[發明專利]5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201611161074.9
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108218708B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 周波;劉文;程柯
• 申請（專利權）人: 利爾化學股份有限公司;四川利爾生物科技有限公司
• 主分類號: C07C201/08
• 分類號: C07C201/08;C07C205/58;C07C201/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫;余虹

本發明屬于有機合成領域，具體涉及5?氯?4?甲基?2?硝基苯甲酸的制備方法及其用途。本發明要解決的技術問題是生產成本高、不易運儲、收率偏低三廢量較多、反應處理過程比較繁瑣等缺陷，不利于大規模工業化制造。發明解決上述技術問題的方案是提供一種5?氯?4?甲基?2?硝基苯甲酸的制備方法，包括以下步驟：以濃硫酸作為溶劑，路易斯酸作為催化劑，將4?甲基苯甲酸與氯氣反應，得到3?氯?4?甲基苯甲酸；然后直接加入硝化試劑，反應得到5?氯?4?甲基?2?硝基苯甲酸。本發明提供的方法，大大簡化了反應步驟，避免過多的原輔料的使用，反應更加溫和，且提高了反應的選擇性，減少了后處理后的廢水與廢渣的排放量，該工藝方法較其它工藝更加綠色安全，綜合成本更低。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法及其用途。

背景技術

5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸酯的用途已被專利CN102149684所報道，其合成方法也被專利CN103917515所報道。

CN103917515所述方法是用4-甲基苯甲酰氯為原料出發，經過三氯化鐵與氯氣催化氯化制備3-氯-4甲基苯甲酰氯，再與異丙醇反應制備目標物。該方法的原材料4-甲基苯甲酰氯價格較高(每噸對甲基苯甲酰氯的價格約是4-甲基苯甲酸的1.4～1.5倍)且不易運儲，氯化反應和硝化反應選擇性不高，影響最終產品收率，綜合來看，物料的單耗均較高；另外該方法使用濃硫酸與濃硝酸進行硝化反應，控制條件較為苛刻，安全性較差。因為副反應較多、收率不高，也必然導致反應處理過程比較繁瑣以及三廢量大等問題。因此，亟需發明更適宜工業化的路線進行5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸酯的合成。

發明內容

本發明要解決的技術問題是生產成本高、不易運儲、收率偏低、反應處理過程比較繁瑣等缺陷，提供更為適合大規模工業化制造的方法。

發明解決上述技術問題的方案是提供一種5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法，包括以下步驟：以濃硫酸作為溶劑，路易斯酸作為催化劑，將4-甲基苯甲酸與氯氣反應，得到3-氯-4-甲基苯甲酸；然后加入硝化試劑，反應得到5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸。

然后將上述反應得到的5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸制備成5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酰氯，與相應的醇(甲醇、乙醇、異丙醇等)反應得到對應的5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸酯。該合成5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸酯的方法尚未被其他文獻所報道。

上述5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法的具體操作步驟為：

a、將4-甲基苯甲酸和路易斯酸溶于濃硫酸中，然后向其中通入氯氣，反應至反應液中4-甲基苯甲酸的含量低于1％時停止反應，得到3-氯-4-甲基苯甲酸；

b、然后加入硝化試劑反應5～6小時，結束反應后，加入水，結晶，過濾，得到5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸。

上述5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法中，步驟a)所述的路易斯酸為氯化鋁、氯化鐵、五氯化鈮或鑭系元素的三氟甲磺酸鹽中的任意一種。

上述5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法中，步驟a)所述路易斯酸與4-甲基苯甲酸的摩爾比為1:10～100。

上述5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法中，步驟a)所述濃硫酸與4-甲基苯甲酸的質量比為3～10︰1。優選的，所述濃硫酸與4-甲基苯甲酸的質量比為4.5～5︰1。

上述5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法中，步驟a)所述通入氯氣時的溫度為50℃～100℃。優選的，所述通入氯氣時的溫度為70℃～80℃。

上述5-氯-4-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法中，步驟a)所述通入氯氣的速率為60～80mL/min。在實際放大生產中，可根據濃硫酸與4-甲基苯甲酸的量來調整氯氣的速率。