第１２卷第３期 ２０１３年９月 淮阴师范学院学报（自然科学版） Ｊ０ｕＲＮＡＬ ＯＦ ＨＵＡＩＹＩＮ ＴＥＡＣＨＥＲＳ ＣＯＬＬＥＧＥ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤｍＯＮ） Ｖ０ｌ＿１２ Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２０１３ Ｐｄ／Ｃ催化水合肼还原法制备对氨基苯乙酸 丁建新 ，季小明 ，支三军 ，韦长梅 （１．江苏安邦电化有限公司，江苏淮安２２３００２；２．淮阴师范学院化学化工学院，江苏淮安２２３３００） 摘 要：研究了在Ｐｄ／Ｃ催化下水合肼还原对硝基苯乙酸制备对氨基苯乙酸的方法．讨论了反 应时间、反应温度、水合肼及催化剂用量对产物收率的影响，在优化条件下对氨基苯乙酸的收 率达８９．５２％．经ＩＲ、ＭＳ和ＮＭＲ证实了其结构． 关键词：水合肼；对氨基苯乙酸；还原法 中图分类号：ＴＱ６２０．６ ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—６８７６（２０１３）０３—０２４０－０３ Ｏ 引言 对氨基苯乙酸广泛应用于医药生产和有机合成原料生产中＿１］，可用于合成抗风湿药（阿克利他 ）， 非甾体抗炎药（连苯乙酸，阿替洛尔），心脑血管药物（氨酰心安＿３ ）等．因此，对氨基苯乙酸的制备研究具 有重要的应用价值． 芳胺通常由芳香硝基化合物还原制得－４］．芳香硝基化合物还原的方法主要有：①催化加氢还原； ②硫化碱还原；③铁粉在酸性、碱性、中性体系的还原法 ］．以上方法都存在很多缺点．方法①高压加氢 必须在高压封闭体系内反应，设备费用投资较大ｂ ；方法②排放出大量含硫废水，严重危害生态环境， 且“三废”处理投资较大，不符合绿色化学理念Ｉ６ ；方法③产生大量铁泥，产物纯度受到很大影响，还原 产物不能直接用于药物合成¨７］，且催化剂不能重复使用＿８驯． 用水合肼作为还原剂，具有反应条件温和，还原选择性高，副产物为对环境无害的Ｎ２和ＨＥＯ，后处 理工艺简单等特点，符合绿色化学要求［１。。．Ｐｄ／Ｃ作为催化剂，应用于许多还原反应中，具有选择性强，性 能稳定，不易中毒等特点，广泛应用于染料、医药工业及其他化工行业的加氢催化剂过程，而且可以回收 再利用［１ ．作者对Ｐｄ／Ｃ催化８０％水合肼还原对硝基苯乙酸制备对氨基苯乙酸的方法进行了研究，反应 原理如下： ＮＯ２ ＋÷Ｎ２Ｈ Ｈ ＋２Ｈ２０＋÷Ｎｚ Ｈ １ 实验部分 １．１药品与仪器 异丙醇，质量分数为１０％的Ｐｄ／Ｃ，水合肼（质量分数为８０％），对硝基苯乙酸．试剂均为ＡＰ级． ６００Ｅ高效液相色谱仪（美国沃特斯）；ＡＶＡＮＣＥ ４００ＭＨｚ核磁共振波谱仪（瑞士布鲁克）；Ａｖａｒｔｅ ３６０ 傅里叶变换红外光谱仪（美国Ｎｉｃｏｌｅｔ），ＫＢｒ压片；ＸＴ－４双目显微熔点测定仪，温度计未校正． 收稿日期：２０１３—０５－０８ 基金项目：江苏省高校科研成果产业化推进工程项目（ＪＨＢ２０１１．５７）；江苏省低维材料化学重点建设实验室开放研究基金项目 （ＪＳＫＣ１１０９９）；南京大学淮安高新技术研究院独立研究项目（２０１１Ｚ１０） 作者简介：丁建新（１９５９．），男，江苏淮安人，工程师，主要从事化工生产与技术管理． 第３期 丁建新等：Ｐｄ／Ｃ催化水合肼还原法制备对氨基苯乙酸 ２４１ １．２对氨基苯乙酸的制备 将５０ ｍＬ异丙醇，４．５２５ ｇ（０．０２５ ｍｏ１）对硝基苯乙酸加入到２５０ ｍＬ装有温度计的三口瓶中，开动磁力 搅拌器，搅拌下加入Ｐｄ／Ｃ，搅拌下加热，升至指定温度，在３０ ｍｉｎ内缓慢滴加水合肼，高效液相色谱跟踪 反应，反应完成后趁热抽滤，滤渣用温水洗涤３次．将滤液蒸去部分异丙醇，冷却后所得固体用２０ ｍＬ乙 醇．水重结晶，得到淡黄色片状晶体． ２结果与讨论 ２．１表征 熔点：１９７～１９９℃（文献 １ ：１９８～２００℃）． ｍ表征（ｕ一）：３ ４００～２ ６００ ｃｍ （０．Ｈ，Ｎ。Ｈ，＝１２一Ｈ伸缩振动），１ ６４７ ｃｍ～，ｌ ５９８ ｃｍ （苯环骨架振 动），１ ２０８，１ １８０和１ １０６ ｃｍ （苯环的ｃ．Ｈ面内弯曲振动），８１８ ｃｍ （Ｎ—Ｈ键弯曲振动）． ＨＮＭＲ表征：对氨基苯乙腈的 Ｈ ＮＭＲ分析结果见表１． 表１对氨基苯乙腈的 Ｈ ＮＭＲ分析结果 ２．２反应温度的影响 对硝基苯乙酸、Ｐｄ／Ｃ、水合肼的投料量分别为４．５２５，０．４和１．７５ ｇ，反应时间为３ ｈ，考察反应温度对 收率的影响（表２）．结果表明，随着反应温度的升高，收率逐渐增加，但从能耗方面考虑，适宜的反应温 度为８５ ９０ｃｃ． ２．３反应时间的影响 对硝基苯乙酸、Ｐｄ／Ｃ、水合肼的投料量分别为４．５２５，０．４和１．７５ ｇ，反应温度为８５～９０℃，考察反应 时间对收率的影响（表３）．结果表明收率随反应时间的延长逐渐增加，但从能耗方面考虑，最佳反应时 间为３ ｈ． ２．４催化剂用量的影响 ‘ 对硝基苯乙酸、水合肼的投料量分别为４．５２５ ｇ和１．７５ ｇ，反应温度为８５～９０℃，反应时间为３ ｈ，考 察催化剂用量对收率的影响（表４）．结果表明增加催化剂用量有利于提高收率，但考虑成本，适宜的催 化剂用量为２０ ｇ／ｍｏｌ对硝基苯乙酸，当对硝基苯乙酸投料量为４．５２５ ｇ时，催化剂用量为０．５ ｇ． 表２反应温度与产物收率的关系 表３反应时间与产物收率的关系 ２．５还原剂用量的影响 对硝基苯乙酸、Ｐｄ／Ｃ的投料量分别为４．５２５ ｇ和０．５ ｇ，反应温度为８５—９０￣Ｃ，反应时间为３ ｈ，考察 还原剂用量对收率的影响（表５）．结果表明增加还原剂用量有利于提高对氨基苯乙酸的收率，合适还原 剂用量为Ｎ（硝基物）：Ｎ（水合肼）＝１：２．０，当对硝基苯乙酸投料量为４．５２５ ｇ时，还原剂用量为２．０ ｇ． ２４２ 淮阴师范学院学报（自然科学版） 第１２卷 表４催化剂用量与产物收率的关系 表５还原剂用量与产物收率的关系 ３ 结论 以对硝基苯乙酸为原料，在Ｐｄ／Ｃ催化下，水合肼还原制备对氨基苯乙酸的优化反应条件为：Ｎ（对 硝基苯乙酸）：Ｎ（水合肼）＝１：２．０，Ｐｄ／Ｃ用量为２０ ｇ／ｍｏｌ硝基物，在８５～９０℃反应３ ｈ，对氨基苯乙酸收 率为８９．５２％．该反应条件温和，后处理简单，产品易于纯化，副产物是对环境无害的物质Ｎ２和Ｈ２Ｏ．经 过提纯的对氨基苯乙酸通过了ＩＲ和 Ｈ ＮＭＲ表征． 参考文献： ［１］陈勇．对氨基苯乙酸的合成［Ｊ］．安阳师范学院学报：自然科学版，２ｏｏ０（４）：３４—３５． ［２］周淑晶，自术杰，刘红．对氨基苯乙酸的制备［Ｊ］．中国医药工业杂志，２００６，３７（１）：９—１０． ［３］张建华．对氨基苯乙酸合成工艺的改进［Ｊ］．工艺研究，１９９０，９２（４）：１—９． ［４］蔡可迎，马玉苗．硒催化水合肼还原催化水合肼还原芳香族硝基化合物制芳胺［Ｊ］．精细石油化工，２００７，２４（６）： ５１—５４． ［５］张竹霞，吕荣文，张珂珂，等．水合肼还原芳硝基化合物的研究［Ｊ］．精细化工，２００１，１８（４）：２３９—２４２． ［６］唐洪，张蕾，徐寿颐．芳香族硝基化合物的水合肼催化还原反应的研究［Ｊ］．精细化工，１９９８，１５（２）：４３—４５． ［７］ 吕荣文，张竹霞，石奇勋，等．芳硝基化合物的水合肼催化氢转移还原研究［Ｒ］．上海：第九届全国染料与染色学术 研讨会，２００１． ［８］Ｋｕｍｂｈａｒ Ｐ Ｓ，Ｖａｌｅｎｔ Ｊ Ｓ，Ｍｉｌｌｅｔ Ｊ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｍｇ－Ｆｅ Ｈｙｄｒｏｔａｌｉｔｅ ａｓ ａ ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｏｍａｉｔｃ ｎｉｔｒｏ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｉｈｔ ｈｙｄｒａｚｉｎｃ ｈｙｄｒａｔｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ，２ＯＯＯ，１９１：４６７—４７３． ［９］ Ｂｅｎｚ Ｍ，Ｋｒａａｎ Ａ Ｍ，Ｐｒｉｎｓ Ｒ．Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｏｍａｔｉｃ ｎｉｔｒｏ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｉ山ｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｈｙｄｒａｔｅ ｉｎ ｈｔｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ａｌｌ ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ＩＩＩ：Ｔｈｅ ｅｓｌｅｃｔｉｖｅ ｒｅｄｕｃｉｔｏｎ ｆｏｎｉｔｒｏ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａｒｏｍａｔｉｃａｚｏ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ［Ｊ］．Ａｐｐｈｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ａ Ｇｅｎｅｒａｌ，１９９９， １７７：９—１４． ［１Ｏ］徐存进，邱化玉．Ｐｄ／Ｃ催化水合肼还原制备５一氨基一１，１０．邻菲罗啉［Ｊ］．杭州师范大学学报：自然科学版，２０１２， １１（２）：１１５—１１７． ［ｕ］胡莉蓉，杨春辉，郭君．水合肼作为还原剂在有机合成中的应用研究［Ｊ］．化工时刊，２０１２，２６（４）：４１—４３． ［１２］樊能廷．有机合成事典［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，１９９２． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ４－Ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｉｃ Ａｃｉｄ ｂｙ Ｈｙｄｒａｚｉｎｅ Ｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｄ／Ｃ Ｃａｔａｌｙｓｔ ＤＩＮＧ Ｊｉａｎ．ｘｉｎ ，ＪＩ Ｘｉａｏ．ｍｉｎｇ２，ＺＨＩ Ｓａｎ．ｊｕｎ２，ＷＥＩ Ｃｈａｎｇ．ｍｅｌ。。 （１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ａｎｐｏｎ ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃＭ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｈｕａｉａｎ ２２３００２，Ｃｈｉｎａ） （２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｍａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｈｕｍａｎ ２２３３００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ４－ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｂｙ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ４－ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｗｉｔｈ ｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｈｙｄｒａｔｅ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｄ／Ｃ ｃａｔａｌｙｓｔ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｈｙｄｒａｔｅ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｕｓｅｄ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ４一ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ８９．５２％．ＩＲ ａｎｄ ＨＮＭＲ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｈｙｄｒａｔｅ；ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；４一ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ［责任编辑：蒋海龙］
