背景及概述
苯佐卡因是医药领域常用的局部麻醉剂之一,对硝基苯甲酸乙酯是苯佐卡因等局部麻醉剂常见的合成中间体,同时也是有效的杀菌剂。

图1 对硝基苯甲酸乙酯性状图
制备
对硝基苯甲酸乙酯是以对硝基苯甲酸和无水乙醇为原料,经酯化反应合成。对硝基苯甲酸和无水乙醇的酯化过程属于经典的可逆反应,一般采用加热回流,存在平衡常数小、耗时长、温度高等缺点,不利于工业化生产;同时,该反应过程常以浓硫酸为催化剂,存在反应难控制、腐蚀设备、污染环境等问题。因此,选择合适的催化剂对提高对硝基苯甲酸乙酯的产率尤为重要。
近年来,倾向于选择绿色催化剂如对甲苯磺酸、碳酸氢钠、固体酸、氰酸钾等,该类绿色催化剂具有价格低、反应速度快等优点。超声波技术基于空化作用和机械作用,具有加快反应速率等优势,被广泛应用于药物合成和活性成分提取。参考文献[1]以对硝基苯甲酸和无水乙醇为原料、对甲苯磺酸为催化剂,采用超声辅助合成对硝基苯甲酸乙酯,通过单因素实验和正交实验优化合成工艺,为对硝基苯甲酸乙酯的工业化生产提供参考。

图2 对硝基苯甲酸乙酯的核磁共振氢谱
实验操作:
称取适量对硝基苯甲酸、对甲苯磺酸置于具塞锥形瓶中,按一定料液比(对硝基苯甲酸与无水乙醇的投料比)加入无水乙醇,盖好瓶塞,用橡皮筋固定,置于超声波清洗机中,在一定功率、一定温度下超声一定时间;反应结束后待溶液稍冷,用碳酸钠水溶液溶液调节pH值至7.5-8.0,于4℃冰箱中静置析晶;抽滤,用少量水洗涤后于45℃干燥2h,即得对硝基苯甲酸乙酯。
参考文献
[1]吴叶群,张泽蓉,叶东,林泽鸿,赖吉敏,李艳萍.超声辅助合成对硝基苯甲酸乙酯.[J]化学与生物工程.2022-10-14 .