史鳳閣，任明星，李蕊

（百正藥業(yè)股份有限公司，河南許昌461000）

鄰氨基苯甲酸也叫2-氨基苯甲酸和氨茴酸，在工業(yè)上主要用作醫(yī)藥、染料和香料的中間體[1]。在染料工業(yè)中用于制造偶氮染料、蒽醌染料、靛族染料。在醫(yī)藥工業(yè)中用于制造?？┝?、維生素L、甲滅酸、安眠酮、泰爾登等藥物[1]；鄰氨基苯甲酸可于合成鄰氨基苯甲酸酯類香料[2-6]；鄰氨基苯甲酸還可與醛類化合物發(fā)生反應(yīng)生成席夫堿[7-11]。鄰氨基苯甲酸合成方法主要有鄰甲基苯胺氧化法[2]、鄰苯二甲酰亞胺Hofmann降級法[3]、鄰硝基甲苯氧化法[12]。本實驗采用鄰苯二甲酰亞胺在堿性介質(zhì)中與溴作用進(jìn)行Hofmann降級反應(yīng)制備鄰氨基苯甲酸。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

FTIR-650傅里葉變換紅外光譜儀（天津市港東科技發(fā)展股份有限公司）；DJ-2002型電子天平（福州華志科學(xué)技術(shù)有限公司）；SZCL-2A型數(shù)顯智能控溫磁力攪拌器（鞏義予華儀器有限責(zé)任公司）；SHZ-D（III）循環(huán)水式真空泵（鞏義予華儀器有限責(zé)任公司）。氫氧化鈉，溴，鄰苯二甲酰亞胺，亞硫酸氫鈉，鹽酸，冰醋酸。

1.2 實驗方法

向加有磁拌子的1號100 mL錐形瓶中加入氫氧化鈉 11.4 g（0.285 mol），加入 45 mL水使其完全溶解，開動磁力攪拌。將錐形瓶置于經(jīng)過制冷的乙醇中，使之冷卻至-2℃，控制溫度在0℃以下。用吸量管慢慢加入3.3 mL（0.129 mol）溴，待溴全部作用生成次溴酸鈉后，冷卻備用。在2號100 mL錐形瓶中加入8.1 g（0.203 mol）氫氧化鈉于30 mL水中，放在冷卻的乙醇中備用，溫度控制在0℃以下。

在0℃以下向1號錐形瓶的次溴酸鈉中加入9 g（0.061 mol）鄰苯二甲酰亞胺，并加入配制好并冷卻至0℃的2號錐形瓶的氫氧化鈉溶液。8 min內(nèi)溫度上升至28℃，使之保持在25℃～30℃范圍內(nèi)反應(yīng)40 min，必要時加以冷卻，尤其是溫度在18℃左右會有突變。

等到反應(yīng)結(jié)束后，將溶液在水浴上加熱至70℃左右，并用滴管慢慢加入3 mL飽和亞硫酸氫鈉溶液，減壓抽濾，除去濾渣。將溶液轉(zhuǎn)移至燒杯中，置于冰浴中冷卻。在磁力攪拌下用滴管慢慢加入濃鹽酸使之成中性（大約需要10 mL濃鹽酸），再慢慢滴加冰醋酸，使溶液的pH約等于4（鄰氨基苯甲酸的等電點），這時鄰氨基苯甲酸會最大析出，減壓抽濾。粗產(chǎn)物用冷水洗滌3次，并用熱水重結(jié)晶。紅外燈干燥后得白色固體4.30 g，產(chǎn)率為51.4%，熔點：143℃～145℃。

2 結(jié)果與討論

2.1 紅外光譜測定

將鄰氨基苯甲酸用溴化鉀壓片法在FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀上進(jìn)行紅外光譜測試，所得譜圖如圖1。

圖1 鄰氨基苯甲酸的紅外光譜圖Fig.1 Infrared spectrogram of anthranilic acid

圖1為鄰氨基苯甲酸的紅外光譜圖。由圖1分析可知：1617.06～1452.14 cm-1為苯環(huán)的骨架振動，3100.00～2534.01 cm-1為羧酸的寬而散的峰，3473.00 cm-1、3372.93 cm-1為-NH2的伸縮振動，753.28～703.00 cm-1為苯環(huán)的1，2-二取代產(chǎn)物，1672.29 cm-1為羰基的伸縮振動。經(jīng)比對該紅外光譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖[13]完全吻合，證明了此物質(zhì)為鄰氨基苯甲酸。

2.2 合成鄰氨基苯甲酸的討論

在本實驗中鄰苯二甲酰亞胺在堿性氫氧化鈉介質(zhì)中與溴共同作用下進(jìn)行Hofmann降級反應(yīng)制備鄰氨基苯甲酸鈉的鹽溶液，然后酸化得鄰氨基苯甲酸。Hofmann降級反應(yīng)指的是伯酰胺在堿性介質(zhì)中與氯或溴作用重排為異氰酸酯，異氰酸酯在堿性溶液中發(fā)生水解得到比原來酰胺少一個碳原子的伯胺的反應(yīng)。其反應(yīng)的機(jī)理是在溴和堿的共同作用下，鄰苯二甲酰亞胺生成乃春的中間物質(zhì)，然后苯基對顯正電荷的氮原子進(jìn)攻，重排為異氰酸酯的中間物質(zhì)，最后水解和脫羧，生成少一個碳原子的伯胺，故稱為Hofmann重排反應(yīng)。參照文獻(xiàn)[14]推測反應(yīng)的機(jī)理如下：

圖2 合成鄰氨基苯甲酸的反應(yīng)機(jī)理Fig.2 Reaction mechanism of anthranilic acid synthesis

3 結(jié)論

鄰苯二甲酰亞胺在堿性介質(zhì)中與溴作用進(jìn)行Hofmann降級反應(yīng)合成了鄰氨基苯甲酸，產(chǎn)品收率為51.4%。鄰氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)由紅外光譜確定，并探討了合成鄰氨基苯甲酸的反應(yīng)機(jī)理。