CN104829506B - 高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种高纯2‑硝基‑4‑甲砜基苯甲酸的工业化生产方法，包括以下步骤：a、将邻硝基甲砜甲苯用硝酸氧化生成粗品；b、加入碱性物质进行中和；c、用还原剂还原；d、离心过滤分离得到母液；e、酸析；f、离心过滤分离后得到固体产品2‑硝基‑4‑甲砜基苯甲酸湿品；g、干燥后即为最终合格产品。该生产方法能实现大规模工业化生产。

Description

高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法
技术领域
本发明涉及2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的生产工艺，一种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法。
背景技术
2-硝基-4-甲砜基苯甲酸是邻、对甲基苯磺酰氯及其衍生产品中的一种重要中间体。邻、对甲基苯磺酰氯及其衍生产品包括对甲苯磺酰氯、邻对甲苯磺酰氯、对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、邻对甲苯磺酰胺、对甲砜基甲苯、N-乙基邻对甲苯磺酰胺、对甲苯磺酰异氰酸酯、邻硝基对甲砜基甲苯、2-硝基-4-甲砜基苯甲酸等。我国生产该系列产品起始于1950年代，生产邻甲苯磺酰胺用于合成糖精。随着世界化工、医药、农药等行业的快速发展，该系列产品已被广泛应用于医药、农药、塑料、染料、涂料、香料、助剂、化工表面活性剂、消毒剂、试剂、化妆品和树脂等行业，成为非常重要的精细化工产品。特别是近几年来，随着新的医药产品和农药产品的不断开发，对位系列产品在医药和农药行业的应用越来越多，呈现出快速上涨的态势。
目前，2-硝基-4-甲砜基苯甲酸主要用于合成农药甲基磺草酮，但在粗品2-硝基-4-甲砜基苯甲酸中有一种有机杂质，在后续合成甲基磺草酮后会进一步生成一种毒性极大的有机杂质1-氰基-6-(甲磺酰基)-7-硝基-9H-呫吨-9-酮，所以2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的精制提纯非常关键和必要，目前未见2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化的精制提纯方法的报导。
发明内容
本发明旨在提出一种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法，能实现大规模工业化生产。
这种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法包括以下步骤：
a、生成粗品：将邻硝基甲砜甲苯用硝酸氧化，生成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品；
b、中和：将2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品和水投入中和釜中，再加入碱性物质进行中和，其中2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品、水和碱性物质的加入比例按质量比为：2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品∶水∶碱性物质＝1∶(1～10)∶(0.25～3)，中和反应结束时的PH值控制在8～12；
c、还原：在b步所得物料中加入质量为物料总质量的0.01％～10％的还原剂，进行还原反应；
d、母液分离：将c步所得物料送入第一离心机离心过滤分离，得到母液；
e、酸析：将d步所得母液送入酸析釜中，加入质量为母液总质量的1％～30％的酸，进行酸析，酸析结束时PH值控制在0.1～1；
f、成品分离：将e步所得物料送入第二离心机，离心过滤分离后得到固体产品2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品；
g、干燥：将2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品送入干燥机干燥后即为最终合格产品。
这种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法，将邻硝基甲砜甲苯与硝酸氧化合成的粗产品经中和、还原、离心分离、酸析、再离心分离、干燥后，得到高纯度的2-硝基-4-甲砜基苯甲酸。该产品精制方法为无机法提纯，没有采用有机溶剂，相比较常规有机物的溶剂提纯方法，损耗率低，没有溶剂消耗，成本低，分离方便，易操作。该生产方法能实现大规模工业化生产。
附图说明
附图为这种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化纯化生产方法的工艺流程图。
具体实施方式
如图所示，这种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法包括以下步骤：
a、生成粗品：将邻硝基甲砜甲苯用硝酸氧化，生成质量含量为50～99％的2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品；
b、中和：将2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品和水投入中和釜中，再加入碱性物质进行中和，其中2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品、水和碱性物质的加入比例按质量比为：2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品∶水∶碱性物质＝1∶(1～10)∶(0.25～3)，中和反应结束时PH值控制在8～12；
c、还原：在b步所得物料中加入质量为物料总质量的0.01％～10％的还原剂，进行还原反应；
d、母液分离：将c步所得物料送入第一离心机离心过滤分离，得到母液；过滤后的固体为2-硝基-4-甲砜基苯甲酸合成原料2-硝基-4-甲砜基甲苯，水洗后可以回用。
e、酸析：将d步所得母液送入酸析釜中，加入质量为母液总质量的1％～30％的酸，进行酸析，酸析结束时PH值控制在0.1～1；
f、成品分离：将e步所得物料送入第二离心机，离心过滤分离后得到固体产品2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品；
g、干燥：将2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品送入干燥机干燥后即为最终合格产品；
这种高纯2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法中，b步中的碱性物质可以为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铵、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种，c步中加入的还原剂可以为亚铁盐、亚硝酸盐、(焦)亚硫酸盐、硫代硫酸盐等中的一种，e步中加入的酸可以为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。
下面介绍实施例，各实施例所用设备皆为：中和釜10000L；酸析釜10000L；第一、第二离心机PGZ-1600，干燥机：真空耙式干燥机。
实施例1
1、将含量50％的2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品1056公斤送至中和釜，加水1056升，搅拌下投入浓度为15％的氢氧化钠水溶液528公斤，测PH值为10。
2、加入264公斤亚硝酸钠搅拌30分钟。
3、送入第一离心机过滤。
4、过滤后所得液体送至酸析釜，加入浓度为10％的硝酸850公斤，加完搅拌30分钟，测PH值为1。
5、然后将物料送入第二离心机离心分离过滤，得2-硝基4-甲砜基苯甲酸湿品565公斤。
6、送入干燥机干燥，得干品492公斤。2-硝基4-甲砜基苯甲酸含量为99.3％，精制收率93.2％。
实施例2
1、将含量75.3％的2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品776公斤，送至中和釜中，加水2500升，搅拌下投入浓度为6％氢氧化钾水溶液2328公斤，测PH值为8。
2、加入56公斤亚硫酸钠，搅拌45分钟。
3、然后送入第一离心机过滤。
4、过滤后所得液体送至酸析釜，加入浓度为28％的硫酸800公斤，加完搅拌30分钟，测PH值为0.5。
5、然后将物料送入第二离心机过滤，得2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品641公斤，
6、送入干燥机干燥，得干品548公斤，2-硝基-4-甲砜基苯甲酸99.1％，精制收率93.8％。
实施例3
1、将含量99％2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品505公斤，送至中和釜中，加水5050升，搅拌下投入碳酸钠固体96公斤，搅拌30分钟，测PH值为7，再加入碳酸钠固体32公斤，搅拌30分钟，测PH值为9。
2、加入0.56公斤硫代硫酸钠，搅拌45分钟。
3、然后送入第一离心机过滤。
4、过滤所得液体送至酸析釜，加入浓度为10％的盐酸570公斤，加完搅拌30分钟，PH值1。
5、物料送入第二离心机过滤，过滤后得2-硝基4-甲砜基苯甲酸湿品540公斤。
6、送入干燥机干燥，得干品471公斤，2-硝基4-甲砜基苯甲酸含量99.5％，精制收率94.3％。

Claims (1)

1.一种2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工业化生产方法，其特征是包括以下步骤：
a、生成粗品：将邻硝基甲砜甲苯用硝酸氧化，生成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品；
b、中和：将2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品和水投入中和釜中，再加入碱性物质进行中和，其中2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品、水和碱性物质的加入比例按质量比为2-硝基-4-甲砜基苯甲酸粗品∶水∶碱性物质＝1∶(1～10)∶(0.25～3)，中和反应结束时pH值控制在8～12；
c、还原：在b步所得物料中加入质量为物料总质量的0.001％～10％的还原剂，进行还原反应；
d、母液分离：将c步所得物料送入第一离心机离心过滤分离，得到母液；
e、酸析：将d步所得母液送入酸析釜中，加入质量为母液总质量的1％～30％的酸，进行酸析，酸析结束时pH值控制在0.1～1；
f、成品分离：将e步所得物料送入第二离心机，离心过滤分离后得到固体产品2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品；
g、干燥：将2-硝基-4-甲砜基苯甲酸湿品送入干燥机干燥后即为最终合格产品；其中，所述的b步中的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铵、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种，所述的c步中加入的还原剂为亚铁盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐中的一种，所述的e步中加入的酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。
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