[发明专利]一种邻硝基砜基苯甲酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种邻硝基砜基苯甲酸的制备方法。

背景技术

邻硝基-4-甲砜基苯甲酸（4-(methylsulfonyl)-2-nitrobenzoic acid，NMSBA）是一种重要的农药、医药和染料中间体，也是合成玉米田除草剂硝磺草酮（mesotrione）的重要中间体，其化学结构如式（3）所示：

目前，邻硝基-4-甲砜基苯甲酸通常是由邻硝基-4-甲砜基甲苯氧化得到的。例如，CN101921215A公开了一种邻硝基-4-甲砜基甲苯氧化制备邻硝基-4-甲砜基苯甲酸的方法，该方法以高锰酸钾和重铬酸钾作为氧化剂，以浓硫酸作为氧化介质。采用该方法得到的邻硝基-4-甲砜基苯甲酸的收率和纯度都较高。然而，在氧化过程中，相对于30-35重量份的邻硝基-4-甲砜基甲苯，需要加入120-125重量份的重铬酸钾溶液。而重铬酸钾不仅价格较贵，而且反应过程中会产生大量的含铬废水。目前关于含铬废水尚无较好的处理方法，因此，使用该方法会产生严重的环境污染问题。CN102329256A公开了一种采用金属卟啉作为催化剂、以15个大气压力以上的氧气作为氧化剂制备邻硝基-4-甲砜基苯甲酸的方法。该方法的氧化能力有限且收率较低。此外，由于该方法需要使用高压氧气作为氧化剂，且需要使用昂贵的金属卟啉作为催化剂，并不适合于大规模的工业化生产。US5424481A公开了一种以五氧化二钒作为催化剂，以浓硝酸和空气作为氧化剂制备邻硝基-4-甲砜基苯甲酸的方法。该方法虽然价廉，但是在反应的过程中要通入大量的空气，会对反应过程中产生的废气起到稀释作用，从而使废气难于进行回收处理，进而产生较大的环境问题。CN101628885A公开了一种邻硝基-4-甲砜基甲苯的制备方法，该方法将邻硝基-4-甲砜基氯苯与氰化物反应制得邻硝基-4-甲砜基氰，并将邻硝基-4-甲砜基氰水解得到邻硝基-4-甲砜基苯甲酸。虽然该方法收率较高，但是其以价格较高的邻硝基-4-甲砜基氯苯为原料，并不适合大规模的工业化生产。CN102584650A公开了一种以CuO/Al₂O₃作为催化剂，以双氧水作为氧化剂制备邻硝基-4-甲砜基苯甲酸的方法，该方法需要使用大量的双氧水（最高可达理论量3倍左右）且反应过程中原料不能完全转化。WO2004058698A1公开了一种以过渡金属作为催化剂，以浓硫酸作为反应介质，以双氧水作为氧化剂制备邻硝基-4-甲砜基苯甲酸的方法。该方法需要使用化学计量10倍左右的双氧水，因此，提高了生产成本，并不适合工业化生产。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种邻硝基砜基苯甲酸的制备方法。

本发明提供了一种邻硝基砜基苯甲酸的制备方法，该方法包括在催化剂的存在下，将具有式（1）所示结构的邻硝基砜基甲苯与氧化剂在溶剂中进行反应，得到具有式（2）所示结构的邻硝基砜基苯甲酸，其中，所述催化剂选自钒化合物、钴化合物、铜化合物、铁化合物、锰化合物、钨化合物和银化合物中的至少两种；

R₁为H或C₁-C₅的烷基。

本发明的发明人经过深入的研究发现，在所述邻硝基砜基苯甲酸的制备过程中，将选自钒化合物、钴化合物、铜化合物、铁化合物、锰化合物、钨化合物和银化合物中的至少两种的混合物作为催化剂，能够提高邻硝基砜基甲苯的转化率以及邻硝基砜基苯甲酸的收率。

根据本发明的一种优选实施方式，当将钒化合物与选自钴化合物、铜化合物、铁化合物、锰化合物、钨化合物和银化合物中的至少一种配合使用作为催化剂时，能够更好地促进具有式（1）所示结构的邻硝基砜基甲苯氧化为具有式（2）所示结构的邻硝基砜基苯甲酸，从而更利于所述邻硝基砜基甲苯的转化率和邻硝基砜基苯甲酸的产率的提高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种邻硝基砜基苯甲酸的制备方法，该方法包括在催化剂的存在下，将具有式（1）所示结构的邻硝基砜基甲苯与氧化剂在溶剂中进行反应，得到具有式（2）所示结构的邻硝基砜基苯甲酸，其中，所述催化剂选自钒化合物、钴化合物、铜化合物、铁化合物、锰化合物、钨化合物和银化合物中的至少两种；

R₁为H或C₁-C₅的烷基。