2-硝基-4-对甲砜基苯甲酸合成工艺的优化.doc

2-硝基-4-对甲砜基苯甲酸合成工艺的优化
摘要:以对甲砜基甲苯为原料,先经过硝化,然后在五氧化二钒做催化剂和氧气的辅助作用下,经过氧化作用,得到2-硝基-4-对甲砜基苯甲酸。并对此工艺进行了优化,使转化率≥99%,收率≥85%。
关键词:对甲砜基甲苯;混酸;2-硝基-4-对甲砜基苯甲酸;合成工艺

abstract: using p-methylsulfonyltoluene as starting material, 4-methyosufonyl-2-nitrobenzoic acid was prepared with nitric acid and v2o5 as catalyst under the help of o2. the process conditions were optimed as the conversion rate could be up to 99% with the yield higher than 85%.
key words: p-methylsulfonyltoluene; mixed acid; 4-methyosufonyl-2-nitrobenzoic acid; synthesis technology
2-硝基-4-对甲砜基苯甲酸(邻硝基对甲砜基苯甲酸)作为制备除草剂甲基磺草酮的一种重要化工中间体,国内外有许多关于其合成的报道[1-4]。本研究选用对甲砜基甲苯为原料,在五氧化二钒做催化剂的作用下,采用硝酸硝化、混酸氧化制备邻硝基对甲砜基苯甲酸,并对此工艺进行了优化实验,找到了合成邻硝基对甲砜基苯甲酸的最佳工艺条件,此工艺不仅大大缩短了反应时间,而且大大提高了原料的转化率、产品的纯度以及产品的收率,而且防止了大量硝酸随尾气的排出而流失,节约了成本。
1 材料与方法
主要试剂及仪器
%对甲砜基甲苯,工业级;65%硝酸,分析纯;95%硫酸,分析纯;%五氧化二钒(催化剂),分析纯。
250 ml三口烧瓶;100 ml分液漏斗;200
℃量程的温度计;磁子;加热套;氧气罐;agilent-1100高效液相色谱仪,上海精密科学仪器有限公司。
反应原理
实验过程
将对甲砜基甲苯溶在浓硫酸中,充分搅拌,在0~10 ℃下滴加混酸(混酸配比为,浓硫酸∶浓硝酸=50 ml∶20 ml)。加酸完毕后,首先在10 ℃下搅拌2 h,随后升至室温下继续搅拌2 h。%时为反应终点。
向反应物中加入催化剂后,加热混合物。升至一定温度之后慢慢通入氧气。同时,向反应物中继续滴加一定浓度的混酸,需7 h完成。%时为反应终点。反应混和物冷却至室温,真空抽滤,滤饼用水洗至中性,干燥。
2 结果与分析
催化剂v2o5的用量
由表1可看出,对甲砜基甲苯(g)
∶催化剂(g)= 1∶。催化剂的用量较小时反应时间太长,且产品的收率较低;催化剂用量太大时,对反应的收率无明显影响。综合考虑,对于催化剂的用量以对甲砜基甲苯(g)∶催化剂(g)=1∶。
供氧速率的选择
由表2可以看出,供氧速率为100 l/h时为最