2-硝基-4-對(duì)甲砜基苯甲酸合成工藝的優(yōu)化

1、2-硝基-4-對(duì)甲砜基苯甲酸合成工藝的優(yōu)化摘要：以對(duì)甲砜基甲苯為原料，先經(jīng)過(guò)硝化，然后在五氧化二釩 做催化劑和氧氣的輔助作用下，經(jīng)過(guò)氧化作用，得到2-硝基-4對(duì)甲砜基苯甲酸。并對(duì)此工藝進(jìn)行了優(yōu)化，使轉(zhuǎn)化率9 9%,收率85%。關(guān)鍵詞：對(duì)甲砜基甲苯；混酸；2-硝基-4-對(duì)甲砜基苯甲酸；合 成工藝abstract:using pmethylsulfonyltolueneas starting material, 4methyosufonyl2nitroben zoic acidwas preparedwith nitric acid and v2o5 as catalystun derthe he

2、lp of o2. the process conditi onswereoptimed as the conversion rate could be up to 99% with the yield highertha n 85%.key words:pmethylsulfonyltoluene; mixed acid; 4methyosuf onyl2nitrobenzoic acid;syn thesis tech no logy2-硝基-4-對(duì)甲砜基苯甲酸（鄰硝基對(duì)甲砜基苯甲酸）作為制備除草劑甲基磺草酮的一種重要化工中間體，國(guó)內(nèi)外有許多關(guān)于其合tnii學(xué)朮友叢網(wǎng)論文發(fā)表專(zhuān)家一l匸交發(fā)

3、表專(zhuān)家一LB 國(guó)學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)成的報(bào)道1 4。本研究選用對(duì)甲砜基甲苯為原料，在五氧化 二釩做催化劑的作用下，采用硝酸硝化、混酸氧化制備鄰硝基對(duì)甲 砜基苯甲酸，并對(duì)此工藝進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，找到了合成鄰硝基對(duì)甲 砜基苯甲酸的最佳工藝條件，此工藝不僅大大縮短了反應(yīng)時(shí)間，而 且大大提高了原料的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品的純度以及產(chǎn)品的收率，而且防 止了大量硝酸隨尾氣的排出而流失，節(jié)約了成本。1材料與方法1.1主要試劑及儀器9 8.5%對(duì)甲砜基甲苯，工業(yè)級(jí)；65%硝酸，分析純；95%硫酸，分析純；99.5%五氧化二釩（催化劑），分析純。2 5 0 ml三口燒瓶；10 0 ml分液漏斗；2 0 0 C量程 的溫度計(jì)；磁子；加

4、熱套；氧氣罐；agilcnt 1 100高 效液相色譜儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司。1.2反應(yīng)原理1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程將對(duì)甲砜基甲苯溶在濃硫酸中，充分?jǐn)嚢瑁?10C下滴加混酸（混酸配比為，濃硫酸：濃硝酸=50ml：20 ml）。加酸完畢后，首先在10 C下攪拌2 h,隨后升至室溫下繼續(xù)攪 拌2 h。用高效液相色譜儀分析原料中對(duì)甲砜基甲苯含量小于0.1%時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn)。向反應(yīng)物中加入催化劑后，加熱混合物。升至一定溫度之后慢慢匸交發(fā)表專(zhuān)家一LB 國(guó)學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)通入氧氣。同時(shí)，向反應(yīng)物中繼續(xù)滴加一定濃度的混酸，需7h完成。高效液相色譜儀分析原料中對(duì)甲砜基甲苯含量小于0 .1%時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)混和物冷卻至

5、室溫，真空抽濾，濾餅用水洗至 中性，干燥。2結(jié)果與分析2.1催化劑v2o5的用量由表1可看出，對(duì)甲砜基甲苯（g）:催化劑（g）= 1：0. 02時(shí)反應(yīng)條件為最佳。催化劑的用量較小時(shí)反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，且產(chǎn)品 的收率較低；催化劑用量太大時(shí)，對(duì)反應(yīng)的收率無(wú)明顯影響。綜合 考慮，對(duì)于催化劑的用量以對(duì)甲砜基甲苯（g）：催化劑（g）= 1：0.02時(shí)為最佳。2.2供氧速率的選擇由表2可以看出，供氧速率為10 01/h時(shí)為最佳供氧速率。供氧速率小時(shí)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，且產(chǎn)品的收率較低；供氧速率大于1 0 0 1/h時(shí)，對(duì)反應(yīng)的產(chǎn)品收率無(wú)明顯影響。綜合考慮，選用10 01/h的供氧速率最佳。2.3氧化反應(yīng)溫度的選擇由表

6、3可以看出，當(dāng)反應(yīng)溫度為14 5C時(shí)為最佳反應(yīng)條件，產(chǎn)品收率可達(dá)8 5.0% ;反應(yīng)溫度小于145C時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的增加反應(yīng)時(shí)間隨之縮短， 收率也隨之增加； 但當(dāng)反應(yīng)溫度大 于14 5C時(shí)，隨著溫度增加，反應(yīng)時(shí)間縮短不明顯，產(chǎn)品收率匸交發(fā)表專(zhuān)家一LB 國(guó)學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)增加也不顯著。3結(jié)論在硝酸和氧氣存在的條件下，采用v2o5的催化氧化雙重作用，提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)品2硝基一4對(duì)甲砜基苯甲酸 的收率；采用滴加混合酸取代單獨(dú)滴加硝酸，防止了大量硝酸的分 解及揮發(fā)，保持反應(yīng)液中硝酸的濃度維持在一定的范圍內(nèi)，大大提 高了硝酸的利用率； 高效液相分析得到2-硝基-4-對(duì)甲砜基苯 甲酸含量9 9%， 收率8 5%。以對(duì)甲砜基甲苯為原料制備鄰 硝基對(duì)甲砜基苯甲酸的最佳工藝條件是：反應(yīng)溫度為14 5C,對(duì)甲砜基甲苯（g）：催化劑（g）=1：0.02，供氧速率為10 01/h。參考文獻(xiàn)：1宋春霞，王清國(guó)，田學(xué)芳，等.鄰硝基對(duì)甲砜基苯甲酸的合成j.河北化工，2 0 0 5 （ 5 ）:43,50.2國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典z.北京：化 學(xué)工業(yè)出版社，2 0 0 5.3united states pharmacopeial convention, inc. united stat es pharmacopoeias . u