甲基磺草酮中間體2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的工藝研究2硝基4甲砜基苯甲酸

本文格式為Word版，下載可任意編輯——甲基磺草酮中間體2—硝基—4—甲砜基苯甲酸的工藝研究2硝基4甲砜基苯甲酸2-硝基-4-甲砜基苯甲酸是合成高效、環(huán)保型除草劑甲基磺草酮的重要中間體。2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的傳統(tǒng)制備方法主要是以2-硝基-4-甲砜基甲苯為原料經(jīng)氧化回響制得，其氧化工藝包括無機(jī)鹽氧化法、硝酸—雙氧水氧化法、氧氣氧化法等。但這些氧化工藝中存在著不同程度的環(huán)境污染以及生產(chǎn)本金過高、產(chǎn)品收率較低等問題。因此，進(jìn)一步開展對(duì)2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的合成技術(shù)研究對(duì)提高甲基磺草酮的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1測(cè)驗(yàn)方法

在裝有磁力攪拌、溫度計(jì)、加料漏斗、回流冷凝器的三口燒瓶中，分別參與2-硝基-4-甲砜基甲苯、溶解量的濃硫酸和催化劑，在確定的溫度下緩慢滴加濃硝酸舉行回響，同時(shí)向回響液中通人空氣，濃硝酸滴加終止后保溫舉行回響?；仨懡K止，將回響液冷卻后加水過濾，用堿中和，除去有機(jī)雜質(zhì)后用酸調(diào)理溶液呈酸性，析出淡黃色沉淀，過濾、洗滌、枯燥后稱重，計(jì)算產(chǎn)率，測(cè)量熔點(diǎn)并分析純度。

2結(jié)果與議論

2.1硝酸用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響

回響條件如下：2-硝基-4-甲砜基甲苯0.05mol，催化劑0.2g，硝酸滴加速率0.16mL/min，空氣參與速率5mL/min，回響溫度150℃，回響時(shí)間8h，測(cè)驗(yàn)結(jié)果說明，隨著硝酸用量的增加，其氧化性能鞏固，產(chǎn)品的收率增加。但當(dāng)持續(xù)增加硝酸的用量時(shí)，其氧化效果降低，產(chǎn)品收率降低。因此，硝酸的用量以32mL為宜。

2.2催化劑用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響

回響條件如下：2-硝基-4-甲砜基甲苯0.05mol，硝酸32mL，硝酸滴加速率0.16mL/min，空氣參與速率5mL/min，回響溫度150℃，回響時(shí)間8h。變更催化劑的量舉行測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果說明，隨著催化劑用量的增加，催化效果越明顯，產(chǎn)品的收率也越高。當(dāng)催化劑的用量為0.2g時(shí)，進(jìn)一步增加催化劑的用量，產(chǎn)品的收率上升幅度很小。因此，從降低生產(chǎn)本金考慮，催化劑的用量以0.2g為宜。

2.3回響溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響

回響條件如下：2-硝基-4-甲砜基甲苯0.05mol.催化劑0.2g，硝酸32mL，硝酸滴加速率0.16mL/min，空氣參與速率5mL/min，回響時(shí)間8h。變更回響溫度舉行測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果說明，提高回響溫度有利于回響舉行，產(chǎn)品的收率也提高，但溫度超過150℃之后，由于溫度過高，硝酸的分解速度加快，因而降低了硝酸的氧化效果，產(chǎn)品的收率反而下降。因此，回響溫度以150℃為宜。

2.4回響時(shí)間對(duì)產(chǎn)品收率的影響

回響條件如下：2-硝基-4-甲砜基甲苯0.05mol，催化劑0.2g，硝酸32mL，硝酸滴加速度0.16mL/min，空氣參與速率5mL/min，回響溫度150℃。變更回響時(shí)間舉行測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果說明，隨著回響時(shí)間的延長(zhǎng)，該氧化回響越徹底，產(chǎn)品的收率也不斷增加。當(dāng)回響時(shí)間為9h，產(chǎn)品的收率最大。持續(xù)延長(zhǎng)回響時(shí)間，產(chǎn)品的收率變化很小。因此，回響時(shí)間以9h為宜。

2.5硝酸的滴加速率對(duì)產(chǎn)品收率的影響

回響條件如下：2-硝基-4-甲砜基甲苯0.05mol，催化劑0.2g，硝酸32mL，空氣的參與速率5mL/min，回響溫度150℃，回響時(shí)間9h。變更硝酸的滴加速率舉行測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果說明，硝酸的滴加速率對(duì)產(chǎn)品收率的影響較大，這是由于硝酸是氧化劑，滴加速率較慢，氧化才能較弱，氧化速率也會(huì)較低，產(chǎn)品的收率較低。當(dāng)硝酸的滴加速率較快時(shí)，氧化回響對(duì)比強(qiáng)烈，副產(chǎn)物也相應(yīng)增多。因此，硝酸的滴加速率以0.14mL/min為宜。

2.6空氣的參與速率對(duì)產(chǎn)品收率的影響

回響條件如下：2-硝基-4-甲砜基甲苯0.05mol，催化劑0.2g，硝酸32mL，硝酸滴加速率0.14mL/min，回響溫度150℃，回響時(shí)間9h。變更空氣的參與速率舉行測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果說明，空氣的參與速率對(duì)產(chǎn)品收率也有較大影響，這是由于空氣雖然是輔佐氧化劑，但在催化劑作用下也具有確定的氧化效果，所以，增加空氣的參與速率有利于氧化回響的進(jìn)一步舉行，使產(chǎn)品的收率提高：當(dāng)空氣參與速率達(dá)成確定值后，持續(xù)增加空氣參與速率，產(chǎn)品收率提高效果不明顯。因此，空氣的參與速率以6mL/min為宜。

3結(jié)論

以2-硝基-4-甲砜基甲苯為原料，應(yīng)用自制的催化劑催化和空氣-硝酸聯(lián)合氧化方法合成出2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的最正確工藝條件是：2-硝基-4-