性質(zhì)
3,5-二硝基苯甲酸(DNBA）英文名3,5-Dinitrobenzoic acid，分子式是C7H4N2O6，相對分子質(zhì)量為212.116g/moL。CAS:99-34-3，熔點為205~207 ℃，沸點為300~303℃，顏色為淡黃色粉末狀固體。實驗測得其微溶于水、甲苯，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯和乙腈等溶劑，部分溶于二氯甲烷、苯和二硫化碳，易升華。
應(yīng)用
苯甲酸及其硝基衍生物（3-硝基苯甲酸和3,5-二硝基苯甲酸）是重要的有機合成中間體。例如3,5-二硝基術(shù)甲酸經(jīng)還原、碘化和乙?；玫降姆河八嵊糜赬射線診斷的陽性造影劑；此外，它還用于尿路造影術(shù)、心腦血管造影術(shù)以及各種注射性血管造影術(shù)。3,5 -二氨基苯甲酸用于染料工業(yè)和液晶中間體的制造，也是作為合成抗癌物質(zhì)、替米沙坦、艾滋病藥物的主要中間體。如3,5-二氨基苯甲酸二苯基酯，這些都是高附加值的新型精細(xì)化工產(chǎn)品。[2-3]
3,5-二硝基苯甲酸在液晶材料中的應(yīng)用
以3,5-二硝基苯甲酸作為原料，如圖1.2所示經(jīng)過取代、還原加氫等一系列反應(yīng)，合成了含液晶單元側(cè)基的二氨基目標(biāo)化合物—3,5-二氨基苯甲酸-4′-聯(lián)苯酯，并以此類物質(zhì)為共聚單體，制備了一種含有含側(cè)鏈液晶聚酰亞胺薄膜材料，該材料顯示出較強的自我增強和原位復(fù)合功能，并且具有良好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能。
3,5-二硝基苯甲酸在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
為了降低冰片的毒性，陳傳兵等人利用酯化反應(yīng)原理，對前藥冰片母體中含有的羥基利用羧基進行基團之間的修飾，如圖1.3所示利用冰片和3,5-二硝基苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)，實驗中以對甲苯磺酸為催化劑，這種冰片的酯類衍生物能夠有效降低2-茨醇毒性。
肌酐是一種能夠潛伏積累在人體血液中的毒性成分，極易造成患者慢性腎功能衰竭。 在人體中肌酐可與3,5-二硝基苯甲酸之間形成特異穩(wěn)定的絡(luò)合物。于九皋等以3,5-二硝基苯甲酸合成了高取代度的3,5-二硝基苯甲酸淀粉酯。
王獻玲將3,5-二硝基苯甲酰氯作為功能基團連接到氧化纖維素上, 制備了用于治療慢性腎衰竭的新型吸附劑3,5-二硝基苯甲酸氧化纖維素酯。該酯類吸附劑對患者體內(nèi)毒素尿素 和肌酐有較好的吸附作用。
泛影酸化學(xué)名稱為3,5-二乙酰胺基-2,4,6-三碘苯甲酸二水合物，主要用于X線診斷陽性造影劑，也可以用來配制水溶性造影劑泛影葡胺、復(fù)方泛影葡胺等注射液。其適用于靜動脈、心臟、腦血管造影術(shù)、其他臟器及外周血管造影術(shù)、CT增強掃描等各 種管腔、瘺管血管造影術(shù)，也可用于冠狀動脈血管造影術(shù)。以3,5-二硝基苯甲酸為原料，如圖1.5所示經(jīng)還原、碘化和乙酰化反應(yīng)即可得到泛影酸。
3,5-二硝基苯甲酸在其他方面中的應(yīng)用
炸藥使用新型高能增塑劑的制備主要以對二苯甲酸二甘醇酯為底物，通過引進含能基團對其進行改性，合成出含能化合物雙（3,5-二硝基苯甲酸）二甘醇酯。目標(biāo)產(chǎn)物是在鈦酸四丁酯的催化下由二甘醇和3,5-二硝基苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)來制備。
乙醇作為溶劑，3,5-二硝基苯甲酸和4-甲氧基乙酰苯的加合摩爾比為1: 1，可制得一種新的有機加合物非線性光學(xué)材料。
制備
目前3,5-二硝基苯甲酸合成工藝主要有兩種(應(yīng)用化工,2013,42(6),1105-1106；Fluid Phase Equilib,2004,226,9-13；CS255644；CN111253261A;天然氣化工—C1化學(xué)與化工,2021 ,46,76-80)：(1)以苯甲酸為原料，濃硫酸和硝酸為硝化劑經(jīng)硝化反應(yīng)生成3,5-二硝基苯甲酸；(2)以間硝基苯甲酸為原料，濃硫酸和硝酸為硝化劑，經(jīng)硝化反應(yīng)生成3,5-二硝基苯甲酸。[2]
苯甲酸硝化制備3,5-二硝基苯甲酸是強放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為-278.96 k]J/mol ，傳統(tǒng)間歇硝化反應(yīng)器存在傳熱，傳質(zhì)效率差，物料蓄積易引發(fā)爆炸事故等安全問題。針對以上不足，郭冰蒙等提出了在脈沖微通道反應(yīng)器中采用連續(xù)法合成3,5-二硝基苯甲酸的新工藝。選擇苯甲酸為原料，發(fā)煙硫酸為溶劑，濃硝酸為硝化劑，3,5-二硝基苯甲酸收率為91.0%%，選擇性達97.2%
參考文獻
[1] 郭冰蒙, 張躍, 嚴(yán)生虎等. 微通道反應(yīng)器中3,5-二硝基苯甲酸的連續(xù)合成工藝[J]. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工), 2021, 46(02):76-80.
[2] 張祥. 微通道連續(xù)流合成3,5-二硝基苯甲酸的工藝研究[D]. 東南大學(xué), 2022.
[3] 張躍, 郭冰蒙, 嚴(yán)生虎等. 一種利用微通道反應(yīng)器連續(xù)制備3,5-二硝基苯甲酸的方法[P]. 江蘇?。篊N112679358B, 2022-03-01.