背景及概述
2-溴苯甲酸是一类非常重要的化工中间体,它们广泛应用于分析检测(化学试剂)、有机合成和制药中间体(抗风湿药酮基布洛芬等)、塑料工业的固化加速剂和防火添加剂以及照相材料的粘结剂。
制备
2-溴苯甲酸的常规制备方法主要有以下几种:
(1)从2-氨基苯甲酸出发,经重氮化和 Sandmeyer 反应制备,存在的缺点是存有安全隐患、成本高,能耗高、污染大。(2)2-溴甲苯经氧化制备,存在的缺点是成本高、能耗高且污染大;(3)以苯甲酸和溴为原料直接反应,在 14℃~ 150℃下,铁粉存在下反应,收率 73% ;存在的缺点是存有 EHS 隐患、能耗高目污染大。
本发明公开了一种2-溴苯甲酸的环保制备方法,其特征在于所述制备方法为:以苯甲酸钠和溴化钠作为原料加入磷酸盐缓冲溶液中,控制温度,之后加入亚氯酸钠溶液制得2-溴苯甲酸。本发明的优点是,利用了价格低廉且低毒无害的无机酸、碱、盐(氢氧化钠、溴化钠、亚氯酸钠、稀盐酸等),避免了易挥发、毒害而且不易后处理的溴素的出现:采用缓和的缓冲反应体系,体现本质安全的理念 ;溴原子利用率 90% 以上;未反应的有机原料回收利用,大大降低了环保 COD 的处理强度 :在磷酸盐缓冲体系中,控制温度,以苯甲酸钠和溴化钠为原料,加入亚氯酸钠水溶液,高选择性、高收率地的直接合成了2-溴苯甲酸;未反应完全的苯甲酸可以回收并再次用于反应,既经济又环保[1]。
图1 2-溴苯甲酸的合成反应式
实验操作：
(1)反应装置为带有冷凝管、温度计和两个滴液漏斗的 2000ml 四口圆底烧瓶;在反应装置中加入苯甲酸钠(1 mol)和300ml的磷酸盐缓冲溶液,进行超声溶解;
(2)之后再加入溴化钠(1 mol),并进行超声波“搅拌”混合均匀,超声波“搅拌”将避免产品析出造成包夹不利于反应的弊病;
(3)将反应装置中的溶液升温至40℃并维持,超声下滴入6%的亚氯酸钠溶液(1.03mol),亚氯酸钠氧化溴离子瞬间生成高活性、原子溴并立即和苯甲酸钠反应,此外,适时少量滴加 5%的稀盐酸以使缓冲体系中的PH值保持在5;
(4)投料完毕后,保温1小时,之后再升温至60℃,并保温陈化1小时;
(5)在缓冲体系中添加稀盐酸以调节PH值至3,冷却至-5℃,经静置、过滤后,得粗品,转化率为93.5%(以苯甲酸计);
(6)粗品经重结晶,过滤干燥得到2-溴苯甲酸,含量为 98.5%,收率为84%(以苯甲酸钠计),无2-氯苯甲酸检出;
(7)在滤液中添加盐酸酸化至PH值为1,冷却,可收未反应的苯甲酸,回收率为0.04 摩尔。
参考文献
[1]Synthetic Communications, , vol. 11, # 8 p. 669 - 672