CN111848434B - 一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法 - Google Patents

一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111848434B
CN111848434B CN202010779695.3A CN202010779695A CN111848434B CN 111848434 B CN111848434 B CN 111848434B CN 202010779695 A CN202010779695 A CN 202010779695A CN 111848434 B CN111848434 B CN 111848434B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitro
reaction
product
dimethyl benzamide
methanol solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010779695.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111848434A (zh
Inventor
王永昌
刘顺领
仝亚飞
高冬雪
赵文静
王婧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Yisheng Industrial Co ltd
Original Assignee
Shandong Yisheng Industrial Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Yisheng Industrial Co ltd filed Critical Shandong Yisheng Industrial Co ltd
Priority to CN202010779695.3A priority Critical patent/CN111848434B/zh
Publication of CN111848434A publication Critical patent/CN111848434A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111848434B publication Critical patent/CN111848434B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/22—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C231/24—Separation; Purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种2‑硝基‑N,3‑二甲基苯甲酰胺的合成方法，属于精细化工的技术领域。本发明通过使用微通道反应器，将2‑硝基‑3‑甲基苯甲酸甲酯与一甲胺气体进行反应，制得2‑硝基‑N,3‑二甲基苯甲酰胺。本发明与现有的釜式间歇法制备2‑硝基‑N,3‑二甲基苯甲酰胺工艺相比，降低了一甲胺的用量，提高了产品的一次收率和纯度；并且在生产过程中不产生废水，无需设置尾气处理装置。本发明可实现2‑硝基‑N,3‑二甲基苯甲酰胺的连续化生产，并且简化了操作过程，降低了生产成本，提高了后续生产的安全性和清洁性。

Description

一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法
技术领域
本发明涉及精细化工的技术领域，具体涉及一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法。
背景技术
2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺是高效微毒杀虫剂氯虫苯甲酰胺重要原料K胺(2-氨基-3-甲基5-氯苯甲酸)的中间体。现有的合成方法为釜式间歇合成法。釜式间歇合成2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺是将2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯投入到一定含量的一甲胺甲醇溶液中，然后将反应液升温回流反应。这种合成方法的缺点有以下几个方面：1、反应时间长，通常反应时间要在5h以上；2、单程转化率低，2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯很难反应完全，收率仅有80％左右；3、一甲胺利用率低，且回流过程中有一甲胺逸出，需要吸收处理，所得产物必须精制后方可达到使用要求；4、后处理产生大量废水和无机盐，对清洁生产影响巨大。
发明内容
针对现有技术中反应时间长、产品收率低等生产问题以及一甲胺气体反应中容易溢出、后处理产生大量废弃物等环境问题，本发明提供一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，以解决上述技术问题。本发明通过使用微通道反应器，实现了2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯和一甲胺的快速混合反应，提高了反应的转化率。反应无需回流，并且反应后所得产品无需精制，减少了废弃物的产生量，实现了绿色生产。
本发明的技术方案为：一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，反应方程式如下：
Figure BDA0002619748200000011
具体步骤如下：
(1)将2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯投入甲醇中，搅拌升温至50～60℃溶解；所述甲醇的用量为以2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯计1g/g；
(2)将步骤(1)所得2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液用泵输送至微通道反应器的A通道中，B通道通入一甲胺气体，物料经充分混合在多个反应模块反应；
(3)经过多个模块的反应，由出料口得到含有产物的甲醇溶液；
(4)将步骤(3)所得到的含有产物的甲醇溶液搅拌降温析晶，固液分离后得产物2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺湿品；滤液为含有少量产物的甲醇溶液，将滤液蒸干，所得固体混入湿品中一起干燥，得2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺。滤液蒸干回收的甲醇可直接套用于下一批次的合成。由于回收的甲醇中含有部分一甲胺，当套用时要根据母液中一甲胺的含量，减少一甲胺的通入量。
优选的，所述微通道反应器是增强传质型微通道反应器，包括3～10个反应模块。
优选的，所述反应模块的温度为30～120℃。
优选的，所述反应模块的温度为60～90℃。
优选的，所述步骤(2)中物料混合后在反应模块的总停留时间为2～120s。
优选的，所述步骤(2)中2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液的流速与一甲胺气体的流速比为1g/min：0.08～0.12g/min。换算成摩尔比为2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺：一甲胺＝1:1.0～1.5。
优选的，所述步骤(4)中析晶温度为0～10℃，析晶时间1～2h。
本发明的有益效果为：
(1)本发明与现有的釜式间歇法制备2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺工艺相比，本发明降低了一甲胺的用量，提高了产品的一次收率和纯度；并且在生产过程中不产生废水，无需设置尾气处理装置。
(2)本发明可实现2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的连续化生产，并且简化了操作过程，降低了生产成本，提高了后续生产的安全性和清洁性。2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺反应收率大于98％，反应液中产物液相色谱含量大于98％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的产品检测图谱；
图2是本发明实施例2的产品检测图谱；
图3是本发明实施例3的产品检测图谱；
图4是本发明对比例1的产品检测图谱。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，具体合成步骤如下：
微通道反应器型号：RMCS1010，反应模块10个，单片反应单元持液量0.75mL，管路和接头持液量2.9mL；输液泵型号：PF100半制备型中压输液泵。
(1)将500g 2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯在60℃下溶于500g甲醇中；
(2)将步骤(1)所得2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液用泵输送至微通道反应器的A通道中，同时将一甲胺钢瓶中的气体经减压阀、流量计控制后，输送至通道B中，控制10个反应模块温度为60℃；调节A通道的上料泵流速为25g/min，B通道流速为2.4g/min；控制反应液在反应模块中的总停留时间为16s；
(3)经10个反应模块的反应，由出料口得到含有产物的甲醇溶液；
(4)将出料口所得溶液转移至反应瓶中，搅拌下将步骤(3)所得反应液降温至10℃，析出大量固体，保温搅拌1h，抽滤，得湿品和滤液；将滤液蒸干，所得固体混入湿品中一起干燥，得2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺488.5g，收率：98.2％。
产品的液相色谱检测结果如下表1。
表1-实施例1产品液相检测结果
Figure BDA0002619748200000031
由检测结果可知，实施例1所制备产品的分析含量为：98.527％。
实施例2
一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，具体合成步骤如下：
微通道反应器型号：RMCS402，反应模块10个，单片反应单元持液量9.2mL，管路和接头持液量7.8mL；输液泵型号：PF100半制备型中压输液泵。
(1)将5kg 2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯在60℃下溶于5kg甲醇中；
(2)将步骤(1)所得2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液用泵输送至微通道反应器的A通道中，同时将一甲胺钢瓶中的气体经减压阀、流量计控制后，输送至通道B中，控制10个反应模块温度为60℃；调节A通道的上料泵流速为90g/min，B通道流速为10.8g/min；控制反应液在反应模块中的总停留时间为41.5s；
(3)经10个反应模块的反应，由出料口得到含有产物的甲醇溶液；
(4)将出料口所得溶液转移至反应釜中，搅拌下将步骤(3)所得反应液降温至10℃，析出大量固体，保温搅拌1.5h，离心，得湿品和滤液；将滤液蒸干，所得固体混入湿品中一起干燥，得2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺4.90kg，收率：98.6％。
产品的液相色谱检测结果如下表2：
表2-实施例2产品液相检测结果
Figure BDA0002619748200000041
由检测结果可知，实施例2所制备产品的分析含量为：98.229％。
实施例3
一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，具体合成步骤如下：
微通道反应器型号：RMCS402，反应模块3个，单片反应单元持液量9.2mL，管路和接头持液量7.8mL；输液泵型号：PF100半制备型中压输液泵。
(1)将5kg 2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯在60℃下溶于5kg甲醇中；
(2)将步骤(1)所得2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液用泵输送至微通道反应器的A通道中，同时将一甲胺钢瓶中的气体经减压阀、流量计控制后，输送至通道B中，控制3个反应模块温度为90℃；调节A通道的上料泵流速为90g/min，B通道流速为10.8g/min；控制反应液在反应模块中的总停留时间为13.25s；
(3)经3个反应模块的反应，由出料口得到含有产物的甲醇溶液；
(4)将出料口所得溶液转移至反应釜中，搅拌下将步骤(3)所得反应液降温至10℃，析出大量固体，保温搅拌1.5h，离心，得湿品和滤液；将滤液蒸干，所得固体混入湿品中一起干燥，得2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺4.92kg，收率：99.0％。
产品的液相色谱检测结果如下表3：
表3-实施例3产品液相检测结果
Figure BDA0002619748200000051
由检测结果可知，实施例3所制备产品的分析含量为：98.229％。
对比例1
一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，具体合成步骤如下：
(1)称取200g甲醇，加入到1000ml四口瓶中，搅拌下降温至10～20℃，然后通入一甲胺气体65g；
(2)向反应瓶中加入3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯195g，控温20～25℃搅拌1h，尾气打开；
(3)搅拌下缓慢地将反应液温度升至45℃，用时约1h；当反应液变成淡黄色澄清透明液体时，在缓慢升温至55℃，用时约1.5h，然后在55～60℃保温反应4h，反应结束；
(4)常压蒸馏甲醇，反应瓶内温度达80℃时，关闭加热，至没有甲醇流出，然后向反应液中加入5％碳酸钠水溶液200mL，搅拌下冷却至10℃析晶1h，抽滤，固体用水洗涤，烘干得固体152g，收率76.4％
产品的液相色谱检测结果如下表4。
表4-对比例1产品液相检测结果
Figure BDA0002619748200000052
Figure BDA0002619748200000061
由检测结果可知，对比例1所制备产品的分析含量为：95.245％。
由实施例1～3和对比例1的收率及产品检测结果可知，本发明所制备的产品从纯度及收率上明显要高于现有的生产方法，并且相比于现有的生产方法，本发明几乎不产生废弃物，生产方法简单，快捷，生产效率明显高于现有技术。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征在于，具体合成步骤如下：
(1)将2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯投入甲醇中，搅拌升温至50～60℃溶解；所述甲醇的用量为以2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯计1g/g；
(2)将步骤(1)所得2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液用泵输送至微通道反应器的A通道中，B通道通入一甲胺气体，物料经充分混合在多个反应模块反应；
(3)经过多个模块的反应，由出料口得到含有产物的甲醇溶液；
(4)将步骤(3)所得到的含有产物的甲醇溶液搅拌降温析晶，固液分离后得产物2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺湿品；滤液为含有少量产物的甲醇溶液，将滤液蒸干，所得固体混入湿品中一起干燥，得2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺；
所述步骤(2)中2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯的甲醇溶液的流速与一甲胺气体的流速比为1g/min：0.096～0.12g/min。
2.如权利要求1所述的一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征在于，所述微通道反应器是增强传质型微通道反应器，包括3～10个反应模块。
3.如权利要求1所述的一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征在于，所述反应模块的温度为30～120℃。
4.如权利要求1所述的一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征在于，所述反应模块的温度为60～90℃。
5.如权利要求1所述的一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中物料混合后在反应模块的总停留时间为2～120s。
6.如权利要求1所述的一种2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征在于，所述步骤(4)中析晶温度为0～10℃，析晶时间1～2h。
CN202010779695.3A 2020-08-05 2020-08-05 一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法 Active CN111848434B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010779695.3A CN111848434B (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010779695.3A CN111848434B (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111848434A CN111848434A (zh) 2020-10-30
CN111848434B true CN111848434B (zh) 2023-04-11

Family

ID=72971895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010779695.3A Active CN111848434B (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111848434B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492387A (zh) * 2009-03-09 2009-07-29 浙江大学 2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的制备法
CN110028416A (zh) * 2019-04-29 2019-07-19 安徽安力肽生物科技有限公司 Dl-泛醇的制备方法
CN110511157A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 一种利用微通道反应技术制备三氟乙酰胺的方法
CN111454172A (zh) * 2020-05-13 2020-07-28 山东元利科技有限公司 一种酯类物质胺解制备戊二腈的生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492387A (zh) * 2009-03-09 2009-07-29 浙江大学 2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的制备法
CN110511157A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 一种利用微通道反应技术制备三氟乙酰胺的方法
CN110028416A (zh) * 2019-04-29 2019-07-19 安徽安力肽生物科技有限公司 Dl-泛醇的制备方法
CN111454172A (zh) * 2020-05-13 2020-07-28 山东元利科技有限公司 一种酯类物质胺解制备戊二腈的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111848434A (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100348579C (zh) 一种制备甲基磺酸的方法
CN107245042B (zh) 一种复合溶剂生产盐酸二甲双胍的方法
CN105858627A (zh) 苯系物硝化废酸的回收方法
CN112679358B (zh) 一种利用微通道反应器连续制备3,5-二硝基苯甲酸的方法
CN105254575B (zh) 一种磺胺嘧啶的合成方法
CN107473949A (zh) 一种3,5‑二氯‑2‑戊酮的合成工艺
CN113603569B (zh) 一种低温氯化制备4-氯-3,5-二甲基苯酚的方法
CN111848434B (zh) 一种2-硝基-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法
US20240010608A1 (en) Kettle-type continuous production method for glycine
CN104250219B (zh) 一种叔丁基丙烯酰胺磺酸的生产方法
CN104788340A (zh) 一种苯胺基乙腈的制备方法
CN217164343U (zh) 一种苯胺基乙腈连续化生产系统
CN103288708B (zh) 1-芳基-2-二氢吲哚酮衍生物的制备方法
CN106748798A (zh) 一种2,4-二硝基苯甲醚的合成方法
CN108164423A (zh) 一种盐酸萘替芬的制备方法
CN112110879B (zh) 一种舒欣啶游离碱的制备方法
US20230391712A1 (en) Process for the ammonolysis of bromoalkanoic acids
CN106673978B (zh) 3,5-二氯-2-戊酮的连续化合成方法
CN111454172A (zh) 一种酯类物质胺解制备戊二腈的生产方法
CN114349678A (zh) 一种n-烷基-硝基邻苯二甲酰亚胺的连续化工业生产方法
CN107827821B (zh) 一种吡唑酮系列产品连续流清洁生产工艺
CN109422698B (zh) 一种胺化合物的制备方法
CN111362819A (zh) 一种醇相法生产甘氨酸的工艺及装置
CN112778112A (zh) 一种维生素k3的合成方法及装置
CN113248402B (zh) 一种采用微流场技术制备水杨腈的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant