[发明专利]一种3-硝基-2-甲基苯甲酸的制备方法

说明书

本发明公开了一种3‑硝基‑2‑甲基苯甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在酸性有机溶剂中，在催化剂、引发剂存在下，以氧气为氧化剂，将3‑硝基邻二甲苯氧化为3‑硝基‑2‑甲基苯甲酸；（2）反应完成后，降温结晶，过滤得3‑硝基‑2‑甲基苯甲酸粗品；（3）3‑硝基‑2‑甲基苯甲酸粗品经重结晶，得3‑硝基‑2‑甲基苯甲酸；步骤（1）中所述酸性有机溶剂为乙酸或丙酸或二者混合，所述酸性有机溶剂中含有质量分数0~17%的水。该方法以有机酸为溶剂，在合适的反应物浓度下反应，对反应后的反应液进行降温结晶得到3‑硝基‑2‑甲基苯甲酸粗品，该粗品经重结晶后可得到纯度在98%以上的产品。该法解决了现有工艺的废水废盐量大、后处理困难、环境污染严重的问题。

技术领域

本发明属于有机中间体的合成技术领域，具体涉及农药甲氧虫酰肼以及抗肿瘤药物来那度胺的原料的合成，特别涉及一种3-硝基-2-甲基苯甲酸的制备方法。

背景技术

3-硝基-2-甲基苯甲酸是农药甲氧虫酰肼以及抗肿瘤药物来那度胺的重要原料，此前报道的文献有由3-硝基邻二甲苯经氧化反应制备的方法。

如中国专利CN109384667A 公开了一种硝酸（浓度：55%）为氧化剂制备3-硝基-2-甲基苯甲酸的方法，在反应完成后降温过滤可得到粗品，粗品以95%乙醇结晶得产品。但是该方法存在如下缺点：1）反应过程副反应多，在形成3-硝基-2-甲基苯甲酸的同时存在多种副反应，副产物2-甲基-6-硝基苯甲酸较多，不易结晶分离；2）原料3-硝基邻二甲苯难以反应完全，当反应后存在3-硝基邻二甲苯残留时，所得产品颜色偏黄，需进行多次水淋洗，废水量也较大；3）硝酸氧化需要在高温高压的条件下进行，危险性较大；4）反应过程中形成酸性气体，经水吸收形成的低浓度硝酸废水多，中和处理产生大量硝酸盐，硝酸盐处理以及储存过程中存在一定的安全隐患。

传统氧化剂高锰酸钾也可作为氧化剂进行3-硝基邻二甲苯的氧化制备3-硝基-2-甲基苯甲酸，但使用高锰酸钾存在如下缺点：1）高锰酸钾与铵盐、有机物、还原剂、易燃物如硫、磷等接触或混合时存在燃烧爆炸的风险，2）高锰酸钾的还原物会造成大量锰酸钾固体废物的产生，给生态环境造成严重危害。

中国专利CN109824517A 公开了一种以正己酸或醋酸溶剂，以3-硝基邻二甲苯为原料，醋酸钴/醋酸锰为催化剂、双氧水为氧化剂制备3-硝基-2-甲基苯甲酸的方法，氧化剂双氧水相对绿色环保，但是该方法存在如下缺点：1）原料3-硝基邻二甲苯转化率低，后处理过程复杂，不利于生产，即：以氢氧化钠水溶液来中和反应体系（包括有机酸溶剂），此后又以盐酸中和碱液，然后过滤等到3-硝基-2-甲基苯甲酸；2）该处理方案在中和过程中，产生了大量废盐以及废水，对于生态环境具有很大影响，；3）简单的酸碱中和不能有效的去除反应后剩余的原料3-硝基邻二甲苯以及反应中产生的其他杂质，所得产品纯度低。

中国专利CN105130820B 公开了一种以3-硝基邻二甲苯为原料，在有机溶剂邻二氯苯和正己酸，催化剂醋酸钴、醋酸锰和四溴乙烷下，制备3-硝基-2-甲基苯甲酸的方法。该方法以氧气或空气为氧化剂，在反应过程中通过共沸除水以促进原料向产品的转化，收率最高时可达80%。而且该发明在反应后冷却过滤可得粗品，但是在后处理中对粗品仍然采用常规的碱化、活性炭脱色、酸化制得2-甲基-3-硝基苯甲酸成品。但是该方法存在如下缺点：1）溶剂邻二氯苯沸点高（180.4℃），在发明所给出反应条件90-100℃分水能力差，工业上难以实施；2）溶剂邻二氯苯毒性大，刺激性强，不符合职业卫生以及环境保护保护等绿色化要求；3）邻二氯苯不溶于水，上述简单的调节酸碱过程过程难以实现邻二氯苯的完全去除，从而在所得产品中吸附，而且由于溶剂沸点高，也难以通过干燥去除；4）碱化、脱色、酸化过程，产生大量废盐以及废水；而且该发明收率最高时仅有80%，大量有机废料进入水中，对于生态环境具有很大影响，不利于工业化生产。

综上所述，现有3-硝基-2-甲基苯甲酸工艺存在反应不完全、后处理过程形成废水废盐量大，环境污染严重等严重的问题，不利于工业化生产。

发明内容