楊兆柱,張瑞仁,王麗芳

(1.佳木斯大學(xué)藥學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007;2.佳木斯第二中學(xué),黑龍江佳木斯 154002)

對(duì)氨基苯酚是一種重要的藥物合成中間體,可用于生產(chǎn)撲熱息痛、非那西汀、撲炎痛、安妥明、維生素 B1、復(fù)合劑煙酰胺和 6-羥基喹啉等藥物[1]。對(duì)氨基苯酚合成工藝的研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道的比較多,通常分別是以對(duì)硝基苯酚、對(duì)苯二酚、硝基苯、對(duì)硝基氯苯為原料進(jìn)行合成的,產(chǎn)率一般在 45.7～73.0%左右,而且“三廢”較多,污染環(huán)境[2～4]。本實(shí)驗(yàn)改用對(duì)亞硝基苯酚為原料,以硫化鈉為還原劑,通過(guò)考察物料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和 pH值等因素對(duì)反應(yīng)的影響,探討合成對(duì)氨基苯酚的最佳工藝條件。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

C-63型綜合有機(jī)化學(xué)制備儀(上海申迪玻璃儀器有限公司);X-6顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀(北京泰克儀器有限公司);DJ-1電動(dòng)攪拌器(常州國(guó)華電器有限公司)。濃硫酸、硫化鈉、活性炭等試劑均為分析純;對(duì)亞硝基苯酚(自制 )。

1.2 合成方法

1.2.1 合成路線

1.2.2 對(duì)氨基苯酚的合成

在 250mL四頸瓶中加入一定量的硫化鈉和水,在攪拌下于 40℃將一定量的對(duì)亞硝基苯酚[5]慢慢加入瓶中,反應(yīng)溫度保持在 40～ 48℃,約 5min加完 ,再繼續(xù)攪拌待反應(yīng)溫度顯著下降,反應(yīng)液呈棕黑色 (還原反應(yīng)完成),加水稀釋至原體積的 4.5倍,加入 20%H2SO4去中和,反應(yīng)溫度不超過(guò) 40℃,至液面起泡,pH=9穩(wěn)定不變即中和反應(yīng)完成,加入活性炭攪勻,加熱反應(yīng)液至 108℃ ,趁熱過(guò)濾,濾液冷卻,結(jié)晶,過(guò)濾,干燥后得到淺黃色或黑色細(xì)粒狀結(jié)晶。稱重,計(jì)算產(chǎn)率。測(cè)其熔點(diǎn)為:184.5～ 186.0℃ (文獻(xiàn)值[6]為 184～ 186℃ )。

2 合成工藝的研究

2.1 對(duì)亞硝基苯酚和硫化鈉的物料配比對(duì)產(chǎn)率的影響

在實(shí)驗(yàn)中固定硫化鈉的用量為 0.06mol(4.7g),改變對(duì)亞硝基苯酚的用量,控制溫度在 40～ 48℃,在攪拌下進(jìn)行反應(yīng) 25min。實(shí)驗(yàn)完畢后取樣分析,考察不同對(duì)亞硝基苯酚與硫化鈉摩爾比對(duì)對(duì)氨基苯酚產(chǎn)率的影響。結(jié)果如表 1所示。

表 1 對(duì)亞硝基苯酚與硫化鈉摩爾比對(duì)產(chǎn)率的影響

2.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)率的影響

在對(duì)亞硝基苯酚與硫化鈉的摩爾比為 3:4,在不斷攪拌下改變反應(yīng)溫度進(jìn)行反應(yīng) 25min,實(shí)驗(yàn)完畢后取樣分析,考察不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)率的影響。結(jié)果如表 2所示。

2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響

在對(duì)亞硝基苯酚與硫化鈉的摩爾比為 3:4,反應(yīng)溫度為48℃,改變反應(yīng)時(shí)間,在不斷攪拌下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)完畢后取樣分析,考察不同的反應(yīng)時(shí)間對(duì)對(duì)氨基苯酚產(chǎn)率的影響。結(jié)果如表 3所示。

表 2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)率的影響

表 3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響

2.4 pH值對(duì)產(chǎn)率的影響

在對(duì)亞硝基苯酚與硫化鈉的摩爾比為 3:4,反應(yīng)溫度為48℃,在不斷攪拌下進(jìn)行反應(yīng),通過(guò)改變 20%H2SO4的量來(lái)控制 pH值,考察不同 pH值對(duì)產(chǎn)率的影響。結(jié)果如表 4所示。

表 4 pH值對(duì)產(chǎn)率的影響

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以對(duì)亞硝基苯酚為原料,以硫化鈉為還原劑,合成對(duì)氨基苯酚的最佳工藝條件為:對(duì)亞硝基苯酚 :硫化鈉=3:4,反應(yīng)溫度 48℃,反應(yīng)時(shí)間 25min,pH=9下合成了淺黃色細(xì)粒狀的對(duì)氨基苯酚晶體 4.56g,其產(chǎn)率為 79.5%。

4 結(jié)論

以苯酚和亞硝酸鈉為原料,與稀硫酸溶液反應(yīng),經(jīng)沉淀、過(guò)濾、晾干制得對(duì)亞硝基苯酚,再用硫化鈉在 40～ 48℃下還原,得到目標(biāo)化合物對(duì)氨基苯酚。

該合成工藝原料易得、廉價(jià)成本低;反應(yīng)條件溫和 ,流程簡(jiǎn)單,安全可靠;目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)氨基苯酚選擇性高,后處理容易,污染物少,產(chǎn)率高達(dá) 79.5%;既減少了傳統(tǒng)工藝環(huán)境污染較嚴(yán)重的問(wèn)題又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,大大降低了成本,具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]申婷婷,韓金勇.對(duì)氨基苯酚的應(yīng)用及市場(chǎng)前景 [J].山東化工,2002,31(5):17-19

[2]李榮刁.對(duì)氨基苯酚國(guó)內(nèi)外概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].江蘇化工,1999,27(2):13-16

[3]劉竹青,胡愛琳.對(duì)氨基苯酚的合成研究進(jìn)展 [J].工業(yè)催化,1999,2:11-16

[4]陳學(xué)梅.對(duì)氨基苯酚的合成工藝 [J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),1999,18(1):35-37

[5]楊兆柱.對(duì)亞硝基苯酚合成工藝的研究 [J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué),2010,33(4):54

[6]呂俊民.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用數(shù)據(jù)手冊(cè) [M].大連:大連工學(xué)院出版社,1987,44-46