概述
2,4-二硝基苯甲酸,别称2,4-二硝基安息香酸,是一种分子式为C7H4O4N2,分子量为213.1099的化学物质。该物质的结构特点在于其分子内包含两个硝基(NO₂)分别位于苯环的2号和4号碳位,形成对称结构。基于硝基的对称分布,该分子稳定性较高,常温常压下其性状为类白色至黄色结晶粉末,相对密度约为1.688 g/cm3,微溶于水、乙醇、乙醚,但能溶于苯、丙酮等有机溶剂。由于2,4-二硝基苯甲酸中含有硝基,故其具有较强氧化性,可与还原剂发生反应。

至于应用研究,2,4-二硝基苯甲酸是一种具有特殊生物活性的化合物,其可作为中间体用于制备三唑类第三代抗真菌药氟康唑[1-2]。
合成方法
方法一
在反应容器中加入2mol的2-氨基-4-硝基-6-羟基异丙苯,4-5mol的2-(甲氧甲氧基)乙醇溶液,控制搅拌速度90-120rpm,升高溶液温度至40-50℃,分3-5次加入3-4mol的三甲基锑,加入时间控制在70-80min,继续反应2-3h,析出固体,过滤,用溴化钾溶液洗涤,二苯醚溶液洗涤,2,3-二甲苯胺溶液洗涤,降低溶液温度至3-6℃,再次析出晶体,脱水剂脱水即得成品2,4-二硝基苯甲酸[2]。
方法二
除上述方法一,2,4-二硝基苯甲酸还可以联苯为起始原料制备。具体地,以联苄为原料经硝化得到四硝基联苄,四硝基联苄再经氧化可以得到2,4-二硝基苯甲酸。该发明相较于传统合成工艺,硝化与氧化反应均在常温下进行,具有条件温和,能耗低,产物易纯化的优点[3]。
有关研究
为了解2,4-二硝基苯甲酸晶体结构及晶体生长过程,研究人员培养了单晶并用X-射线单晶衍射仪测定了晶体结构,采用BFDH模型计算了2,4-二硝基苯甲酸晶体生长的特征晶面,用分子动力学方法计算了各特征晶面与乙酸乙酯分子的相互作用能,用修正的附着能模型预测了在乙酸乙脂中可能的晶习,并与冷却结晶实验结果进行了对比。
结果表明,2,4-二硝基苯甲酸晶体属单斜晶系,空间群为P21/C,晶胞参数为:a=6.168(6),b=t4.406(14),c=9.366(10),β=98.341(15)°,Z=4,V=823.5(14)3,DC=1.534 Mg/3。2,4-二硝基苯甲酸的重要晶面有{011},{020},{100},{110},{111}{102}。在乙酸乙酯中预测的晶习为长片状,与实验结果吻合[4]。
参考文献
[1]彭响亮.一种氟康唑药物中间体2,4-二硝基苯甲酸的合成方法.2018.
[2]虞瑞尧.氟康唑的药理及其临床应用[J].新药与临床, 1992.DOI:CNKI:SUN:XYYL.0.1992-04-043.
[3]陈丽珍,王建龙,曹端林,等.一种合成2,4-二硝基苯甲酸的方法:CN201410165488.3[P].
[4]王志远,杜耀,周芙蓉,等.2,4-二硝基苯甲酸在乙酸乙脂中的晶习[J].化工中间体, 2013, 000(010):P.30-36.DOI:CNKI:SUN:ZJTY.0.2013-10-011.