背景技术
3-甲氧基-2-甲基苯甲酸是农药、医药工业中重要的有机合成中间体,尤其是高效低毒农药甲氧虫酰肼的重要中间体。外观为白色固体,熔点为146℃~147℃, CA登记号为[55289-06-0],分子式为C9H10O3,分子量为166。
3-甲氧基-2-甲基苯甲酸的合成方法有多种,根据起始原料不同,重要的有下列三种:方法一:以2,6-二氯甲苯为原料,经醚化、氰化、水解或者经格氏反应、水解、醚化，得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。方法二:以萘为原料,经磺化、碱化、甲氧基化,得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。方法三:以3-硝基-2-甲基苯甲酸为原料,经还原、重氮化水解、甲氧基化,得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。
在上述三种方法中,方法一需采用剧毒原料氰化钠或者格氏试剂，不利于实现工业化生产。方法二的磺化反应需要大量的发烟硫酸,对环境有污染，碱化反应又需要在镍质高压釜中高温高压下进行,条件较苛刻,工业化难度较大。方法三的原料易得,反应条件温和,各步反应收率较高,易于工业化。因此,本文选择方法三进行试验。
合成方法[1]
1、3-氨基-2-甲基苯甲酸的制备
在装有温度计、冷凝器和搅拌器的250mL的三口烧瓶中，依次加入60g水,0.5g氯化铁，36.5g(0.2mol)3-硝基-2-甲基苯甲酸,8.3g氢氧化钠和3.6g活性碳，在80℃滴加22.4g 80%水合肼,滴加时间为1h,滴加完毕后慢慢升温至90℃,保温2h。反应结束后降至室温,过滤,滤液用工业稀硫酸酸化到pH值小于2,得到3-氨基-2-甲基苯甲酸水溶液,液相分析溶液中有30g 3-氨基-2-甲基苯甲酸,收率99%。
2、3-羟基-2-甲基苯甲酸的制备
在装有温度计、冷凝器和搅拌器的500mL的三口瓶中，加入上述制备的3-氨基-2-甲基苯甲酸水溶液,室温下滴加78.4g 50%的硫酸,加完后再加入80mL甲基异丁基酮,然后再在0°C滴加55.8g 25%的亚硝酸钠溶液,滴加时间为1h,形成重氨盐,升温至50℃反应2h,分层。有机层用40mL水洗涤，分层得到3-羟基-2-甲基苯甲酸的甲基异丁基酮溶液。减压蒸馏除去溶剂,得到29.7g浅棕色固体,收率95.02%(以3-氨基-2-甲基苯甲酸计)。
3、3-甲氧基-2-甲基苯甲酸的制备
在装有温度计、冷凝器和搅拌器的500mL的三口瓶中，加入上述实例制备的29.7g 3-羟基-2-甲基苯甲酸溶解于60mL水和26.3g 30%的氢氧化钠溶液。该物料pH值为5.5,将这棕色液体加热至40℃,加15%碳酸钠水溶液调节pH值至10.5后，在40℃条件下滴加48g硫酸二甲酯、15%氢氧化钠和15%碳酸钠缓冲溶液,控制pH值在10.5左右,滴加时间为2h。加毕在此温度下保温反应3h。保温反应结束后加入固体氢氧化钠,物料升温到90℃保温反应2h。保温反应结束后，冷却至40℃，加入工业盐酸调节pH值2,过滤产品,并用50mL水洗涤2次。干燥，得到29.5g 3-甲氧基-2-甲基苯甲酸粗品，外观为浅棕色固体，含量96.0%，收率91.5%。重结晶后3-甲氧基-2-甲基苯甲酸外观为白色固体,含量99%，熔点为146℃~147℃。1HNMR(CDCl3)δ:2.50(s,3H),3.85(s,3H),7.03(d,1H,Ar),7.22(dd,1H,C-5),7.59(d,1H,Ar)。
参考文献
[1] 周坤英,朱颜,金磊,等. 3-甲氧基-2-甲基苯甲酸的合成[J]. 浙江化工,2013,44(1):7-9. DOI:10.3969/j.issn.1006-4184.2013.01.003.