邻羟基苯甲腈是农药、香料、液晶材料等行业中的重要中间体。在农用化学品、医药化学品等工业中得到了广泛的应用。邻羟基苯甲腈的制备方法已经存在公知的技术,主要有两种合成途径,分别是以水杨酰胺和水杨醛为原料合成邻羟基苯甲腈。
其中以水杨酰胺为原料经脱水制备邻羟基苯甲腈是一条有前景的工艺路线,已有大量文献报道。然而,在达到比较好的脱水效果的前提下,使用的脱水剂或是价格昂贵,或是存在安全环保问题,因此,脱水剂的选择制约了该法的工业化生产。
另一种制备方法是通过用水杨醛与羟胺反应,然后使生成的水杨醛肟脱水制备邻羟基苯甲腈。该方法需要预先制备水杨醛的金属盐或配合物,工艺流程较长,操作繁琐,且有机废水量较大。
一种新的制备方法是通过制备水杨醛肟、脱水和水解酸化反应步骤制备邻羟基苯甲腈。其中脱水反应步骤中所采用的脱水剂为酸酐,水解酸化反应步骤中的水解剂为强碱溶液,所述强碱溶液质量百分比浓度为10~30%,所述水解反应的温度为100~150℃。
为了在制备水杨醛肟步骤中使羟胺游离出来,更有利于亲核加成,其步骤中是先在羟胺盐水溶液中加入有效量碱使反应体系呈弱酸性,再加入溶剂和有效量水杨醛进行反应。
为了进一步提高水杨醛肟的收率,上述羟胺盐水溶液优选盐酸羟胺水溶液,其重量百分比浓度为20~60%。
上述水杨醛的用量为所述羟胺盐水溶液总量的25~45%,以重量百分比计。
上述碱优选弱碱,其用量为所述羟胺盐水溶液总量的9~30%,以重量百分比计。
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邻羟基苯甲腈是农药、香料、液晶材料等的重要中间体,尤其是合成甲氧基丙烯酸酯杀菌剂嘧菌酯的关键中间体,在农用化学品、医药化学品等工业中得到了广泛的应用。
邻羟基苯甲腈呈结晶状,熔点92-95℃(102-102.5℃),沸点149℃/1.9kPa(14mmHg)。
邻羟基苯甲腈主要用于心房颤动;室上性心动过速等心律失常;心绞痛和高血压的治疗。对羟基苯甲腈可用于生产"杀螟腈"、"苯腈磷"、"溴苯腈"、"羟敌草腈"、"白菌清"等苯氰基农药,同时对羟基苯甲腈也可用于液晶材料和香料领域。
第一步(制备水杨醛肟):向重量百分比浓度为23%的盐酸羟胺水溶液中分批加入以重量百分比计占盐酸羟胺水溶液总量的35%的碳酸钠,边加边搅拌,溶液澄清后分别加入以重量百分比计占盐酸羟胺水溶液总量的56%的乙醇和38%的水杨醛,在87.5±2.5℃的温度下反应0.8小时,分出有机相,水洗,加入适量工业用水,析出白色晶体,过滤、干燥。
第二步(脱水):向上述干燥完全的白色晶体中加入以重量百分比计占盐酸羟胺水溶液总量的120%的乙酸酐,在127.5±2.5℃的温度下反应3小时,脱溶剂得深棕色液体。
第三步(水解酸化):向上述深棕色液体中加入占上述盐酸羟胺水溶液总量40%的氢氧化钾溶液,以重量百分比计,该氢氧化钾溶液的重量百分比浓度为20%,在113.5±1.5℃的温度下反应4小时,反应液自然冷却后,酸化,再以乙酸乙酯萃取,经干燥,脱溶剂得到了11.9g淡黄色固态邻羟基苯甲腈产品,含量95.6%,收率92.7%。
第四步(邻羟基苯甲腈的纯化):将邻羟基苯甲腈粗品溶于180g,60℃的热水中,趁热过滤,滤液冷却结晶,最后过滤,干燥,得到10.3g,含量99.6%的邻羟基苯甲腈纯品。
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2-羟基苯甲酸单铵盐,又称水杨酸铵,是水杨酸与氨气或氨水反应生成的有机酸铵盐,具有良好的水溶性。与水杨酸不同,水杨酸铵不具有升华性,并且具有一定的耐高温性,不会像水杨酸在高温下发生脱羧分解并生成苯酚。
2-羟基苯甲酸单铵盐可用于制备邻羟基苯甲腈。邻羟基苯甲腈作为医药中间体,可用于制备治疗高血压和心绞痛药物布尼洛尔;作为农药中间体,可用于制备甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂嘧菌酯。此外,邻羟基苯甲腈还可用于合成多种香料和液晶材料。
制备邻羟基苯甲腈的方法为:将含有2-羟基苯甲酸单铵盐的水溶液在常压或减压条件下蒸发,得到2-羟基苯甲酸单铵盐固体;然后将2-羟基苯甲酸单铵盐与尿素在有机溶剂中在催化剂存在下反应,生成含有邻羟基苯甲腈的混合物料;最后通过滤或离心分离、减压蒸馏、结晶或重结晶得到邻羟基苯甲腈。这种方法不仅降低了生产成本,还提高了原料水杨酸的利用率,减少了废物排放量,并提高了产品质量。
2-羟基苯甲酸单铵盐可用于制备水杨酰胺,即邻羟基苯甲酰胺。水杨酰胺是一种疗效可靠的解热镇痛药,在临床上用于治疗头痛、发热、关节痛和风湿等症状。同时,水杨酰胺也是一种重要的精细化工中间体,在医药、农药、香料、染料、合成助剂等领域得到广泛应用。
制备水杨酰胺的方法为:将2-羟基苯甲酸单铵盐和酸性催化剂按照质量比为(0.2~40)∶1加入反应器,然后加入水制得饱和度为80%的水杨酸铵溶液;最后经过脱水和分离即得水杨酰胺。
[1] [中国发明] CN201010238014.9 一种水杨酰胺的制备方法
[2] [中国发明] CN201110058467.8 一种以水杨酸铵为原料制备邻羟基苯甲腈的方法
2-羟基苯甲酸单铵盐又名水杨酸铵、柳酸铵等,其分子式为C7H9NO3,分子量是155.151,常温常压下表现为光泽的晶体或白色晶体粉末,无气味,易溶于水,也较易溶于醇,露光变色,长时间暴露在空气中会失去一些氨。因此,对于该化合物的储存需要注意,密封于阴凉干燥处避光保存,避免与铁接触。
2-羟基苯甲酸单铵盐是重要的医药中间体和有机合成中间体,可用于制备邻羟基苯甲腈和水杨酰胺等,主要用于实验室研发过程和化工医药研发过程中。
2-羟基苯甲酸单铵盐制备邻羟基苯甲腈。向水杨酸料浆中通入氨气或加入氨水,使溶液的pH为7.5~13.0后蒸发得到2-羟基苯甲酸单铵盐固体。2-羟基苯甲酸单铵盐固体与尿素,氨基磺酸等反应,最终得到质量百分含量大于90%的邻羟基苯甲腈产品。
对2-羟基苯甲酸单铵盐加以修饰得到的磺基水杨酸铵是一种新型荧光晶体材料,可用作发光材料和光转换材料。
此外,采用铝酸酯偶联剂LS60改性BeO粉体,得到预处理BeO复合陶瓷粉体,采用瓜尔胶和2-羟基苯甲酸单铵盐配制凝胶溶液,然后在反应器中,按质量百分比加入,预处理BeO复合陶瓷粉体:38%~42%,凝胶溶液:58%~62%,各组分之和为百分之百,强力搅拌30min,喷雾干燥,得到用于三维印刷成型工艺BeO复合陶瓷粉体,其粒径在60~100m范围内。该材料在三维印刷3D打印机上可直接成型,球形度高,流动性好,成型精度高,而且具有制备工艺简单,条件易于控制,生产成本低,易于工业化生产。
[1]李文青,蔡照胜,许琦.一种以水杨酸铵为原料制备邻羟基苯甲腈的方法.2011.DOI:CN102174002 A.
[2]庄欣欣,吕洋洋,叶李旺,等.一种新型荧光晶体材料磺基水杨酸铵及其制备与用途:CN201310697337.8[P].DOI:CN103696018 A.
[3]李慧芝,陈亚明,朱学英.一种用于三维印刷成型工艺BeO复合陶瓷粉体的制备:CN201810181063.X[P].CN108358611A.