[发明专利]5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学领域，具体涉及5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸及其合成方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，在航天、军事等尖端领域对材料的耐热性、稳定性要求越来越高，间苯二甲酸就是制备这种材料的中间体，它有较强的耐热性、耐水解性和耐腐蚀性。可以进行成盐、脱水、加氢、卤化等反应，主要用于生产涂料、特种纤维、热熔粘合剂、印刷油墨、聚醋纤维染色改性剂和树脂增塑剂等。

高纯度间苯二甲酰氯质量符合聚合级要求，可作为聚酰胺、聚酯、聚芳酯、聚芳酰胺、液晶高分子、芳纶等的单体，同时可作为高聚物的改性剂，农药及医药工业的中间体。

随着高分子材料研究的深入，超支化聚合物因其独特的结构及性能已成为高分子研究领域的热点之一。其良好的溶解性、低黏度和众多改性的端基使超支化聚合物在涂料、光致材料等领域得到应用，在药物缓释、功能膜材料、高分子加工助剂、光电功能材料等领域显示出广泛的应用前景。

功能性高分子材料的设计和获得是主要挑战之一，特别是具有光、电、磁性质的分子材料愈来愈受到科学家的重视。偶氮苯生色团具有光致反-顺异构化特性及光诱导取向性，已经成为光电领域不可缺少的材料之一。因此，制备具有多种功能团、结构新颖和性质优异的小分子与聚合物必定会给这类材料的应用提供更广阔的空间。

发明内容

本发明设计合成了5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸，它综合了间苯二甲酰氯和甘氨酸的性质，是合成偶氮超支化聚酯的必要单体。

本发明用间苯二甲酸合成5-硝基间苯二甲酸，进而酰化得到5-硝基间苯二甲酰氯，接着与甘氨酸反应合成5-硝基间苯二甲酰甘氨酸，然后用氢气还原得到5-氨基间苯二甲酰甘氨酸，最后进行重氮偶联反应制得最终产物5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸。

5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸是其化学名称，结构式为为金黄色固体，熔点是251.8～253.4℃。

本发明的具体合成步骤如下：

第一步、5-硝基间苯二甲酸的合成，间苯二甲酸与H₂SO₄，60℃恒温水浴下电动搅拌10分钟后，缓慢滴加硝酸，滴加完毕后，升温到100℃，继续反应1小时后，将反应液倒入碎冰中，抽滤，产品重结晶，得到晶体；

第二步、5-硝基间苯二甲酰氯的合成，向5-硝基间苯二甲酸加入过量的SOCl₂，回流后，蒸出SOCl₂，得淡黄色晶体；

第三步、5-硝基间苯二甲酰甘氨酸的合成，在室温下，将甘氨酸与NaOH溶于适量水中，在搅拌下缓慢加入5-硝基间苯二甲酰氯，搅拌使反应液中固体全部溶解后，酸化，抽滤，用乙醇重结晶，得白色固体；

第四步、5-氨基间苯二甲酰甘氨酸的合成，将5-硝基间苯二甲酰甘氨酸、钯碳催化剂和乙醇混合，搅拌，氢气还原完后，抽滤干燥，得淡黄色固体；

第五步、5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸的合成，在冰水浴搅拌下，将5-氨基间苯二甲酰甘氨酸、水和浓盐酸混合，并将配制的冷NaNO₂溶液缓慢滴加到混合后的溶液中，维持0～5℃反应15min，得到澄清重氮盐溶液；在冰水浴搅拌下，将苯酚、氢氧化钠和水混合，并用饱和Na₂CO₃溶液调PH＝8～9，得到苯酚钠溶液；将上述重氮盐溶液滴加到苯酚钠溶液中，搅拌反应40min后，用稀盐酸酸化，抽滤，用乙醇重结晶，得金黄色固体，收率为50％～73％；

合成中涉及的化学反应式见图1。

对合成过程中的中间产物和最终产物进行IR和HNMR检测，IR特征吸收频率数据见表1。

本发明的最终产物5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸，它综合了间苯二甲酰氯和甘氨酸的性质，是合成偶氮超支化聚酯的必要单体。

表1、三种物质的IR特征吸收频率数据

附图说明

图1、合成过程中的化学反应式，其中1为5-硝基间苯二甲酸，2为5-硝基间苯二甲酰氯，3为5-硝基间苯二甲酰甘氨酸，4为5-氨基间苯二甲酰甘氨酸，5为5-(4-羟基苯基偶氮)-1，3-苯二甲酰甘氨酸。