3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸是一種苯甲酸衍生物，常溫常壓下為白色至類白色固體粉末，具有顯著的酸性和較好的化學穩(wěn)定性。由于硝基單元的強吸電子性質(zhì)影響，該物質(zhì)的酸性比單純的苯甲酸要強很多。3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸在醫(yī)藥生產(chǎn)領域中主要用作醫(yī)藥化學原料和有機合成中間體，在苯甲酸類生物活性分子的合成領域中有較好的應用。

制備方法

3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸可由2-甲基-5-硝基苯甲酸在硝酸的作用下通過硝化反應制備得到。

圖1 3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸的制備方法

將聚磷酸（10ml）、苯甲酸（2.1 mmol， 1等量）和硝酸鉀（6.3 mmol， 3等量）依次加入100ml三口燒瓶中。然后在室溫下將所得的反應混合物進行機械攪拌（400 r/min） 6 h，用薄層色譜(TLC)/GC跟蹤反應。反應結束后通過在冰浴下往上述反應混合物中緩慢地滴入50毫升水來冷卻反應，然后將所得的反應溶液加入乙酸乙酯萃取三次，然后用飽和鹽水洗滌三次。分離出有機層并將其在無水硫酸鈉上進行干燥處理，過濾除去干燥劑并將所得的濾液在真空下進行濃縮處理以除去濾液。所得的剩余物通過使用柱層析法（二氯甲烷/甲醇比為9:1）純化即可得到目標產(chǎn)物分子3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸。[1]

酰胺化反應

3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸結構中的羧酸單元具有較高的化學轉化活性，它可在二氯亞砜的作用下和有機胺類物質(zhì)等發(fā)生縮合反應得到相應的酰胺衍生物。

圖2 3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸的酰胺化反應

將二氯亞砜 (237.9 g), 硫酸（6.0 g）在低溫冷凝器中（循環(huán)冷卻劑為- 10℃），N2作為保護氣體加入2 L圓底燒瓶中。然后往上述反應混合物中緩慢地加入3,5-二硝基-2-甲基苯甲酸（113.0 g）。用薄層色譜法對反應進行全程跟蹤，反應結束后通過常壓蒸餾除去多余的二氯亞砜得到2-甲基-3,5-二硝基苯甲酰氯。在燒瓶中加入二氯甲烷300 mL，溶解2-甲基-3,5-二硝基苯甲酰氯，將其冷卻至0度。向燒瓶中滴入210 mL NH3·H2O，所得的反應混合物在0°C下攪拌。然后用薄層色譜法監(jiān)測反應的完成情，反應結束后用真空蒸餾除去混合物中的二氯甲烷得到殘余物。然后用500 mL的水洗滌殘余物，得到2-甲基-3,5-二硝基苯酰胺。[2]

參考文獻

[1] Jia, Yixiong; et al, Polyphosphoric Acid Catalyzed C-H Dinitration of Passivated Aromatic Compounds with Potassium Nitrate under Mild Condition, European Journal of Organic Chemistry (2025), 28(1), e202401022.

[2] Yu, Zhiqun ; et al, Bronsted acid-catalyzed chlorination of aromatic carboxylic acids, Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements (2021), 196(8), 685-689.