5-硝基间苯二甲酸单甲酯的合成与反应实例

5-硝基间苯二甲酸单甲酯别名：5-硝基异酞酸单甲酯，英文名：Methyl 5-nitroisophthalate，CAS号：1955-46-0，浅黄色结晶粉末，不溶于水；易溶于甲醇、乙醇、DMF等有机溶剂。5-硝基间苯二甲酸单甲酯主要用于合成造影剂（如碘酞酰胺）、抗菌药与抗肿瘤药，可用于制备黄色/红色染料、荧光探针与OLED中间体，还可用于合成聚酰胺、聚酯及功能聚合物，改善材料热稳定性与光学性能。

合成方法

步骤一：在装有冷凝管,电动搅拌和温度计的100mL圆底烧瓶中,加入5.0g5-硝基异酞酸,加入33.3ml甲醇,在有N2的情况下,室温搅拌,3min左右,固体完全溶解，溶液无色澄清透明,然后搅拌下缓慢加入1.0ml浓硫酸,升温回流,大约3h左右有白色固体析出，TLC跟踪反应，展开剂 (CH2Cl2:CH3OH=10:1),冷却结晶,过滤,用少量水洗涤,滤饼干燥得5-硝基异酞酸二甲酯,称重,收率98%。¹HNMR(CDCl₃)δ:8.92-9.18(m,3H),3.98(s,6H)。

步骤二：向具有搅拌器，冷凝管和温度计的250mL四口瓶中加入2.5g5-硝基异酞酸二甲酯和38.5mL甲醇,加热搅拌使其溶解，然后在20min内滴加0.42g用5g水溶解的氢氧化钠溶液，升温回流反应2h，TLC跟踪反应至原料点消失,展开剂(石油醚:CH2Cl2=5:1);取少量加酸酸化后,用5-硝基异酞酸和5-硝基异酞酸单甲酯做对照,看TLC显示有没有产物生成和是否有5-硝基异酞酸的出现,展开剂(CH2Cl2:CH3OH=5:1)。反应结束后,然后蒸出甲醇,加入26mL的水,趁热过滤,得滤液并用浓盐酸酸化至pH值为1,冷却析出晶体,经水洗,滤饼干燥得5-硝基异酞酸单甲酯1.54g,产率75%。¹HNMR(CDCl3)δ:9.18-9.35(m,3H),4.04(s,3H)[1]。

反应实例

5-硝基-N-(2-羟基乙基)-间甲酰胺苯甲酸(2)的合成：在装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶中，室温下加入90g(0.4mol)5-硝基间苯二甲酸单甲酯(1)和500mL甲醇,待搅拌溶解后再加入61g(1.0mol)乙醇胺,然后升温至50℃,搅拌48h后结束反应。减压蒸去200mL甲醇,在残留液中加入600mL蒸馏水,静置24h,过滤析出的固体,用蒸馏水洗,烘干得产物86.4g,收率85%,m.p.136~138℃[2]。

参考文献

[1] 遵义医学院. 碘普罗胺中间体的制备工艺:CN201510707675.4[P]. 2016-01-20.

[2] 邹霈,刘娅灵,谢敏浩,等. 5-氨基-N-(2-羟基乙基)-2,4,6-三碘间甲酰胺苯甲酸的合成[J]. 化学试剂,2007,29(8):507-508,512. DOI:10.3969/j.issn.0258-3283.2007.08.019.