2-硝基对苯二甲酸的硝化制备及结构性质

2025/4/27 9:50:55 作者:南星

2-硝基对苯二甲酸(NPTA)分子中有三个能与其它物质发生多种反应的活性官能团,是制备酰氯、酯类和肼盐等化合物的重要原料,合成医药上的麻醉剂和抗热剂的中间体,亦多种金属的缓蚀剂。国外已广泛用作防冻液的添加剂,效果甚佳。有关2-硝基对苯二甲酸的制备,文献报道的方法有:(1)高温高压氧化法;(2)酰氯硝化法;(3)聚对苯二甲酸乙二醇酯硝化、水解、酸化法了;(4)对甲举胺氧化法;(5)PTA直接硝化法。方法(1)~(4)由于工艺条件苛刻、反应步骤多、时间长、成本高、得率低,不能令人满意。方法(5)在文献(4)中只谈及反应的危险性,未见工艺条件报道。

2-硝基对苯二甲酸

合成方法

将计算量的工业硝酸置于装有搅拌器和温度计的三口瓶中,用水浴冷到10°C左右,开动搅拌并加入计算量的工业硫酸,后加入16克工业对苯二甲酸,在70~75°C下搅拌反应3小时。反应完毕,冷却到室温,过滤、水洗、干燥,得淡黄绿色固休产物。实测熔点266~269℃,得率90%,纯度99.02%。该粗品用320毫升热水精制,得10.4克2-硝基对苯二甲酸精品,精制得率为83.2%,纯度为99.57%,实测熔点为270~271°C。

产品结构及理化性质

2-硝基对苯二甲酸元素分析:C、H、N实测百分数为45.25、2.83、6.87,与理论值45.50、2.37、6.64相符。实测IR谱与9716号标准谱一致。NMR谱指配:8.05ppm('H四重峰),Jab=7.8周/秒;8.22ppm('H四重峰),Jbc=1.55周/秒;8.47PPm('H四重峰),Jac=0.55周/秒。DSC谱表明2-硝基对苯二甲酸熔点273℃;分解峰值温度350°C。分子式:C8H5NO6,分子量:211;外观:淡黄色结晶;溶解度:易溶于热水、乙醇和乙醚,亦溶于冷水。电离常数:酸性与草酸相似,25°C时第一离解常数k1=1.87x10-2,第二离解常数k2=2.0X10-4;熔点270~272°C(文献值266~270°C),纯度:99%以上。

参考文献

[1]韩莉,马明扬. 2-硝基对苯二甲酸的合成[J]. 山西化工,1991,          (2):35-36. 

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