2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制方法与流程

文档序号:21184985发布日期:2020-06-20 18:03阅读:138来源:国知局
本发明涉及有机物的精制领域,具体涉及一种2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制方法。
背景技术
:2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸是合成甲基磺草酮(又称米斯通,mesotrione,(2-(4-甲磺酰基-2-硝基苯甲酰基)环己烷-1,3-二酮)的重要中间体。甲基磺草酮是玉米田专用的新型内吸性除草剂,具有杀草谱广、活性高、可混性强、低毒性、对环境友好、对后茬作物安全、使用灵活等特点。甲基磺草酮以2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸为起始原料,经过酰氯化、缩合、重排;反应式过程如下:wo2015062103a1、us7285678等指出2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸原料杂质偏高,导致甲基磺草酮原药纯度不高;wo2015062103a1提出一种2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸精制方法,将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品和有机胺在有机溶剂作用下生成有机铵盐,再和无机碱在水中得到无机金属盐,最后用无机酸酸化得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸精品。但是该方法精制的甲基磺草酮原药依然有部分杂质达不到要求。技术实现要素:本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制方法,该方法精制2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的纯度和收率高,并且该精制方法不产生废水,操作简便。为了实现上述目的,本发明提供一种2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制方法,该方法包括如下步骤:(1)在醇类溶剂的存在下,将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品与碱接触,然后将接触的产物进行第一固液分离;(2)将步骤(1)中第一固液分离得到的液相降温,使得2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸结晶析出;(3)将步骤(2)的产物进行第二固液分离,得到精制后的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸。优选地,所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇和戊醇中的一种或多种。优选地,相对于所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸1mol,所述碱的用量为0.001-0.5mol,优选为0.01-0.15mol。优选地,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氨水、碳酸钾、碳酸钠和碳酸钙中的一种或多种。优选地,相对于所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸1mol,所述醇类溶剂的用量为1-50mol。优选地,步骤(1)中,接触的温度为10-120℃,优选为20-80℃。优选地,所述第一固液分离在10-70℃下进行。优选地,步骤(2)中,降温的温度为0-60℃,优选为5-40℃。优选地,所述第二固液分离在0-30℃下进行,优选在5-20℃下进行。。优选地,所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品中2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的含量为40重量%以上。通过上述技术方案,本发明的方法提纯结晶的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸纯度为98.5重量%以上,产品收率为95%以上,并且精制过程中使用的溶剂可以循环使用,同时本发明的方法非常容易操作,没有废水产生,有利于工业生产采用。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制方法,该方法包括如下步骤:(1)在醇类溶剂的存在下,将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品与碱接触,然后将接触的产物进行第一固液分离;(2)将步骤(1)中第一固液分离得到的液相降温,使得2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸结晶析出;(3)将步骤(2)的产物进行第二固液分离,得到精制后的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸。在本发明中,通过在醇类溶剂的存在下将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品与碱接触,能够使得2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸溶解在醇类溶剂中,而大部分的杂质不能溶解;进而通过第一固液分离,达到将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸与上述杂质分离的目的。在本发明中,所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品中2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的含量为40重量%以上,例如40-95重量%。经过本发明的方法精制后,得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的纯度可以达到98.5重量%以上。根据本发明,步骤(1)中使用的碱没有特别的限定,只要能够与2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸反应,使其溶解即可。优选地,所述碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氨水、碳酸钠和碳酸钙中的一种或多种。所述碱可以使用一种,或者同时使用两种以上。优选的情况下,所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。通过使用上述碱,可以最大程度提高2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的收率和纯度。根据本发明,为了使得2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸充分溶解在醇类溶剂中,优选地,相对于所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸1mol,所述碱的用量为0.001-0.5mol,更优选为0.01-0.15mol,进一步优选为0.09-0.12mol。使用两种以上碱时,上述碱的用量指的是使用的各种碱的总量。通过在上述范围内使用碱,能够进一步提高2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的收率和纯度。根据本发明的方法,所述醇类溶剂可以为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇和戊醇中的一种或多种。优选地,所述醇类溶剂为甲醇。通过使用上述醇类溶剂,可以在步骤(1)中最大程度去除杂质。为了保证2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸与碱的反应产物溶解,优选地,相对于所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸1mol,所述醇类溶剂的用量为1-50mol,更优选为10-30mol。在本发明中,为了使接触充分进行,优选将所述碱溶解在所述醇类溶剂中之后,再进行接触反应。根据本发明,为了提高2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的溶解效率,步骤(1)中,优选地,接触的温度为10-120℃,更优选为20-80℃。所述第一固液分离用于将不溶性的杂质与醇类溶剂分离,所述第一固液分离可以采用过滤、离心等方式进行,其中优选采用过滤的方式进行。为了保证接触的产物在第一固液分离中不析出,分离不溶性的杂质,优选地,所述第一固液分离在10-70℃下进行,更优选在40-60℃下进行。根据本发明的方法,步骤(2)中,降温用于使得2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸结晶析出。作为降温后的温度,优选为0-60℃,更优选为5-40℃,进一步优选为5-20℃。所述第二固液分离用于将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸晶体与醇类溶剂分离,所述第二固液分离可以采用过滤、离心等方式进行,其中优选采用过滤的方式进行。为了使得析出的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸晶体在第二固液分离中不溶解,优选所述第二固液分离在0-30℃下进行,优选在5-20℃下进行。其中,优选所述第二固液分离进行的温度与降温后的温度相同。进而,为了除去2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸晶体表面吸附的醇类溶剂,可以在第二固液分离后进一步进行烘干,例如可以在50-70℃(优选60℃)下进行烘干,从而精制得到高纯度的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例1在500ml的反应瓶中,加入0.8g氢氧化钠和158g的无水甲醇,在室温下搅拌30分钟,使得氢氧化钠全部溶剂于甲醇中;加入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品50g(95重量%),搅拌,升温至65℃回流30分钟,降温至60℃,在60℃下过滤,滤液降温于5℃,在5℃下过滤,烘干,得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸45.8g,含量为98.6重量%,收率为95.07%。实施例2在500ml的反应瓶中,加入1g氢氧化钾和160g的无水乙醇,在室温下搅拌30分钟,使得氢氧化钾全部溶剂于乙醇中;加入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸粗品50g(95重量%),搅拌,升温至67℃回流30分钟,降温至60℃,在60℃下过滤,滤液降温于5℃,在5℃下过滤,烘干,得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸45.7g,含量为98.8重量%,收率为95.05%。实施例3-7、对比例1根据实施例1的方法进行2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制,不同的是,加入氢氧化钠的量如表1所示。最终得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的重量及其含量、收率如表1所示。表1氢氧化钠(g)重量(g)含量(重量%)收率(%)实施例10.845.898.695.07实施例30.745.098.794.13实施例40.945.498.694.24实施例50.644.598.392.47实施例6238.098.778.96实施例7333.597.969.05对比例104099.583.79通过上述表1可知,通过使相对于所述2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸1mol,碱的用量为0.09-0.12mol,可以进一步调高精制得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸重量及其含量、收率。实施例8-11根据实施例1的方法进行2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制,不同的是,使用等摩尔量的如表2所示的碱。最终得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的重量及其含量、收率如表2所示。表2碱重量(g)含量(重量%)收率(%)实施例1氢氧化钠45.898.695.07实施例8氢氧化钾45.798.895.05实施例9氢氧化钙44.398.691.95实施例10碳酸钾40.197.882.56实施例11碳酸钠40.398.183.23实施例12碳酸钙39.698.081.70通过上述表2可知,通过选用氢氧化钠或氢氧化钾作为步骤(1)的碱,可以进一步调高精制得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸重量及其含量、收率。实施例13-17根据实施例1的方法进行2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的精制,不同的是,使用等摩尔量的如表3所示的醇类溶剂。最终得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的重量及其含量、收率如表3所示。表3醇类溶剂重量(g)含量(重量%)收率(%)实施例1甲醇45.898.695.07实施例13乙醇45.398.794.12实施例14异丙醇44.698.692.58实施例15丁醇44.498.592.07实施例16叔丁醇43.598.790.39实施例17戊醇42.297.686.71通过上述表3可知,通过选用甲醇作为步骤(1)的醇类溶剂,可以进一步调高精制得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸重量及其含量、收率。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。当前第1页12
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