3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸是一种苯甲酸衍生物，常温常压下为白色至类白色固体粉末，具有显著的酸性和较好的化学稳定性。由于硝基单元的强吸电子性质影响，该物质的酸性比单纯的苯甲酸要强很多。3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸在医药生产领域中主要用作医药化学原料和有机合成中间体，在苯甲酸类生物活性分子的合成领域中有较好的应用。
制备方法
3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸可由2-甲基-5-硝基苯甲酸在硝酸的作用下通过硝化反应制备得到。
图1 3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸的制备方法
将聚磷酸（10ml）、苯甲酸（2.1 mmol， 1等量）和硝酸钾（6.3 mmol， 3等量）依次加入100ml三口烧瓶中。然后在室温下将所得的反应混合物进行机械搅拌（400 r/min） 6 h，用薄层色谱(TLC)/GC跟踪反应。反应结束后通过在冰浴下往上述反应混合物中缓慢地滴入50毫升水来冷却反应，然后将所得的反应溶液加入乙酸乙酯萃取三次，然后用饱和盐水洗涤三次。分离出有机层并将其在无水硫酸钠上进行干燥处理，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩处理以除去滤液。所得的剩余物通过使用柱层析法（二氯甲烷/甲醇比为9:1）纯化即可得到目标产物分子3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸。[1]
酰胺化反应
3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸结构中的羧酸单元具有较高的化学转化活性，它可在二氯亚砜的作用下和有机胺类物质等发生缩合反应得到相应的酰胺衍生物。
图2 3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸的酰胺化反应
将二氯亚砜 (237.9 g), 硫酸（6.0 g）在低温冷凝器中（循环冷却剂为- 10℃），N2作为保护气体加入2 L圆底烧瓶中。然后往上述反应混合物中缓慢地加入3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸（113.0 g）。用薄层色谱法对反应进行全程跟踪，反应结束后通过常压蒸馏除去多余的二氯亚砜得到2-甲基-3,5-二硝基苯甲酰氯。在烧瓶中加入二氯甲烷300 mL，溶解2-甲基-3,5-二硝基苯甲酰氯，将其冷却至0度。向烧瓶中滴入210 mL NH3·H2O，所得的反应混合物在0°C下搅拌。然后用薄层色谱法监测反应的完成情，反应结束后用真空蒸馏除去混合物中的二氯甲烷得到残余物。然后用500 mL的水洗涤残余物，得到2-甲基-3,5-二硝基苯酰胺。[2]
参考文献
[1] Jia, Yixiong; et al, Polyphosphoric Acid Catalyzed C-H Dinitration of Passivated Aromatic Compounds with Potassium Nitrate under Mild Condition, European Journal of Organic Chemistry (2025), 28(1), e202401022.
[2] Yu, Zhiqun ; et al, Bronsted acid-catalyzed chlorination of aromatic carboxylic acids, Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements (2021), 196(8), 685-689.