3,4-二氨基苯酚的合成方法

摘要

本发明涉及一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，该方法包括酰化反应，硝化反应，水解反应，还原反应四个步骤，具体如下：以对氨基苯酚为合成原料，在醋酸作溶剂的条件下，用乙酸酐酰化，合成对乙酯基苯基乙酰胺；再用硝酸硝化，合成3-硝基-4-乙酰胺基苯酚乙酯；再用氢氧化钠或氢氧化钾水解，得到4-氨基-3-硝基苯酚；然后再硝基还原，最终得到产品3，4-二氨基苯酚。该合成方法解决了现有技术中存在的水解不完全、后处理难、成本高等问题，原料采用了便宜且易得到的对氨基苯酚和乙酸酐，合成条件温和、易操作，且产品收率较高，适合工业化生产。

权利要求

1.一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)酰化反应：将原料对氨基苯酚和乙酸酐混合溶解在无水乙酸中，加热回流进行反应，得到对乙酯基苯基乙酰胺的乙酸溶液；

(2)硝化反应：向步骤(1)所得溶液中滴加硝酸溶液，搅拌进行反应，所得反应液经析晶、过滤得到3-硝基-4-乙酰胺基苯酚乙酯固体；

(3)水解反应：向步骤(2)得到的固体中加入氢氧化钠或氢氧化钾溶液，搅拌进行反应，所得反应液经析晶、过滤得到4-氨基-3-硝基苯酚固体；

(4)还原反应：向pH值为1～2的酸性溶液中加入铁粉或锌粉，将其混合并加热至50℃～100℃，并向所得混合物中加入步骤(3)所得固体的溶液，加热回流进行反应，得到3，4-二氨基苯酚，所述的步骤(3)所得固体的溶液是指步骤(3)所得4-氨基-3-硝基苯酚固体溶于极性有机溶剂后得到的溶液。

2.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(1)中原料对氨基苯酚和乙酸酐的摩尔比为1∶2～1∶3，加热回流进行反应的温度为120℃～130℃，反应时间为3～8小时。

3.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(2)中控制步骤(1)所得溶液的温度在20℃～30℃，加入质量分数为70％～95％的硝酸溶液，搅拌进行反应1～4小时后得到所述的反应液，将所得反应液冷却至0℃～10℃析晶。

4.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(2)中控制步骤(1)所得溶液的温度在20℃～30℃，加入质量分数为70％～95％的硝酸溶液，搅拌进行反应1～4小时后再加入质量分数为60％～70％的硝酸溶液，再次搅拌反应1～3小时后得到所述的反应液，将所得反应液冷却至0℃～10℃析晶。

5.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(3)中所述的氢氧化钠或氢氧化钾溶液的浓度为1摩尔/升～3摩尔/升。

6.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(3)中搅拌进行反应的温度为40℃～80℃，反应时间为3～5小时。

7.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(3)中将所得反应液的pH值调节在3～5，并将其冷却至10℃～20℃析晶。

8.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(4)中铁粉或锌粉与步骤(3)所得4-氨基-3-硝基苯酚固体的摩尔比为3∶1～5∶1。

9.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(4)中所述的酸性溶液为盐酸或硫酸溶液，所述的极性有机溶剂为乙醇。

10.根据权利要求1所述的一种3，4-二氨基苯酚的合成方法，其特征在于：步骤(4)中加热回流进行反应的温度为80℃～100℃，反应时间为4～10小时。

说明书

技术领域

本发明涉及3，4-二氨基苯酚的合成方法，属于化学合成领域。

背景技术

鲁苯哒唑(Luxabendazole)是一种高效、安全的人兽两用的广谱驱虫药，并且是苯并咪唑类药物中驱虫效果最佳的药物，对绵羊的肝片吸虫、双腔吸虫、莫尼茨绦虫、捻转血矛线虫、园形线虫等高度有效。它不仅驱虫效果好，应用范围广，而且毒性小，使用安全。目前，国内外对鲁苯哒唑的开发和研究较少，国内鲁苯哒唑的生产远远不能满足市场的需求。
3，4-二氨基苯酚是成鲁苯哒唑的重要中间体。具体结构如下图所示：

3，4-二氨基苯酚的合成存在水解不完全、后处理难、成本高等问题，目前国内还没有3，4-二氨基苯酚的合成方法的相关报道和专利申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合工业化生产，且生产成本低、效率高的3，4-二氨基苯酚合成方法。本发明的3，4-二氨基苯酚的合成方法包括以下步骤：
(1)酰化反应：将原料对氨基苯酚和乙酸酐混合溶解在无水乙酸中，加热回流进行反应，得到对乙酯基苯基乙酰胺的乙酸溶液；
(2)硝化反应：向步骤(1)所得溶液中滴加硝酸溶液，搅拌进行反应，所得反应液经析晶、过滤得到3-硝基-4-乙酰胺基苯酚乙酯固体；
(3)水解反应：向步骤(2)得到的固体中加入氢氧化钠或氢氧化钾溶液，搅拌进行反应，所得反应液经析晶、过滤得到4-氨基-3-硝基苯酚固体；
(4)还原反应：向pH值为1～2的酸性溶液中加入铁粉或锌粉，将其混合并加热至50℃～100℃，并向所得混合物中加入步骤(3)所得固体的溶液，加热回流进行反应，得到3，4-二氨基苯酚，所述的步骤(3)所得固体的溶液为步骤(3)所得4-氨基-3-硝基苯酚固体溶于极性有机溶剂后得到的溶液。
步骤(1)中原料对氨基苯酚和乙酸酐的摩尔比为1∶2～1∶3，加热回流进行反应的温度为120℃～130℃，反应时间为3～8小时。
步骤(2)中控制步骤(1)所得溶液的温度在20℃～30℃，加入质量分数为70％～95％的硝酸溶液，搅拌进行反应1～4小时后得到所述的反应液，将所得反应液冷却至0℃～10℃析晶。
步骤(2)中搅拌进行反应1～4小时后可再加入质量分数为60％～70％的硝酸溶液，再次搅拌反应1～3小时后得到所述的反应液。
步骤(3)中所述的氢氧化钠或氢氧化钾溶液的浓度为1摩尔/升～3摩尔/升。搅拌进行反应的温度为40℃～80℃，反应时间为3～5小时。
步骤(3)中将所得反应液的pH值调节在3～5，并将其冷却至10℃～20℃析晶。
步骤(4)中铁粉或锌粉与步骤(3)所得4-氨基-3-硝基苯酚固体的摩尔比为3∶1～5∶1。其中加热回流进行反应的温度为80℃～100℃，反应时间为4～10小时。
步骤(4)中所述的酸性溶液为盐酸或硫酸溶液，所述的极性有机溶剂为乙醇。
本发明的3，4-二氨基苯酚的合成方法新颖，解决了现有技术中存在的水解不完全、后处理难、成本高等问题，原料采用了便宜且易得到的对氨基苯酚和乙酸酐，合成条件温和、易操作，且产品收率较高，适合工业化生产。本发明的3，4-二氨基苯酚的合成方法填补了国内该领域的空白，具有一定的经济价值和实用价值。

具体实施方式

实施例
步骤(1)酰化反应：
取21克对氨基苯酚、50毫升无水乙酸酐和16毫升冰醋酸置入250毫升的且带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中混合，将四口烧瓶中溶液加热至128℃，加热回流反应4小时，得到对乙酯基苯基乙酰胺的乙酸溶液。
步骤(2)硝化反应：
将步骤(1)反应得到的对乙酯基苯基乙酰胺的乙酸溶液冷却至25℃，控制步骤(1)所述的四口烧瓶的温度在25℃左右的情况下，滴加30毫升发烟硝酸，搅拌反应1.5小时后，再滴加20毫升66％硝酸，控制反应温度在20℃，搅拌反应1.5小时后，再把所得反应液倒入大量冰水中，立即有黄色晶体析出，用纯净水洗涤黄色晶体2～3次至洗涤液呈中性，最后抽滤并将滤饼烘干制得黄色固体，即3-硝基-4-乙酰胺基苯酚乙酯固体34.6克，该步骤收率为75.5％。所得黄色固体的熔点在144℃～146℃，IR谱的测定结果如下：IR谱(KBr涂膜cm-1)1678(C＝C)，3142、3350(NH2)，1759(C＝O)，1135.3(C-O-C)。1342(-NO2)，846(C-N)。
步骤(3)水解反应：
取5.4克步骤(2)所得的3-硝基-4-乙酰胺基苯酚乙酯固体和30毫升3摩尔/升NaOH溶液置入150毫升带有温度计及搅拌装置的四口烧瓶中，将四口烧瓶中溶液加热至60℃并保持此温度下搅拌进行反应4小时。反应结束后，将反应液冷却至5℃，再用质量分数为50％的盐酸溶液调节反应液的pH值3～4，析出红色晶体，最后抽滤并将滤饼烘干制得棕红色固体，即4-氨基-3-硝基苯酚固体2.7克，该步骤收率为77.1％。所得棕红色固体的熔点在149℃～150℃，IR谱的测定结果如下：IR谱(KBr涂膜cm-1)3340(NH2)，3210、1205(OH)，1518(NO2)，1322、1340(C-N)。
步骤(4)还原反应：
向250毫升带有温度计及搅拌装置的四口烧瓶中依次加入11.2克铁粉和50毫升0.1摩尔/升的盐酸溶液，搅拌使其充分混合并加热煮沸10分钟。另取7.7克步骤(3)所得4-氨基-3-硝基苯酚固体溶于80毫升无水乙醇中，移入恒压滴液漏斗，在转速为600转/分的强力搅拌下，将4-氨基-3-硝基苯酚的乙醇溶液缓慢滴加到四口烧瓶中后，将该四口烧瓶加热至90℃，瓶内溶液加热回流进行反应，反应6小时后，趁热滤去铁粉，浓缩溶剂后过滤，真空干燥后得到产品4.5克3，4-二氨基苯酚固体，该步骤收率为72.6％。
整个3，4-二氨基苯酚的合成过程的收率为：42.3％。