本文旨在探讨合成邻氨基对甲苯酚的方法,通过本文的研究,将为邻氨基对甲苯酚的生产提供技术支持和方法。
背景:邻氨基对甲苯酚在工业上是重要的染料及聚酯纤维荧光增白剂DT中间体。该产品传统的合成方法如硫化钠、铁粉还原法对环境污染严重,而水合肼还原法报道较多,但因水合肼价格较高且采用了贵金属作为催化剂,从而阻碍了该法的发展。酶法催化是近些年新兴的技术,和传统的制备工艺相比,高效、经济、环保是该法最大的优点,尤其酶在固定化后不仅稳定性得到了提高,而且活性和催化底物均产生了变化。
合成:
1.方法一:以固定化α-淀粉酶为催化剂,邻硝基对甲苯酚为原料可合成邻氨基对甲苯酚。具体步骤如下:
(1)α-淀粉酶的固定化
固定化α-淀粉酶最佳水解条件的确定:经斐林试剂法检测固定化α-淀粉酶水解淀粉的最佳条件是:水解时间=4 h、pH值=7、温度= 70℃。
(2)固定化α-淀粉酶还原邻硝基对甲苯酚
取500 m L的三口烧瓶由左至右依次安装温度计、回流冷凝管、滴液漏斗。在右侧滴液漏斗中加入 0.2 g邻硝基对甲基苯酚,并用适量甲醇溶解。在烧瓶中放入用尼龙固定化好的α-淀粉酶,加入150 m L温度为70℃的1%淀粉溶液,维持温度不变水解4 h左右,然后将滴液漏斗中的原料溶液逐滴加入到三口烧瓶中,升高温度并保持恒温反应一定时间。
(3)实验原理:采用戊二醛为交联剂将游离α-淀粉酶固定在尼龙上,并在最佳条件下与淀粉溶液进行水解生成还原糖。水解后的产物配以适量的甲醇作为溶剂,在一定条件下和邻硝基对甲苯酚反应生成邻氨基对甲苯酚。
2.方法二:碱性条件下,以葡萄糖为还原剂,将邻硝基对甲苯酚还原成邻氨基对甲苯酚的方法。此方法操作简单、反应时间短、产率较高(76%~82%),具体步骤如下:
在装有电动搅拌器、回流冷凝管的100mL三口烧瓶中,加入 7.0g 邻硝基对甲苯酚,30mL 5% Na0H 溶液,搅拌,微热(约40℃)使晶体全部溶解。在上述溶液中加入20mL50% NaOH 溶液,加快搅拌,升温至80℃将13g葡萄糖溶于 20mL 水中,用滴液漏斗滴入三口烧瓶中,控制在30~40min 滴加完,反应温度为100~105℃。滴完后,再加热10~20min。冷至室温加入浓盐酸调 pH到3,冷至20~30℃,抽滤除掉不溶物。滤液用20%NaOH 溶液调 pH 6.5左右,此时有 棕黄色固体析出,冰水浴冷却,抽滤,用少量冷水洗涤,得粗品。粗品用热水重结晶,避光干燥,得浅棕色片状结晶4.3~4.6g,产率76%~82%。
参考文献:
[1]吴效楠,郑哲奎,潘滋涵. 固定化α-淀粉酶在邻氨基对甲苯酚合成中的应用 [J].承德石油高等专科学校学报, 2017, 19 (05): 15-19. DOI:10.13377/j.cnki.jcpc.2017.05.004
[2]靳通收,王栋良,靳军. 葡萄糖为还原剂制备邻氨基对甲苯酚 [J]. 化学试剂, 1995, (06): 356-357+364.