一种硝磺草酮的合成工艺制造技术

一种收率高、产品纯度高的硝磺草酮的合成工艺，包括步骤：在硝化反应釜加入浓硫酸及氧化含水母液、对甲砜基甲苯，2～3小时内均匀滴加硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温60～70分钟，得到硝化液；将硝化液导入氧化反应釜后再加入催化剂V2O5，再滴加硝酸，并控制反应温度为142～146℃；滴加结束后保温1～2小时；将反应液降温至100度后，再加水后再降温至48～50度，然后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水循环漂洗氧化产物；将氧化产物精制后将其在55～70℃下干燥得到2‑硝基‑4‑甲磺酰基苯甲酸；在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2‑硝基‑4‑甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，再进行酯化缩合重排。

Synthesis process of nitrate ketone

A kind of high yield, high product purity of mesotrione synthesis process, which comprises the following steps: in the nitrification reactor with concentrated sulfuric acid and oxidation of jellyfish liquid, 4-methysulfonyl toluene, 2 ~ 3 hours even dropping nitric acid, nitration, dropping after holding for 60 ~ 70 minutes, get nitrification the nitrification liquid into the liquid; oxidation reactor after adding catalyst V2O5, adding nitric acid, and the reaction temperature is 142 to 146 DEG C; adding after holding for 1 to 2 hours; the reaction liquid is cooled to 100 degrees, and then water after cooling to 48 ~ 50 degrees, and then press oxidation the product and the oxidation of jellyfish liquid, water rinsing oxidation products; the oxidation products refined after the 55 ~ 70 deg.c 2 nitro 4 methyl sulfonyl benzoic acid; thionyl chloride is added in the acylation reaction kettle, then put 2 nitro 4 The reaction was carried out by the reaction of the temperature of 11 DMF with the reaction of the temperature of the reaction and the reaction of the reaction temperature and the temperature of the reaction process. The reaction was carried out by the reaction of the temperature and the temperature of the reaction process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工领域，具体涉及一种硝磺草酮的合成工艺。
技术介绍
硝磺草酮作用靶标为对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)，主要用于防除玉米田的阔叶杂草和禾本科杂草，具有除草谱广、环境相容性好、对哺乳动物和水生生物毒性很低，对玉米十分安全及对后茬轮作作物无药害等特性，具有很大的市场需求和良好的应用前景。此外，硝磺草酮防除抗三氮苯与抗磺酰脲的杂草特别有效，杂草在它与这些类型除草剂之间不存在交互抗性，这就给轮作中除草剂品种选择提供了便利。目前，硝磺草酮一般由中间体2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯进行缩合重排反应制备。而中间体2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯的合成有多种方法。目前，由这些方法进一步合成硝磺草酮的总反应收率较好，可达78％左右，但仍有较大的提升空间。且产品纯度低，很难得到合乎质量要求的硝磺草酮，即产品纯度差，同时在2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯的合成中，生成的多种硝化合物杂质对下一步合成甲基磺草酮增加了工业化生产的危险。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种收率高、产品纯度高的硝磺草酮的合成工艺。本专利技术所提供的硝磺草酮的合成工艺，包括步骤：硝化：在硝化反应釜加入浓硫酸400～500kg、氧化含水母液1100～1200kg，对甲砜基甲苯350～360kg，2～3小时内均匀滴加180kg98％硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温60～70分钟，得到硝化液；氧化：将硝化液导入氧化反应釜后再加入催化剂V2O5，再滴加1240～1290kg硝酸，并控制反应温度为142～146℃；滴加结束后保温1～2小时；将反应液降温至50度后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水1000～1100kg循环漂洗氧化产物；将氧化产物精制后将其在55～70℃下干燥得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；酰氯化：在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，得到2-硝基-4-甲磺酰基-苯甲酰氯。缩合重排：将得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯用二氯甲烷溶解好以后，降温至15～40℃，投入150～170kg的1,3-环己二酮，在60～80分钟内均匀滴加160～180kg三乙胺进行酯化缩合；再加入5～20kg丙酮氰醇和150～180kg三乙胺的混合液进行重排反应，再加盐酸调至pH为1～2，分液水洗，加水蒸馏以回收二氯甲烷，然后放料、抽滤得粗品磺草酮；趁热将抽滤出的粗品磺草酮投入精制反应釜中，在50～55℃下搅拌20～40分钟，放料后抽滤，母液进甲醇蒸馏釜蒸馏精制以回收甲醇，将固体产物经干燥、气流粉碎后得硝磺草酮成品。其除了收率高、产品纯度高之外，由于对氧化母液的回用，可以减少催化剂的用量，并可降低新鲜水的产品吨耗，同时减少废水；而且反应所需时间较短、反应平稳便于控制。通过滴加丙酮氰醇与三乙胺的混合溶液，降低重排的剧烈程度，提高了安全操作性。蒸馏二氯甲烷前先加水，通过含水蒸馏，避免蒸馏过程局部高温，也防止二氯甲烷蒸出后物料固化而损坏设备。优选地，在所述硝化步骤中，所述硝酸的质量浓度为98％。优选地，在所述氧化步骤中，催化剂V2O5的用量为4～5kg即可。优选地，在滴加硝酸时，首先在17～19小时内均匀滴加硝酸890～920kg，同时控制反应温度为144～146度；再在14.5～16小时内均匀滴加350～370kg硝酸，同时控制反应温度为142～144度；滴加结束后保温1～2小时。这样，可以进一步有效减少反应副产物，提高产品纯度。优选地，在精制所述氧化产物时，向氧化产物中加入NaOH溶液调pH值至8.0～9.0，以溶解氧化产物，在加入过程中控制温度为55～60℃；然后趁热放料离心，滴加盐酸调pH值至1～2，在温度55～60℃范围内保持30～50分钟，降温至35℃后离心、漂洗，即得精制的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸。优选地，在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，得到2-硝基-4-甲磺酰基-苯甲酰氯。优选地，在酯化缩合重排时，将得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯用二氯甲烷溶解好以后，降温至15～20℃，投入155～165kg的1,3-环己二酮，在60～80分钟内均匀滴加175～180kg三乙胺进行酯化缩合；再加入10～15kg丙酮氰醇和150～165kg三乙胺的混合液进行重排反应，再加盐酸调至pH为1～2，分液水洗，加水蒸馏以回收二氯甲烷，然后放料、抽滤得粗品磺草酮；趁热将抽滤出的粗品磺草酮投入精制反应釜中，在50～55℃下搅拌20～40分钟，放料后抽滤，母液进甲醇蒸馏釜蒸馏精制以回收甲醇，将固体产物经干燥、气流粉碎后得硝磺草酮成品。具体实施方式实施例1在硝化反应釜加入98％浓硫酸400kg、对甲砜基甲苯360kg及氧化含水母液1100kg后，4小时内均匀滴加180kg的98％硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温60分钟，得到硝化液；将硝化液导入氧化反应釜后再加入4kg催化剂V2O5，升温至142度后，在17小时内均匀滴加68％硝酸920kg，同时控制反应温度为144度；再在16小时内均匀滴加370kg的50％硝酸，同时控制反应温度为142度；滴加结束后保温2小时。将反应液降温至48度，然后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水1000kg循环漂洗氧化产物；向氧化产物中加入NaOH溶液调pH值至8.0，以溶解氧化产物，在加入过程中控制温度为55℃；然后趁热放料离心，滴加盐酸调pH值至1，在温度55℃下保持50分钟，降温至35℃后离心、漂洗，即得精制的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；将其在70℃下干燥得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；酰氯化：在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，得到2-硝基-4-甲磺酰基-苯甲酰氯。将得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯用二氯甲烷溶解好以后，降温至15℃，投入160kg的1,3-环己二酮，在60分钟内均匀滴加170kg三乙胺进行酯化缩合；再加入10kg丙酮氰醇与150kg三乙胺的混合液，进行重排反应，再加盐酸调至pH为1.5左右，分液水洗，加水蒸馏以回收二氯甲烷，然后放料、抽滤得粗品磺草酮；趁热将抽滤出的粗品磺草酮投入精制反应釜中，在50℃下搅拌20分钟，放料后抽滤，母液进甲醇蒸馏釜蒸馏精制以回收甲醇，将固体产物经干燥、气流粉碎后得硝磺草酮成品。得到的硝磺草酮产品纯度为98.15％，收率为88.08％。实施例2在硝化反应釜加入98％浓硫酸500kg、对甲砜基甲苯350kg及氧化含水母液1100kg后，5小时内均匀滴加180kg的98％硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温70分钟，得到硝化液；将硝化液导入氧化反应釜后再加入5kg催化剂V2O5，升温至142度后，在19小时内均匀滴加68％硝酸890kg，同时控制反应温度为146度；再在14.5小时内均匀滴加350kg的50％硝酸，同时控制反应温度为144度；滴加结束后保温1小时。将反应液降温至50度，然后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水1100kg循环漂洗氧化产物；向氧化产物中加入NaOH溶液调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硝磺草酮的合成工艺，其特征在于，包括步骤：硝化：在硝化反应釜加入浓硫酸400～500kg、氧化含水母液1100～1200kg，对甲砜基甲苯350～360kg，2～3小时内均匀滴加180kg 98％硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温60～70分钟，得到硝化液；氧化：将硝化液导入氧化反应釜后再加入催化剂V2O5，再滴加1240～1290kg硝酸，并控制反应温度为142～146℃；滴加结束后保温1～2小时；将反应液降温至50度后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水1000～1100kg循环漂洗氧化产物；将氧化产物精制后将其在55～70℃下干燥得到2‑硝基‑4‑甲磺酰基苯甲酸；酰氯化：在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2‑硝基‑4‑甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，得到2‑硝基‑4‑甲磺酰基‑苯甲酰氯。缩合重排：将得到的2‑硝基‑4‑甲磺酰基苯甲酰氯用二氯甲烷溶解好以后，降温至15～40℃，投入150～170kg的1,3‑环己二酮，在60～80分钟内均匀滴加160～180kg三乙胺进行酯化缩合；再加入5～20kg丙酮氰醇和150～180kg三乙胺的混合液进行重排反应，再加盐酸调至pH为1～2，分液水洗，加水蒸馏以回收二氯甲烷，然后放料、抽滤得粗品磺草酮；趁热将抽滤出的粗品磺草酮投入精制反应釜中，在50～55℃下搅拌20～40分钟，放料后抽滤，母液进甲醇蒸馏釜蒸馏精制以回收甲醇，将固体产物经干燥、气流粉碎后得硝磺草酮成品。...

【技术特征摘要】
1.一种硝磺草酮的合成工艺，其特征在于，包括步骤：硝化：在硝化反应釜加入浓硫酸400～500kg、氧化含水母液1100～1200kg，对甲砜基甲苯350～360kg，2～3小时内均匀滴加180kg98％硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温60～70分钟，得到硝化液；氧化：将硝化液导入氧化反应釜后再加入催化剂V2O5，再滴加1240～1290kg硝酸，并控制反应温度为142～146℃；滴加结束后保温1～2小时；将反应液降温至50度后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水1000～1100kg循环漂洗氧化产物；将氧化产物精制后将其在55～70℃下干燥得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；酰氯化：在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，得到2-硝基-4-甲磺酰基-苯甲酰氯。缩合重排：将得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯用二氯甲烷溶解好以后，降温至15～40℃，投入150～170kg的1,3-环己二酮，在60～80分钟内均匀滴加160～180kg三乙胺进行酯化缩合；再加入5～20kg丙酮氰醇和150～180kg三乙胺的混合液进行重排反应，再加盐酸调至pH为1～2，分液水洗，加水蒸馏以回收二氯甲烷，然后放料、抽滤得粗品磺草酮；趁热将抽滤出的粗品磺草酮投入精...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岳林，张晓臣，李萍，张强，
申请(专利权)人：湖北广富林生物制剂有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42