[发明专利]一种连续流区域选择性合成3-硝基水杨酸的方法

说明书

本发明提供了一种连续流区域选择性合成3‑硝基水杨酸的方法。该方法是以水杨酸、硝酸为原料，在催化剂和反应溶剂的存在下，在微通道反应器中反应合成3‑硝基水杨酸。本发明合成3‑硝基水杨酸的方法反应速度快，副反应少，传热传质效率高，反应选择性高，后处理方便，产物纯度高、收率高，在工业化合成3‑硝基水杨酸中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种连续流区域选择性合成3-硝基水杨酸的方法。

背景技术

3-硝基水杨酸是一种有机合成原料，是制备多种治疗药物的重要中间体。例如，3-硝基水杨酸是制备新型3,4-二氨基-3-环丁烯-1,2-二酮化合物的重要中间体，该新型3,4-二氨基-3-环丁烯-1,2-二酮化合物是治疗趋化因子介导疾病的药物；3-硝基水杨酸是合成4,5-二氨基-1,2,3,4-四氢-3,6-哒嗪酮的重要中间体，4,5-二氨基-1,2,3,4-四氢-3,6-哒嗪酮为治疗炎症性疾病和癌症的药物；3-硝基水杨酸还是制备新型抗霉素A3类似物的重要中间体。

目前，3-硝基水杨酸的生产工艺主要为水杨酸直接硝化法、水杨酸甲酯硝化法。

水杨酸直接硝化法的合成路线如下：

水杨酸直接硝化法传统工艺采用硝酸或混酸做硝化试剂，产物3-硝基水杨酸的选择性低，容易生成其它副产物，得到的3-硝基水杨酸纯化困难，收率低。

水杨酸甲酯硝化法的合成路线如下：

杨酸甲酯硝化法的硝化选择性低，容易生成其它副产物；而且该方法经过两步反应得到3-硝基水杨酸的反应和后处理时间长，操作繁琐且收率低，不能满足市场的时效性需求。

因此，亟需开发一种反应时间更短、选择性更高的方法来制备3-硝基水杨酸，以制得高收率和高纯度的3-硝基水杨酸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续流区域选择性合成3-硝基水杨酸的方法。

本发明提供了一种连续流合成3-硝基水杨酸的方法，所述方法是以水杨酸、硝酸为原料，在催化剂和反应溶剂的存在下，于微通道反应器中反应合成3-硝基水杨酸。

进一步地，所述微通道反应器包括预热模块、混合模块、反应模块和收集模块，所述方法包括以下步骤：

(1)称取水杨酸、催化剂、反应溶剂，混合得物料1；称取硝酸，得物料2；

(2)将物料1进料到预热模块，进行预热；

(3)将物料2与预热后的物料1同时进料到混合模块，混合均匀后得物料3；

(4)将物料3进料到反应模块，进行反应，反应完成后得物料4；

(5)将物料4进料到装有水的收集模块，搅拌后过滤，保留固体，即得3-硝基水杨酸。

进一步地，所述催化剂为普鲁士蓝、氢型β分子筛、负载型杂多酸催化剂中的一种或多种，优选为普鲁士蓝。

进一步地，所述负载型杂多酸催化剂为氧化锆-硅钨酸、氧化锆-磷酸中的一种或多种。

进一步地，所述反应溶剂为有机溶剂；所述硝酸的质量分数为60％以上；所述水杨酸、硝酸、催化剂的质量比为100：(100.0～110.0)：(0.1～10.0)；所述水杨酸与反应溶剂的质量体积比为1：(5～15)g/mL。

进一步地，所述有机溶剂为醋酸；所述硝酸的质量分数为65％～75％；所述水杨酸、硝酸、催化剂的质量比为100：104.4：(1.5～3.5)；所述水杨酸与反应溶剂的质量体积比为1：9g/mL。