5-氨基间苯二甲酸的合成研究

韦复华，李琳，张声俊

（1. 安顺学院 化学化工学院， 贵州 安顺 561000； 2. 功能材料与资源化学实验室， 贵州 安顺 561000）

5-氨基间苯二甲酸的合成研究

韦复华1，2，李琳1，2，张声俊1，2

（1. 安顺学院 化学化工学院， 贵州 安顺 561000； 2. 功能材料与资源化学实验室， 贵州 安顺 561000）

5-氨基间苯二甲酸是有机合成的重要中间体。以5-硝基间苯二甲酸为原料，首先用烯丙基溴对羧基进行保护，然后将硝基进行还原，最后去掉保护基团。通过此方法很容易合成目标化合物，相对步骤较多，很容易分离提纯，但是对最终的产率影响不大。

5-氨基间苯二甲酸； 有机合成；5-硝基间苯二甲酸

5-氨基间苯二甲酸是一种重要的有机合成中间体，在化学试剂、色素、染料、非离子X-CT造影剂等化工产品上都有广泛的应用，如合成碘海醇、碘帕醇、碘佛醇等都需要5-氨基间苯二甲酸。它能够与金属形成配合物用做发光材料，比如铽与 5-氨基间苯二甲酸配合，制备发光性能的材料［1］，铕与 5-氨基间苯二甲酸配合物的合成及发光性能等［2-4］。有些大分子化合物的合成也需要它作为连接中间体。因此，5-氨基间苯二甲酸做为化工中间体的原料，其合成方法备受关注。

本实验先将5-硝基间苯二甲酸的羧基保护后，用铁粉进行还原，最后再去掉保护基团，方法简单，容易操作，更容易分离提纯，产率较高。

1 实验部分

1.1 实验试剂

四(三苯基磷)钯（阿拉丁试剂），无水碳酸钾（国药集团化学试剂有限公司（A.R.）），N-甲基苯胺（NMA）（上海金山亭新化工试剂厂（C.P.））, 无水硫酸镁（天津市大港一中化工厂（A. R.））, 烯丙基溴（国药集团化学试剂有限公司（C.P.））, 碳酸铯（Acros公司）, 无水甲醇（北京化工厂（A.R.）），5-硝基间苯二甲酸（Alfa Aesar），铁粉（沈阳市新化试剂厂）。

1. 2 实验仪器

核磁共振仪（AV-300）（瑞士布鲁克生产）。

1. 3 实验步骤

1.3.1 实验设计路线(图1)

图1 合成路线Fig.1 The route of synthesis

1.3.2 实验过程

（1）化合物1的合成

取5-硝基间苯二甲酸(105 mg，0.497 mmol) 溶解于MeOH中，用20% Cs2CO3调节pH为7，将混合物减压蒸干并用DMF溶解，滴入烯丙基溴（0.095 mL, 1.09 mmol）室温下搅拌24 h。反应结束，在反应混合物中加入水，用EA萃取3次，合并萃取液，用无水MgSO4进行干燥，浓缩得产物1（136.8 mg，94.5%）1H NMR（CDCl3, 300 MHz）δppm 9.0（s，2H），8.97（s，1H），5.98（m，2H），5.41（d，J=17.4Hz，2H），5.32（d，J=10.5Hz，2H），4.88（d，J=5.7Hz，4H）。

取5-硝基间苯二甲酸(100 mg，0.47 mmol) 溶解于DMF中，在搅拌条件下加入K2CO3（519.33 mg，3.76 mmol），烯丙基溴（0.09 mL，1.04 mmol）后在60 ℃的条件下反应。反应结束，在反应混合物中加入水，用EA萃取3次，合并萃取液，用无水MgSO4进行干燥，浓缩得产物1（102.6 mg，70.9%）。

（2）化合物2的合成

取化合物1（1 800 mg，6.18 mmol)溶于THF中，加入醋酸(10 μL/mmol)，铁粉（1 384.3 mg，24.7 mmol）和水（0.2 mL/mmol）煮沸以后，在小火条件下反应5 h。反应结束后，用硅藻土过滤以后，旋出后溶剂，加入水，用EA萃取3次，用无水MgSO4进行干燥，浓缩得产物2（1 250 mg, 74.6%）1H NMR（CDCl3, 300 MHz）δppm 8.1（s，1H）,7.54（s，2H），5.97（m，2H），5.38（d，J=17.2Hz，2H），5.28（d，J=10.3Hz，2H），4.81（d，J=5.6Hz，4H），3.96（s，2H）。

（3）目标化合物的合成

取化合物2（60 mg，0.065 mmol），Pd(PPh3)4（7.6 mg，0.0065 mmol），K2CO3（108 mg，0.78 mmol)加入反应瓶中，抽真空后，加入精制的MeOH, 在N2保护，60 ℃的油浴条件下回流12 h反应结束后旋出溶剂，加入水，用EA萃取萃取3次，水层用HCl中和为酸性，DCM萃取3次，有机层用无水MgSO4进行干燥，减压蒸除溶剂后即可得到目标化合物12（85%）1H NMR（CDCl3, 300 MHz）δppm 8.4（s，1H）, 7.7（s，2H）。

2 结果与讨论

2.1 反应试剂对产物的影响

在化合物1的合成中，分别使用Cs2CO3、K2CO3和EDC、DMAP在精制的试剂中进行反应，最终还是使用Cs2CO3的的产率较高。因Cs2CO3价格较贵，产率较高；而K2CO3做出来的产率偏低，但是价格相对便宜。从元素分析，从上到下金属元素的碱性增强，与羧基反应很容易成盐，成盐后也很容易与卤代烃发生反应，所以使用Cs2CO3产率较高。其核磁氢谱图如图2。

图2 化合物1的1H NMRFig.21H NMR of compound 1

2.2 反应时间的影响

化合物1的时间都需要求过夜，反应才彻底，用K2CO3所需的时间将较多一些；化合物2用铁粉做还原剂，时间不同，所得到的产率是不一样的，在反应时经过点板确定，当反应2 h点板就能够看出是已经反应完全了，但是得出的产率是不一样的(表1)。

表1 时间对化合物2的影响Table 1 Effect of reaction time on compound 2

其核磁氢谱图如图3：

图3 化合物2的1H NMR图Fig.31H NMR of compound 2

3 结 论

通过以上实验发现，在这个反应体系中，试剂和反应时间的控制是非常关键的，Cs2CO3和 K2CO3的选择在该反应中起到关键作用，合成原材料的产率低了，最终得到产物的产率就低。

综上所述，通过对基团进行先保护，后去掉的方法对合成一些不容易分离和不容易提取的化合物是一种较好的方法。在此合成中，最后产率能够达到62%，为工业生产提供了一种新的制备方法。

［1］李维芬, 等. 铽与 5-氨基间苯二甲酸配合物的合成及发光性能［J］. 材料科学与工程学报，2009，27（1）: 40-42.

［2］李维芬, 等. 铕与 5-氨基间苯二甲酸配合物的合成及发光性能［J］. 稀有金属材料与工程, 2010，39（6）: 1002-1004.

［3］Seiichi Sato , Hiroshi Yao , Keisaku Kimura. Equilibrium growth of three-dimensional gold nanoparticle superlattices [J]. Physica, 2003 , 17 : 521-522.

［4］ N. Petkov. Fe-containing mesoporous film hosts for carbon nanotubes［J］. Materials Science and Engineering, 2003, C23: 145-149.

Study on Synthesis of 5-Aminoisophthalic Acid

WEI Fu-hua1,2，LI Lin1,2，ZHANG Sheng-jun1,2
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Anshun University,Guizhou Anshun 561000，China；2. Key Laboratory of Functional Materials and Resource Chemistry, Anshun University, Guizhou Anshun 561000，China)

5-Aminoisophthalic acid is an important intermediate of organic synthesis. In this paper, taking 5-nitroisophthalic acid as raw material, allyl bromide was used to protect carboxyl, 5-aminoisophthalic acid was synthesized, and then the protective group was removed. This method that can easy synthesize the target compound, relative steps are more, the product is easy separated and purified.

5- aminoisophthalic acid；Organic synthesis；5-nitroisophthalic acid

TQ 062

A

1671-0460（2015）08-1798-03

2015-03-08

韦复华（1981-），男，贵州遵义人，讲师，硕士，2010年毕业于延边大学有机化学专业，研究方向：从事有机合成和化学教学。E-mail：wfh.1981@163.com。