CN104086466B - 2‑氯‑4‑甲砜基苯甲酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种原料易得、操作方便、收率高、质量好的2—氯—4—甲砜基苯甲酸的制备方法，包括步骤：1)合成2‑氯‑4‑甲砜基甲苯：用4—甲砜基甲苯为原料；把4—甲砜基甲苯与硫酸溶液混合，在50℃～90℃条件下通入氯气，通处氯气的速度为5m3/h～20m3/h，最终得到2—氯—4—甲砜基甲苯；2)合成2—氯—4—甲砜基苯甲酸：把步骤1)得到的2—氯—4—甲砜基甲苯与20％～95％磷酸溶液混合，再在140℃～170℃条件下，用30％～68％硝酸氧化生成2—氯—4—甲砜基苯甲酸。
Description
技术领域
本发明涉及一种2—氯4—甲砜基苯甲酸的制备方法。
背景技术
2—氯—4—甲砜基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体，被广泛应用于染料和医药行业，目前工业上生产方法有三种：其中第一种方法是将2—氯—4—磺酰氯基苯甲酰氯滴加至亚硫酸钠和碳酸氢钠水溶液中，在40℃保温3小时，然后在75℃下滴加一定量的氯乙酸溶液回流21小时反应终了，酸化PH＝1析出固体，经过滤，干燥得产品。另一种方法是2—氯—4—甲基磺酰基甲苯在催化剂钴盐存在下经空气氧化得到。还有一种方法就是把4—甲砜基甲苯在催化剂铁的存在下，低极性溶剂中在85℃—95℃通入氯气发生氯化反应，生成2—氯—4—甲砜基甲苯，(所述的低极性溶剂为四氯化碳，二氯甲烷或者是二者的混合物。)然后用硝酸氧化生成2—氯—4—甲砜基苯甲酸。这几种方法都存在有很大不足，第一种方法生产原料2—氯—4—磺酰氯基苯甲酰氯的成本较高，中间步骤较多，第二种方法所用催化剂钴盐存在安全隐患，同时所得产品收率低。第三种方法也是存在上述不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种原料易得、操作方便、收率高、质量好的制备2—氯—4—甲砜基苯甲酸的方法，本发明采取如下方案：
一种2—氯—4—甲砜基苯甲酸的制备方法，包括步骤：
1)合成2-氯-4-甲砜基甲苯：
用4—甲砜基甲苯为原料；把4—甲砜基甲苯与硫酸溶液混合，在50℃～90℃条件下通入氯气，通处氯气的速度为5m3/h～20m3/h，最终得到2—氯—4—甲砜基甲苯；
2)把步骤1)得到的2—氯—4—甲砜基甲苯与20％～95％磷酸溶液混合，再在140℃～170℃条件下，用30％～68％硝酸氧化生成2—氯—4—甲砜基苯甲酸。
所述步骤1)中：
硫酸的用量为4—甲砜基甲苯的0.5～10.0倍(摩尔量)；
在通氯气过程中，通过液相色谱控制反应终点，当杂质接近1％时停止通氯气；
最后经水解、过滤步骤得到2—氯—4—甲砜基甲苯。
所述步骤2)中：
将步骤1)中得到的2—氯—4—甲砜基甲苯放入磷酸溶液中搅拌升温至140℃～170℃，缓慢滴加30～68％稀硝酸，通过液相色谱跟踪反应进程，反应合格后，水解、析出固体；此固体经过滤除酸后，再投入反应容器中，用1.5倍--2.5倍2—氯—4—甲砜基甲苯重量的二氯乙烷重结晶后得到的2—氯—4—甲砜基苯甲酸。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明氯化过程以4—甲砜基甲苯为原料，硫酸作溶剂，具有成本低，收率高，溶剂安全且毒性低等特点，氧化过程用磷酸作溶剂，降低了反应温度及反应风险，减少了高温反应过程原料碳化及硝酸的用量，提高了产品收率及产品质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本技术方案进一步说明如下：
实例1，一种制备2-氯-4-甲砜基苯甲酸的方法，包括如下步骤：
(1)合成2-氯-4-甲砜基甲苯：
在500ml四口瓶中加入100g的4-甲砜基甲苯和156g的98％硫酸(即18.4mol/L)，搅拌升温；
在52℃条件下开始向混合溶液以18m3/h速率通入氯气，用液谱跟踪反应进程；当杂质在1％左右时停止通氯气，此时反应合格；
再经过水解，并降至常温后过滤，然后再水洗、精制、过滤得含量大于98％的2-氯-4-甲砜基甲苯。最终烘干得到2—氯—4—甲砜基甲苯117g，最后测得2—氯—4—甲砜基甲苯的摩尔收率为95.2％。
(2)合成2—氯—4—甲砜基苯甲酸：
在500ml四口瓶中加入117g步骤1)得到的2—氯—4—甲砜基甲苯和75g浓度为40％的磷酸；
搅拌升温至160℃后，再缓慢滴加浓度为68％的稀硝酸(即15.2mol/L)；滴 加过程中保温在160℃；反应至终点，停止滴加稀硝酸；反应终了后把水缓慢加入至反应物中，搅拌降温30分钟左右在常温下过滤，滤饼经水洗，把洗涤后的物料加入到装有400g水的1000ml四口瓶中，再加入二氯乙烷精制过滤(二氯乙烷的加入量为2—氯—4—甲砜基甲苯质量的1.8倍)，烘干得含量为99.0％以上的2—氯—4—甲砜基苯甲酸的白色晶体124g，最后测得2—氯—4—甲砜基苯甲酸的摩尔收率为94.3％。
实例2，一种制备2-氯-4-甲砜基苯甲酸的方法，包括如下步骤：
(1)合成2-氯-4-甲砜基甲苯：
在500ml四口瓶中加入100g的4-甲砜基甲苯和104g的98％硫酸(即18.4mol/L)，搅拌升温；
在73℃条件下开始向混合溶液以12m3/h速率通入氯气，用液谱跟踪反应进程；当杂质在1％左右时停止通氯气，此时反应合格；
再经过水解，并降至常温后过滤，然后再水洗、精制、过滤得含量大于98％的2-氯-4-甲砜基甲苯。最终烘干得到2—氯—4—甲砜基甲苯115.4g，最后测得2—氯—4—甲砜基甲苯的摩尔收率为93.9％。
(2)合成2—氯—4—甲砜基苯甲酸：
在500ml四口瓶中加入115.4g步骤1)得到的2—氯—4—甲砜基甲苯和60g浓度为60％的磷酸；
搅拌升温至150℃后，再缓慢滴加浓度为55％的稀硝酸；滴加过程中保温在150℃；反应至终点，停止滴加稀硝酸；反应终了后把水缓慢加入至反应物中，搅拌降温30分钟左右在常温下过滤，滤饼经水洗，把洗涤后的物料加入到装有400g水的1000ml四口瓶中，再加入二氯乙烷精制过滤(二氯乙烷的加入量为2—氯—4—甲砜基甲苯质量的2.2倍)，烘干得含量为99.0％以上的2—氯—4—甲砜基苯甲酸的白色晶体121.9g，最后测得2—氯—4—甲砜基苯甲酸的摩尔收率为92.7％。
实例3，一种制备2-氯-4-甲砜基苯甲酸的方法，包括如下步骤：
(1)合成2-氯-4-甲砜基甲苯：
在500ml四口瓶中加入100g的4-甲砜基甲苯和208g的98％硫酸(即18.4mol/L)，搅拌升温；
在88℃条件下开始向混合溶液以6m3/h速率通入氯气，用液谱跟踪反应进程；当杂质在1％左右时停止通氯气，此时反应合格；
再经过水解，并降至常温后过滤，然后再水洗、精制、过滤得含量大于98％的2-氯-4-甲砜基甲苯。最终烘干得到2—氯—4—甲砜基甲苯116.5g，最后测得2—氯—4—甲砜基甲苯的摩尔收率为94.8％。
(2)合成2—氯—4—甲砜基苯甲酸：
在500ml四口瓶中加入116.5g步骤1)得到的2—氯—4—甲砜基甲苯和40g浓度为90％的磷酸；
搅拌升温至140℃后，再缓慢滴加浓度为34％的稀硝酸；滴加过程中保温在140℃；反应至终点，停止滴加稀硝酸；反应终了后把水缓慢加入至反应物中，搅拌降温30分钟左右在常温下过滤，滤饼经水洗，把洗涤后的物料加入到装有400g水的1000ml四口瓶中，再加入二氯乙烷精制过滤(二氯乙烷的加入量为2—氯—4—甲砜基甲苯质量的2倍)，烘干得含量为99.0％以上的2—氯—4—甲砜基苯甲酸的白色晶体124.2g，最后测得2—氯—4—甲砜基苯甲酸的摩尔收率为94.4％。
比较例1
本例提供一种传统工业上制备2—氯—4—甲砜基苯甲酸的方法，具体为：
将39g2—氯—4磺酰氯基苯甲酰氯溶液滴加到亚硫酸钠和碳酸氢钠水溶液中，在40℃下保温3小时，然后在75℃下、滴加适量的氯乙酸水溶液，在105℃回流21小时，取样液谱分析，合格后降温至40℃滴加15％盐酸调PH＝1，析出固体，继续降温至常温，过滤适量水洗，干燥得料25.8g，此为粗品2-氯-4-甲砜基苯甲酸。此物料经碱溶、萃取、酸析、甲醇重结晶等操作后得干品料20.1g。
比较例2
本比较例提供一种制备2—氯—4—甲砜基苯甲酸的方法，其包括如下步骤：
1)合成2—氯—4—甲砜基甲苯：250ml四口瓶39g4—甲砜基甲苯、40g二氯甲烷、3g铁粉和0.4g碘，升温至80℃开始通氯，通氯过程中保持85℃—90℃汽谱跟踪反应进程，当产生的杂质多余剩余原料时停止通氯气，(通氯时间5.5小时，约通气量为4—甲砜基甲苯量的1.39倍)，反应终了加入50g水，升温回 流10分钟，降温至常温过滤干燥得料44.4g2—氯—4—甲砜基甲苯粗品。汽谱分析：8.4120.14％；9.77695.8％；10.7811.59％；10.9891.00％，计算2—氯—4—甲砜基甲苯的摩尔收率为：93.7％。
2)合成2—氯—4—甲砜基苯甲酸：250ml四口瓶中加入上述制备的氯—4—甲砜基甲苯粗品44.4g升温，控制物料温度185℃—190℃开始滴加65％稀硝酸，汽谱跟踪反应进程，当原料剩余量在2％时停止滴加稀硝酸，(7小时，稀硝酸量为约60ml)降至常温，加入液碱至PH＝12，过滤，滤液常温下滴加盐酸至PH＝2，析出固体，过滤水洗干燥得料42.6g，计算2—氯—4—甲砜基苯甲酸摩尔收率约为84.6％。
比较实施例与比较例可以看出实施例得到的产品质量好、收率高、成本低。并且比较例1的原料成本较高，不易得到，产品质量低；比较例2收率低、催化剂存在危险等不足。
Claims (1)
1.一种2—氯—4—甲砜基苯甲酸的制备方法，其特征是包括步骤：
1)合成2-氯-4-甲砜基甲苯：
1.1)用4—甲砜基甲苯为原料；把4—甲砜基甲苯与硫酸溶液混合，采用硫酸作溶剂且硫酸用量的摩尔量为4—甲砜基甲苯的0.5～10.0倍；
1.2)在50℃～90℃条件下通入氯气，通氯气的速度为5m3/h～20m3/h，通过液相色谱控制反应终点，当杂质接近1％时停止通氯气；
1.3)最后经水解、过滤得到2—氯—4—甲砜基甲苯；
2)合成2—氯—4—甲砜基苯甲酸：
2.1)将步骤1)中得到的2—氯—4—甲砜基甲苯放入浓度为20％～95％的磷酸溶液中搅拌升温至140℃～170℃；
2.2)再缓慢滴加浓度为30～68％的稀硝酸，通过液相色谱跟踪反应进程，反应合格后，水解、析出固体；
2.3)步骤2.2)得到固体经过滤除酸后，再投入反应容器中，用1.5倍～2.5倍2—氯—4—甲砜基甲苯重量的二氯乙烷重结晶后得到的2—氯—4—甲砜基苯甲酸。
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