[发明专利]一种氧气氧化2-硝基-4-甲砜基甲苯生成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的合成方法

说明书

本发明涉及精细化工合成领域，具体涉及一种氧气氧化2‑硝基‑4‑甲砜基甲苯生成2‑硝基‑4‑甲砜基苯甲酸的合成方法。于微型孔道反应器中，装填催化剂，再通入氧气，缓慢通入2‑硝基‑4‑甲砜基甲苯的碱性溶液即可，其中，氧气充入压力维持0.2～10MPa，反应温度控制在130～200℃。根据所得产品含量调整进料速度，即可以得到高转化率、高选择性、高含量的连续化产品。

技术领域

本发明涉及精细化工合成领域，具体涉及一种氧气氧化2-硝基-4-甲砜基甲苯生成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的合成方法。

背景技术

2-硝基-4-甲砜基苯甲酸是农药硝基磺草酮的中间体，目前，采用的合成方法是在CN103787934A用杂多酸过渡金属盐为催化剂，催化剂溶于反应液中，用氧气氧化，生成产品，含有催化剂的母液循环套用。CN104016894A用活性炭或二氧化硅负载杂多酸过渡金属盐为催化剂，气液固三相氧气催化反应生成产品。但是都是在80％多的转化率，选择性也很难超过90％。CN201610126477.3是用五氧化二钒为催化剂，用硝酸氧化的同时通入氧气，以减少硝酸的用量。但是还是会产生大量的氧化氮尾气，增加环境处理难度。而且以上专利都是间歇生产，效率低下。

综合看来，2-硝基-4-甲砜基苯甲酸制备的现有方法中，仍然普遍存在设备腐蚀严重、氧气压力高、选择性低、环境污染、间歇性生产等缺陷；提高目标产物的选择性、减少危险性并实现2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的清洁安全生产仍然是一个亟待解决的难题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种氧气氧化2-硝基-4-甲砜基甲苯生成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的合成方法。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一种氧气氧化2-硝基-4-甲砜基甲苯生成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的合成方法，于微型孔道反应器中，装填催化剂，再通入氧气，缓慢通入2-硝基-4-甲砜基甲苯的碱性溶液即可，其中，氧气充入压力维持0.2～10MPa，反应温度控制在130～200℃。

通入氧气后升温至130℃后通入2-硝基-4-甲砜基甲苯的碱性溶液，并用泵定量连续。

所述2-硝基-4-甲砜基甲苯的碱性溶液为2-硝基-4-甲砜基甲苯和碱性物质水溶液混合。

催化剂、2-硝基-4-甲砜基甲苯、碱性物质、水的质量比例是1:(0.1～3)：(0.05～2)：(0.1～3)；氧气与2-硝基-4-甲砜基甲苯进料摩尔比例为1～5:1

所述催化剂为氧化铝、氧化铁共聚物，其中，氧化铝含量范围30～99％，氧化铁含量范围1～70％。

所述催化剂为偏铝酸钠、硝酸铁反应所得，反应过程中载体采用氧化铝粉；反应过程中需要焙烧，温度是450～700℃，时间4～8小时；焙烧后，需要用有机弱酸的水溶液来洗脱杂离子，有机弱酸的水溶液质量浓度是1～5％，洗涤温度为常温，洗涤时间是1～2小时。

所述碱性物质为氢氧化钠或氢氧化钾；所述有机弱酸为乙酸、草酸或苹果酸。

合成方法用催化剂，于氧化铝粉中加入偏铝酸钠，升温至100℃，回流1小时，保温反应状态下缓慢滴加硝酸铁水溶液，然后继续保温反应1小时，降温至30℃以下后过滤，滤饼水洗2次后烘干，于马弗炉中5小时均匀升温至450℃-700℃，在540-610℃焙烧4小时，自然降温至室温，在其中加入有机弱酸水溶液，室温下搅拌30分钟，过滤，水洗滤饼两次，滤饼烘干，再次马弗炉中从常温5小时均匀升温至450℃-700℃，在540-610℃焙烧4小时，自然降温至室温即得。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：