介绍
作为水杨酸衍生物的5-氯代水杨酸是化工生产的重要中间体,在医药、农药、染料、皮革助剂等领域有着广泛的应用。目前,在国内5-氯代水杨酸作为医药、农药及染料合成的原料之一,每年需求量近千吨。

图一 5-氯代水杨酸
合成
我国生产该产品,多采用水杨酸氯代后生成3-氯代水杨酸、5-氯代水杨酸及3,5-二氯代水杨酸后,再进行分离纯化的方法。该方法由于副产物生成量较大,得到产品纯度低,成本较高。工业上使用的5-氯代水杨酸大多来源于进口,价格也较高。因此,改进5-氯代水杨酸的生产工艺,降低其成本,具有长远的经济效益和社会效益。
水杨酸定向氯代,可通过对催化剂及反应条件的优化选择,降低或消除副产物3-氯代水杨酸及3,5-二氯代水杨酸的生成。与原方法相比较,表现出合成路线简单,成本较低,反应条件易控制及产品纯度较高等优点。
三口瓶中加6.9g(0.05mo)水杨酸、0.2g催化剂A、30ml乙酸乙酯,搅拌加热至43℃,全部溶解继续升温至70℃,并维持这一温度。通入氯气1.68L(0.075mol,过量50%),随着氯气的通入,溶液变为浅黄色。反应完毕后,降温至25℃,有大量白色晶体析出,过滤得白色晶体,干燥,称重,测定熔点,产物为5-氯代水杨酸[1]。
实验中氯气的利用率一直较低,其原因主要是氯气水溶液的接触时间短引起的。为克服这一缺点,设计并改用鼓泡式通气管以增大氯气与溶液的接触面积。同时,改用细柱状反应器以增加溶液与氯气的接触时间,这样使氯气利用率提高50%~60%以上。另一方面,对于反应终点的监测,由前期采取的薄层层析进行监测改进为以增重法来监测反应终点。

图二 不同催化剂的反应结果

图三 反应方程式
参考文献
[1]洪哲,刘飞. 5-氯代水杨酸的定向催化合成研究[J]. 皮革化工,2003,20(6):36-40. DOI:10.3969/j.issn.1674-0939.2003.06.010.