4-溴苯甲酸是重要的精细化学品,其合成方法主要有化学氧化法和间接电氧化法。利用氧化剂,如重铬酸盐、铬酸盐氧化对溴甲苯制对溴苯甲酸,由于存在着废液排放严重污染环境的弊端,该反应难以适应现代合成对环境保护的需要,在一定程度上影响了其应用和发展。采用媒质间接电氧化法仅消耗电能,工艺简单,产品纯度高,对环境无污染,已作为一种崭新、有效的合成方法日益受到人们的重视。

合成方法
步骤一:硫酸铬的电氧化
将计算量的硫酸铬加入少量水,加入计算量的硫酸铵,再缓慢加入计算量的硫酸配成一定浓度的电 解液;将电解液注入电解槽,由同样浓度的硫酸作阴极液,采用恒电流法进行电解。电解中取样,加入碘化钾,用淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,计算电解收率及电流效率。
步骤二:4-溴苯甲酸的合成
将刚电解好的电解液倒入烧瓶中,按实验设计的配比加入对溴甲苯,在实验设计的温度下进行反应,直至电解液中,反应完全,停止反应,过滤。水相用活性炭吸附,以除去其中溶解的少量对溴甲苯和对溴苯甲酸,然后返回电解槽重新电氧化。有机相用5%氢氧化钠溶液中和,过滤;将滤液用15%硫酸酸化至酸性,过滤、干燥、称重。取样,加入到已知过量的氢氧化钠溶液中,用酚酞作指示剂,用盐酸标准溶液滴定,计算4-溴苯甲酸的含量及单程反应收率。
Cr2O72-/Cr3+作媒质间接电合成对溴苯甲酸槽外反应的优选条件:n(Cr2O72-):n(对溴甲苯)=1:3,c(H2SO4)=7.0mol/L,反应温度120℃,反应时间45min,4-溴苯甲酸的反应收率81.28%,纯度为99.71%[1]。

应用
1、过芳基卤代物和芳基硼酸合成联苯类化合物的Suzuki-Miyaura偶联反应被广泛应用于天然产物,药物和功能材料的合成。然而目前本科教学中极少有相关实验,主要是由于传统的Suzuki反应条件通常需要昂贵的含配体Pd催化剂,反应溶剂大多含有诸如甲苯或者1,4-二氧六环等有毒害溶剂,反应过程需要惰性气体氛围,且大多需在加热反应8h以上.这些限制极大地阻碍了本科生开展这一重要的有机化学实验。薛智等人介绍了改进的Suzuki反应条件:无配体Pd/C作为催化剂,乙醇和水的混合溶剂作为反应溶剂,并且室温搅拌半小时反应即可结束,反应全程敞口需要空气(氧气)的辅助而不是惰性氛围.在此条件下,以苯硼酸与4-溴苯甲酸为原料,碳酸钾作为碱,高效合成了4-联苯甲酸。相比传统Suzuki反应条件下催化剂均为一次性使用,不可回收,本实验中回收的Pd/C催化剂可循环使用5次以上而几无活性损失。本实验项目从成本,可操作性,绿色环保等角度为本科生熟悉Suzuki反应提供了可能[2]。
2、公开了一种4‑溴‑3‑(乙氧基甲基)苯甲酸的合成方法,包括以下步骤:(1)以对溴苯甲酸为原料,在有机酸酐活化剂存在下,使4-溴苯甲酸的羧基活化,然后在含氯路易斯酸催化剂存在下,与多聚甲醛进行氯甲基化反应,反应完成后经后处理得到中间体4‑溴‑3‑(氯甲基)苯甲酸;(2)将步骤(1)所得中间体于乙醇中并在无机碱作用下进行亲核取代反应,制备得到目标产物4‑溴‑3‑(乙氧基甲基)苯甲酸。本发明通过对溴苯甲酸的一锅法活化与氯甲基化,实现了从廉价原料到司帕生坦关键中间体的简洁、高效、高经济性合成[3]。
参考文献
[1] 胡瑞省,刘欣,顾登平,等. 间接电合成对溴苯甲酸的研究[J]. 河北师范大学学报(自然科学版),2004,28(3):275-277. DOI:10.3969/j.issn.1000-5854.2004.03.018.
[2] 薛智,戴先芝,余列,等. Pd/C催化Suzuki反应合成4-联苯甲酸[J]. 大学化学,2022,37(5):181-185. DOI:10.3866/PKU.DXHX202110046.
[3] 苏州莱安医药化学技术有限公司. 一种4-溴-3-(乙氧基甲基)苯甲酸的合成方法:CN202511731562.8[P]. 2026-01-13.