rL i qu i d s ,2017,227:234-261.[18] D a n n i eJG ,C a r i n H J ,S a m a hE E ,e ta l .T h ec u r i o u sc a s e o f h yd r o p h o b i c de e p e u t e c t i c s o l v e n t s :a s t o r y o n t h e d i s c o v e r y ,d e s i g n ,a n da p p l i c a t i o n s [J ].A C SS u s t a i n a b l e C h e m i s t r y &E n g i n e e r i n g,2020,8(29):10591-10612.[19] 王英磊,陈鹏月,游咸丰,等.低共熔溶剂氯化胆碱-草酸催化合成乙酰水杨酸[J ].科学技术与工程,2018,18(25):212-215.[20] 王英磊,陈鑫,常双强,等.低共熔溶剂氯化胆碱-尿素催化合成阿司匹林[J ].精细石油化工,2018,35(6):72-75.G R E E NS Y N T H E S I SO FE T H Y L p -N I T R O B E N Z O A T EI ND E E PE U T E C T I CS O L V E N TW a n g Y i n gl e i ,L iW e n h u a n ,Z h a oT i a n s h u ,L iM o (S c h o o l o f B i o l o g i c a l a n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ,N a n y a n g I n s t i t u t e o fT e c h n o l o g y ,N a n y a n g 473004,H e n a n ,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e t h y l p-n i t r o b e n z o a t ew a s s y n t h e s i z e dw i t h p -n i t r o b e n z o i c a c i da n de t h a n o l a s s t a r t i n g m a t e r i a l s ,c h o l i n e c h l o r i d e -p -t o l u e n e s u l f o n i c a c i d a s c a t a l y s t .T h e i n f l u e n c e s o f d e e p e u t e c t i c s o l v e n t d o s a g e ,r e a c t a n t s r a t i o a n d r e f l u x t i m e o n t h e y i e l do f t h e p r o d u c tw e r e d i s c u s s e d .T h e y i e l do f e t h yl p-n i t r o b e n z o a t e c o u l d r e a c h 95%,u n d e r t h e o p t i m u mr e a c t i o n c o n d i t i o n sw i t h a m o u n t o f c h o l i n e c h l o -r i d e -p -t o l u e n e s u l f o n i c a c i d 1.5g ,m o l a r r a t i oo f p -n i t r o b e n z o i c a c i d t oe t h a n o l 1ʒ6a n dr e f l u xt i m e 2.0h .M o r e o v e r ,t h e d e e p e u t e c t i c s o l v e n t c o u l db e r e c o v e r e d a n d r e u s e d f o r f i v e t i m e s ,a n d t h e y i e l d o f e s t e r i f i c a t i o n p r o d u c tw a s n o t d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y.K e y wo r d s :e t h y l p -n i t r o b e n z o a t e ;d e e p e u t e c t i c s o l v e n t ;g r e e n c h e m i s t r y ;e s t e r i f i c a t i o n 33第38卷第2期王英磊,等.低共熔溶剂中对硝基苯甲酸乙酯的绿色合成。

对硝基苯甲酸的制备新工艺

总第185期2020年第1期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal185No.1,2020科研有羿发/DOI：10.16525/l4-1109/tq.2020.01.01对硝基苯甲酸的制备新工艺王松林，李永祥*，任君(中北大学化学工程与技术学院，山西太原030051)摘要：以对硝基甲苯为主要原料，氯酸钠为氧化剂。

通过一步反应制得对硝基苯甲酸，并详细研究了制备对硝基苯甲酸的工艺，得出最佳工艺条件为：对硝基甲苯与氯酸钠的摩尔比1: 2.5,反应时间4.1h,反应温度80°C〜85°C,得率81.37%；该工艺反应条件温和，得率较高，产生的废液中C1O「可以被还原为CL,再通过电解或者阴离子交换树脂降低CL浓度。

通过熔点测定、薄层色谱分析、红外光谱分析,对制得的对硝基苯甲酸进行了检测分析，其熔点为235.9°C,且纯度较高。

关键词：对硝基甲苯；对硝基苯甲酸；氯酸钠；氧化反应中图分类号：0625.53 文献标识码:A文章编号：1004-7050(2020)01-0001-04对硝基苯甲酸是一种重要的有机中间体，简称PNBA(p-nithbenzoic acid)，淡黄色晶体或粉末，熔点239°C〜242°C,在医药领域有着广泛应用，例如，用于生产盐酸普鲁卡因、普鲁卡因胺盐酸盐，对氨甲基苯甲酸、叶酸、苯佐卡因、退嗽、头抱菌素V、贝尼尔等⑴各种医药品。

它也可以用于生产活性艳红M-8B、活性红紫X-2R、滤光剂、彩色胶片成色剂、金属表面除锈剂、防晒剂等化工产品。

当今，工业上对硝基苯甲酸(PNBA)主要是由对硝基甲苯(PNT)氧化生产的,氧化剂包括高猛酸钾、重锯酸钾、次氯酸钠和硝酸等。

于満等⑵以KMnO4为氧化剂，用相转移催化氧化法合成对硝基苯甲酸，其中，十六烷基三丁基漠化磷的催化效果最好，得率达76.6%。

邵啸等⑶在酸性介质中90°C下以KMnO4.PEG-200为氧化催化体系,KMnO4与对硝基甲苯摩尔比为3:1,对硝基苯甲酸得率达47.25%。

对硝基苯甲酸乙酯合成方法的探讨

第ｌ卷第１５期
２１０２年３月
成都电子机械高等专科学校学报
ＪｕｒａｆＣｈｎｄｕＥｌｃｒｏｎｌｏｅｇｅｔｏｍｅｈｎｉａｃａｃｌＣｏ
Ｖｏ．１Ｎｏ．１１５，Ｍａｃ．，０１ｒｈ２２
对硝基苯甲酸乙酯合成方法的探讨
表５反应时间对对硝基苯甲酸乙酯收率的影响
反应温度决定着反应进行的快慢。从表４可知，反应温度为８％左右时，果最好。温度过低，反０效则
应较慢，规定时间内反应程度较低；且常压下８ ℃ 并０
在５ｌ０ｍ圆底烧瓶中加入４ｇ２．ｏ）（４０ｍｍ１自制的对硝基苯甲酸和一定量的催化剂，以及一定量的无水乙醇，装好装置，搅拌，水浴加热，在一定温度下保温３ｈ。向烧瓶中加入３ｌ０ｍ热水，滴加足量浓盐酸使反
对硝基苯甲酸乙酯是一种重要的有机合成中间体，可用于苯佐卡因、盐酸普鲁卡因、叶酸、对氨基苯甲酰谷氨酸、镇咳药等医药品以及偶氮颜料等的合成。通常用浓硫酸催化对硝基苯甲酸与乙醇酯化来合成，也有人尝试过苯磺酸、甲苯磺酸、对硫酸氢钠等催化剂，但不是毒性太大，就是腐蚀性过强，都不适合于
ａｄａｏｔｏｈａａｙｔｈｅｒａｔｎｔｒｔｏ，ｔｅｃｉｎｔｍｐｒｔｒｎｍｕｎｆｔｅｃｔｌｓ，ｔｅｃａａｉｈｅｒａｔｏｅｅａｕｅ，ａｄｔｅｒａｔｏｉｅ，ｕｐｎｔｅｎｅｃｉｎｔｈｍｏｈｙｅｄｏｈｔｙ－ｉｒｂｅｚａｅ，ｗｅｅｉｅｔｇｔｄＴｈｅｒｓｔｓｏｅｈｔｈｅｍｏｔｓｉｂｅｒａｔｏｉｌｆｔｅｅｈｌｐｎｔｏｎｏｔｒｎｖｓａｅ．ｉｅｕｌｈｗｄｔａ，ｔｓｕｔｌｅｃｎａｉ