CN111253271A - 一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备2‑氨基‑3‑硝基苯甲酸甲酯的方法,先将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液泵入微反应的混合、反应后与水进入管式反应器中反应得邻氨基苯甲酸甲酯,经过连续分离后得到粗品;将邻氨基苯甲酸甲酯粗品、乙酸酐溶液和发烟硝酸泵入微通道反应器内经混合、反应得到N‑硝基苯甲酸甲酯,经过连续分离后得到粗品;将N‑硝基苯甲酸甲酯溶液、浓硫酸和水泵入微通道反应器,经混合、反应得到2‑氨基‑3‑硝基苯甲酸甲酯粗品;粗品在甲醇中重结晶得到产物2‑氨基‑3‑硝基苯甲酸甲酯;这样的方法收率高,安全性好,适合工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学合成领域,特别是一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法。
背景技术
2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯是重要的有机合成中间体,是合成苯并咪唑类药物坎地沙坦、阿齐沙坦、ABT-472PAPR抑制剂的重要中间体,具有广泛的应用价值。
目前,合成2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法主要有以下两种:1、以3-硝基邻苯二甲酸为原料经过单酯化、酰氯化、Curtius重排得到;2、2-氨基-3-硝基苯甲酸酯化得到产物。专利CN201410181414A发布了一种在反应釜中制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,以3-硝基邻苯二甲酸和甲醇为原料在浓硫酸催化下合成单酯化物,单酯化物在氯仿中与氯化亚砜的作用,对另一个羧基进行酰氯化得到低碳酯酰氯,再使用DMF与叠氮化钠进行Curtius重排得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯,该工艺操作比较繁琐,而且使用叠氮化钠存在一定的危险性。专利EP1452528中报道,使用2-氨基-3-硝基苯甲酸为原料,使用甲醇和浓硫酸酯化得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯,该工艺反应时间较长且收率只有67%。
文献报道制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,要么反应时间长,要么操作繁琐,要么安全隐患大。
微通道反应器具有分子间扩散快、比表面积达、传热传质高、操作本质安全等优点。经过不断研究、设计,并反复试验及改进,提供一种适合工业化生产的方法。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,将微通道反应器应用到制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯,找到一种适合工业化生产的方法,提高了收率的同时提高安全性。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,反应停留时间为20~40s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,反应停留时间为180~300s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液。
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色油状物,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
前述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,步骤一中的邻苯二甲酰亚胺溶液由邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇混合成,邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按照质量比范围为1:1.05-2.05:0.15-0.35:0.9-1.35。
前述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,步骤一中的邻苯二甲酰亚胺溶液由邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇混合成,邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按照质量比为:1:1.12:0.28:1.006。
前述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,分离方法为环隙式连续离心分离。
前述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,包括如下步骤:
步骤一:将浓度为2.3mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,反反应停留时间为20~40s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,反应停留时间为180~300s;
反应完成后环隙式离心机连续分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度为1.5mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;
步骤二:将1.5mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度为4.0mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度为1.1mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将1.1mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为80%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
前述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为0℃,反应停留时间为20~40s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为80℃,反应停留时间为180~300s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液。
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为20℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为5℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
前述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,停留时间为35s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,停留时间为240s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为30s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为25s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品;
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
本发明的有益之处在于:
本发明提供的2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的连续制备方法,找寻到配合使用的两步连续流微反应技术,能够缩短反应时间,大大提高生产效率,且在反应后反应液迅速流出及时淬灭和分离,减少了相关杂质的产生,提高了收率;
本制备方法的安全可靠,重现性优,放大效应不明显,节能减排和绿色环保上具有很大的优势;
产量随泵流通量、微反应器的增大而增大,实验过程中使用的Chemtrix PlantrixMR 260系列微反应器的年产量可达百吨级,具有非常高价值。
附图说明
图1为本发明Planrix MR 260系列微通道反应器反应路线图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
如图1所述,一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,反应停留时间为20~40s;邻苯二甲酰亚胺溶液由邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇混合成,邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按照质量比范围为1:1.05-2.05:0.15-0.35:0.9-1.35;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,反应停留时间为180~300s;
反应完成后分离得到淡黄色固体,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液。
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色油状物,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品;
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的合成路线如下所示:
实施例1:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.05:0.15:0.9配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以26.84ml/min、32.81ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为-5℃,反应液保留时间为20s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速32.81ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为55℃,反应液保留时间300s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。通过液相色谱测定纯度大于97.8%,收率不少于95.0%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.2M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得3.6M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以20.00ml/min、12.07ml/min、4.13ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度18℃,反应液保留时间60s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于96.72%,收率不少于92.0%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以26.08ml/min、28.52ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度0℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于90.4%,收率不少于99.0%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.06%,收率不少于74.88%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实施例2:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.55:0.25:1.125配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以15.50ml/min、24.03ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为5℃,反应液保留时间为30s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速24.03ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为72.5℃,反应液保留时间180s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于98.2%,收率不少于94.6%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以27.60ml/min、19.03ml/min、7.60ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于99.0%,收率不少于91.2%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以34.50ml/min、37.72ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度10℃,反应液保留时间30s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于91.6%,收率不少于98.3%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.32%,收率不少于76.32%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实施例3:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:2.05:0.35:1.35配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以10.50ml/min、18.90ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为15℃,反应液保留时间为40s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速18.90ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间200s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.4%,收率不少于95.6%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得2.0M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.8M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以51.60ml/min、38.92ml/min、17.75ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度30℃,反应液保留时间20s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于99.5%,收率不少于89.2%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以52.00ml/min、56.75ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度20℃,反应液保留时间20s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于85.6%,收率不少于96.3%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.41%,收率不少于64.98%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
对比例1:
取邻苯二甲酰亚胺50g,加入氢氧化钠14g、甲醇50ml、水56g搅拌溶解,5℃下,将13%次氯酸钠溶液150ml滴入,半小时后,加水100ml,70℃下搅拌半小时,萃取得邻氨基苯甲酸甲酯35.5g。取发烟硝酸40ml,在20℃下加入冰乙酸40ml制得混酸溶液,将邻氨基苯甲酸甲酯35.5g滴入混酸中,滴加乙酸酐,反应半小时后,将反应液滴入80ml冰水中得固体,过滤得N-硝基苯甲酸甲酯。使用丙酮溶解,5℃下,滴入到80%的浓硫酸溶液中,反应一小时后,将反应液滴入冰水中得固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。粗品使用甲醇结晶后的2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。纯度98.48%,收率37.02%。
由实施例1-3与对比例1对比可知,采用本发明的方法配合两步连续流微反应技术能够提高收率;由实施例1-3可知,本发明要求的范围均能够实现高收率的效果。
实验一,微反应器反应温度范围验证实验;
实施例4:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以15.50ml/min、24.03ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为10℃,反应液保留时间为30s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速24.03ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为90℃,反应液保留时间180s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.5%,收率不少于91.8%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以27.60ml/min、19.03ml/min、7.60ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度25℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于99.10%,收率不少于90.3%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以34.50ml/min、37.72ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度15℃,反应液保留时间30s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于89.9%,收率不少于99.4%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.04%,收率不少于73.32%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实施例5:(只有反应温度不同,其他参数都与实施例4一样)
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以15.50ml/min、24.03ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为0℃,反应液保留时间为30s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速24.03ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间180s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.2%,收率不少于96.8%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以27.60ml/min、19.03ml/min、7.60ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于99.4%,收率不少于92.6%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以34.50ml/min、37.72ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度5℃,反应液保留时间30s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于91.7%,收率不少于99.5%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.2%,收率不少于76.38%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实施例6:(只有反应温度不同,其他参数都与实施例4一样)
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以15.50ml/min、24.03ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为-5℃,反应液保留时间为30s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速24.03ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为70℃,反应液保留时间180s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.24%,收率不少于94.6%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以27.60ml/min、19.03ml/min、7.60ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度18℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于99.2%,收率不少于91.9%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以34.50ml/min、37.72ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度0℃,反应液保留时间30s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于90.71%,收率不少于98.9%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.1%,收率不少于72.54%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
对比实施例2:(只有反应温度不同,其他参数都与实施例4一样)
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以15.50ml/min、24.03ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为20℃,反应液保留时间为30s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速24.03ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为95℃,反应液保留时间180s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.5%,收率不少于83.4%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以27.60ml/min、19.03ml/min、7.60ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度40℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于87.0%,收率不少于88.3%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以34.50ml/min、37.72ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度25℃,反应液保留时间30s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于83.3%,收率不少于99.4%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.16%,收率不少于48.32%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实验结果分析:由实施例4-6与对比例2对比可知,在物料配比一定情况下,最优温度为第一次微通道反应器的反应温度为0℃;管式反应器的反应温度为80℃;第二次微通道反应器的反应温度为20℃;第三次微通道反应器-重排反应的反应温度为5℃。当温度超出反应温度范围后,产物收率明显下降。
实验二,微反应器反应停留时间范围验证实验;
实施例7:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以26.84ml/min、32.81ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为0℃,反应液保留时间为20s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速32.81ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间180s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。通过液相色谱测定纯度大于99.62%,收率不少于94.25%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以51.60ml/min、38.92ml/min、17.75ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间20s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于98.54%,收率不少于92.2%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以52.00ml/min、56.75ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度5℃,反应液保留时间20s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于89.6%,收率不少于97.35%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.19%,收率不少于67.54%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实施例8:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以10.50ml/min、18.90ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为0℃,反应液保留时间为40s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速18.90ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间300s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.46%,收率不少于95.34%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.2M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得3.6M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以20.00ml/min、12.07ml/min、4.13ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间60s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于98.94%,收率不少于91.35%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以26.08ml/min、28.52ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度5℃,反应液保留时间40s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于90.12%,收率不少于98.65%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.06%,收率不少于66.78%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实施例9:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以13.00ml/min、20.15ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为0℃,反应液保留时间为35s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速20.15ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间240s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于99.64%,收率不少于96.67%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以34.70ml/min、26.17ml/min、11.94ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间30s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于99.85%,收率不少于95.42%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以41.75ml/min、45.65ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度5℃,反应液保留时间25s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于91.76%,收率不少于99.34%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.52%,收率不少于75.26%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
对比实施例3:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以10.30ml/min、15.96ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为0℃,反应液保留时间为45s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速15.96ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间330s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于97.26%,收率不少于94.36%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以14.85ml/min、11.20ml/min、5.11ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间70s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于86.79%,收率不少于92.75%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以23.18ml/min、25.34ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度5℃,反应液保留时间45s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于90.26%,收率不少于99.18%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.62%,收率不少于58.25%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
对比实施例4:
(1)将邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按质量比为1:1.12:0.28:1.006配制成邻苯二甲酰亚胺溶液。将邻苯二甲酰亚胺溶液和次氯酸钠溶液经计量泵分别以30.90ml/min、47.90ml/min的流速,泵入微通道反应器中,反应温度为0℃,反应液保留时间为15s,微反应器与管道反应串联;同时将水预热,开启水泵,流速47.90ml/min,将反应液与预热的水经微混合器混合后进入管道中反应,反应温度为80℃,反应液保留时间150s,反应液流出,经环隙式连续离心分离得邻氨基苯甲酸甲酯溶液备用。不同批次流出液取样,通过液相色谱测定纯度大于98.65%,收率不少于84.6%。
(2)步骤一所得邻氨基苯甲酸甲酯溶液,使用冰乙酸稀释得1.6M的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;乙酸酐使用冰乙酸稀释得4.2M的乙酸酐溶液,常温搅拌使其溶解均匀。将邻氨基苯甲酸甲酯溶液、乙酸酐溶液和发烟硝酸三种溶液分别以69.40ml/min、52.34ml/min、23.87ml/min的流速,泵入微反应器中反应温度20℃,反应液保留时间15s,从出口流出,流入冰水中,析出N-硝基苯甲酸甲酯固体。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于98.36%,收率不少于84.26%。
(3)步骤二所得N-硝基苯甲酸甲酯,使用5倍丙酮溶剂溶解制得N-硝基苯甲酸甲酯溶液。将N-硝基苯甲酸甲酯溶液和80%浓硫酸分别以69.50ml/min、75.99ml/min的流速,注入微反应器中,反应温度5℃,反应液保留时间15s,从出口流出,流入冰水中,析出2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。固体过滤、干燥,通过液相色谱测定纯度大于84.67%,收率不少于98.3%。
(4)2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品加入5倍的甲醇,加热溶解后,冷却析出固体,过滤得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品,纯度大于99.54%,收率不少于55.43%。(以邻苯二甲酰亚胺计)
实验结果分析:通过实施例7-9和对比例3-4对比可得,第一次微通道反应器的停留时间为20~40s,管式反应的停留时间为180~300s;第二次微通道反应器的停留时间为20~60s;第三次微通道反应器-重排反应的停留时间为20~40s;均能得到较好结果,最优条件为第一次微通道反应器的停留时间为35s,管式反应的停留时间为240s;第二次微通道反应器的停留时间为30s;第三次微通道反应器-重排反应的停留时间为25s。
本发明提供了一种通过连续流工艺生产2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,通过该方法缩短了反应时间,提高了生产效率,具有潜在的工业化价值。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,停留时间为20~40s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,停留时间为180s~300s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液。
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
2.根据权利要求1所述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,步骤一中的邻苯二甲酰亚胺溶液由邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇混合成,邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按照质量比范围为1:1.05-2.05:0.15-0.35:0.9-1.35。
3.根据权利要求1所述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,步骤一中的邻苯二甲酰亚胺溶液由邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇混合成,邻苯二甲酰亚胺、水、氢氧化钠和甲醇按照质量比为:1:1.12:0.28:1.006。
4.根据权利要求1所述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,分离方法为环隙式连续离心分离。
5.根据权利要求1所述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将浓度为2.3mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,停留时间为20~40s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,停留时间为180s~300s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度为1.5mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液;
步骤二:将1.5mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度为4.0mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度为1.1mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将1.1mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为80%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
6.根据权利要求1所述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为0℃,反应停留时间为20~40s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为80℃,反应停留时间为180~300s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液。
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为20℃,反应停留时间为20~60s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为5℃,反应停留时间为20~40s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
7.根据权利要求1所述的一种制备2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将浓度范围为1.8~4.0mol/L的邻苯二甲酰亚胺溶液与浓度为5%~13%次氯酸钠溶液泵入微通道反应器中反应,反应温度为-5~15℃,停留时间为35s;
反应后的溶液流入管式反应器中进一步反应,反应温度为55℃~90℃,停留时间为240s;
反应完成后分离得到淡黄色油状物,得到邻氨基苯甲酸甲酯粗品,将邻氨基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液。
步骤二:将浓度范围为1.2~2.0mol/L的邻氨基苯甲酸甲酯溶液、浓度范围为3.6~4.8mol/L乙酸酐溶液和发烟硝酸溶液泵入微通道反应器进行硝化反应,反应温度为18~35℃,反应停留时间为30s,反应液萃灭后析出固体,过滤即得N-硝基苯甲酸甲酯粗品,将N-硝基苯甲酸甲酯粗品配置成浓度范围为0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液;
步骤三:将0.8~1.6mol/L的N-硝基苯甲酸甲酯溶液、浓度为65%~98%的硫酸溶液泵入微通道反应器进行重排反应,反应温度为0~20℃,反应停留时间为25s,反应完成后通过分离得到淡黄色固体,即2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品。
步骤四:步骤三所得2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯粗品使用甲醇结晶得到2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯纯品。
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