[发明专利]2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种2‑硝基‑4‑甲砜基苯甲酸的制备方法，该制备方法为：在硝化反应器中，加入1.0‑2.0吨二氯甲烷，投入0.8‑1.6吨对甲砜基甲苯，冷却，开始滴加浓硝酸，中控取样分析，硝化反应结束后，放入氧化反应器中，缓慢升温，蒸馏出二氯甲烷，然后补加溶剂，添加催化剂，升温，滴加60％硝酸进行氧化反应，反应结束后，冷却至25±1℃，离心，母液套用至氧化反应，所得粗品再次投入反应釜中，加水，滴加碱液调节至碱性pH至11，过滤杂质后，母液滴加稀硫酸调节pH，冷却离心，烘干得精品；本发明采用二氯甲烷替代原先浓硫酸为溶剂，反应温度温和，提高了硝化反应的安全性，氧化产生的副产硫酸，能够再次循环套用，减少了副产酸的产生量，提高了产品收率和质量。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的制备方法。

背景技术

2-硝基-4-甲砜基苯甲酸，又名邻硝基对甲砜基苯甲酸，CAS No.为110964-79-9；英文名称为2-Nitro-4-methylsulfonylbenzoic acid或O-Nitro-P-MethylsulfonylBenzoic Acid(简称为NMSBA)；分子式为C8H7NO6S，分子量为245.21，常温下为白色或淡黄色结晶粉末。2-硝基-4-甲砜基苯甲酸是重要的有机合成中间体，广泛应用于染料、医药和农药的生产。

目前国内外主要采用对甲苯磺酰氯经甲基化、硝化步骤合成2-硝基-4-甲砜基甲苯作为前体，通过氧化反应来合成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸；这种合成方法广泛见于国内外专利中，但是，该合成方法对于工业化生产存在较多问题。比如：美国专利US5591890介绍的以钴盐催化下的空气氧化法，但是此种方法存在金属废水的污染问题，同时生产效率低，仅有70％左右的收率。美国专利US5424481介绍的以五氧化二钒作为催化剂的硝酸氧化法，这种方法是目前工业生产普遍使用的，但是此种方法存在严重的氮氧化物污染，废酸溶液处理困难，造成工业三废量大，操作危险等问题。

在中国公开的专利文件CN103787934A中公开了一种2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的制备方法，包括：在反应器中，5-75大气压，110～450℃，以2-硝基-4-甲砜基甲苯为原料，通入空气、富氧空气或氧气为氧化气体，低级饱和羧酸为溶剂，杂多酸-过渡金属-卤化物构成多元均相催化体系，形成气、液反应过程，将反应液中的2-硝基-4-甲砜基甲苯氧化成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸；反应结束后，过滤得到2-硝基-4-甲砜基苯甲酸产物结晶沉淀；而滤液继续循环利用，即补加原料后，继续进行氧化反应。本发明能克服现有2-硝基-4-甲砜基苯甲酸生产方法废气和废水污染大、腐蚀严重、选择性低、生产成本高等缺陷，提高选择性，减少对环境的污染，实现2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的清洁生产。

现有技术中，在进行硝化反应时需要冷冻降温，反应温度需要维持在-5℃，如果反应温度过高，反应易产生副产品二硝基苯或者三硝基苯，危险系数增加。

硝化反应中所需要的溶剂为浓硫酸，反应结束后需要添加清水稀释成70％的硫酸才能继续氧化反应，导致氧化反应后的硫酸不能再次循环使用，如果要再次使用，必须对副产硫酸增浓，需要高温提浓，设备腐蚀以及需要消耗大量的能耗。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的制备方法，有效的弥补了现有技术存在的缺陷。

本发明采用二氯甲烷替代原先浓硫酸为溶剂，反应温度温和，提高了硝化反应的安全性，氧化产生的副产硫酸，能够再次循环套用，减少了副产酸的产生量，从而减少了环境污染，并且提高了产品收率和质量。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的制备方法，该制备方法包括如下步骤：