2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的纯化制造技术

一种从２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸中除去杂质的方法，所述方法包括至少两个以下任意顺序的步骤：（ａ）将２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸溶解在ｐＨ值约为２至１０的水中，随后过滤；（ｂ）在ｐＨ值约为２至１０下，使２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸的水溶液与活性炭接触；（ｃ）用足量的碱处理２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸的水溶液，水解不需要的硝基和二硝基取代的杂质；随后将所得的含有２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸的水溶液保持在最高可达约９５℃的温度下，并且调节所述溶液的ｐＨ值至约为在冷却的情况下足于使２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸发生结晶的ｐＨ值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备高纯度2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的方法；涉及用所述方法纯化的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；涉及使用所述纯化方法及后续的其它步骤制备Mesotrione的方法；和涉及使用该方法制备的Mesotrione。Mesotrione(2-(4-甲磺酰基-2-硝基苯甲酰基)环己烷-1，3-二酮是一芽前和芽后应用，用以防除玉米地中的禾本科和阔叶杂草的三酮类除草剂 Mesotrione可通过如下反应制得首先在有机溶剂中，使2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸(NMSBA)与碳酰氯反应 得到相应的酰氯，即 随后在氰化物催化剂和三乙胺存在下使所述酰氯中间体和1，3-环己烷二酮反应形成粗制的Mesotrione。溶剂可通过蒸馏除去，通过一系列的pH调整步骤从剩余的反应混合物中沉淀出Mesotrione，然后通过过滤或离心进行分离。我们发现使用这种方法生产的Mesotrione能得到正的艾姆斯氏(Ames)试验结果。我们意外发现这不是Mesotrione固有的性质，也不是上面概括的反应的副产品所产生的结果，而实际上是在NMSBA原料中的杂质所产生的结果。在克服这个问题和提供具有负的Ames测试反应的Mesotrione产品的工作中，需要开发出一种纯化NMSBA原料的方法，以除去这些杂质。因此，本专利技术提供了一种从2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸中除去杂质的方法，所述方法包括至少两个以下任意顺序的步骤(a)将2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸溶解在pH值约为2至10的水中，随后过滤；(b)在pH值约为2至10下，使2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的水溶液与活性炭接触；(c)用足量的碱处理2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的水溶液，水解不需要的硝基和二硝基取代的杂质；随后将所得的含有2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的水溶液保持在最高可达约95℃的温度下，并且调节所述溶液的pH值至在冷却的情况下足于使2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸发生结晶的pH值。更优选在冷却和结晶前预先调整pH值至约1。本专利技术的方法可除去通常存在于2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸中的杂质，我们发现这些杂质将使最终的Mesotrione产品具有正的Ames测试结果。一般通过加热溶液来保持所得的含有2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸溶液的温度；然而，反应液可能处于足够的温度下，所以加热将是不需要的。温度一般保持在约室温至约95℃之间，优选在约85℃至约95℃之间。在本专利技术的方法中，优选应用其中的步骤(a)和(b)，应用其中的步骤(a)和(c)，应用其中的步骤(b)和(c)，应用其中的步骤(a)、(b)和(c)，或尤其按顺序应用其中的步骤(a)、(b)和(c)。本专利技术的方法还优选使用包括用溶剂洗涤上述结晶的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的步骤和任选的干燥上述结晶的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的步骤。还优选在步骤(a)中调整pH值至约3至7。优选在步骤(a)中的碱选自氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铵、碳酸钠和碳酸氢钠。还优选在步骤(b)中的活性炭为粉末或颗粒的形式。同时优选在步骤(b)中使2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸水溶液通过填充有活性炭的柱子。在优选的实施方案中，将NMSBA固体溶解在pH大于2的水中，随后过滤除去任何不溶物。在pH值为约3至8下，使所得的溶液与活性炭接触以除去酚、硝基和硝基酚杂质。进一步过滤后，在碱性条件下进一步处理所得的溶液，以水解NMSBA的硝基和二硝基类物质杂质，这些杂质是合成NMSBA过程中所产生的。加热溶液(优选加热至约90-95℃)，用有机/无机酸(如正磷酸、草酸、甲酸、苹果酸、盐酸、硝酸、硫酸，优选硫酸)调节pH值至约1，然后冷却至室温。可将所得的NMSBA晶体过滤、洗涤并干燥。本专利技术还提供由本专利技术方法制备或可由本专利技术方法制备的经纯化的NMSBA。本专利技术还提供了制备Mesotrione的方法，该方法包括使用上述从NMSBA中除去杂质，并随后将所得到的经纯化的NMSBA转化成为Mesotrione的步骤。完成该过程的已知方法是使NMSBA和1，3-环己烷二酮反应得到Mesotrione。适合的通用方法在如EP 805 792、EP 805 791和US 6 218 579中有描述。通常NMSBA不能以可接受的速率直接和所述二酮反应，所以首先将NMSBA转化成更高反应活性的衍生物，如酰卤或酸酐。一种这样的途径是使用氯化物源(如亚硫酰氯或优选碳酰氯)将NMSBA转化为相应的酰氯，随后使该酰氯和1，3-环己烷二酮反应得到Mesotrione。酰氯和环己烷酮的反应可在如氰化物催化剂和三乙胺存在下进行，其它方法也是己知的。在这些方法中，一般通过蒸馏除去溶剂，经过一系列的pH值调整步骤从剩余的反应混合物中沉淀出Mesotrione，随后通过过滤或离心进行分离。本专利技术还提供了一种避免产生具有正Ames结果的Mesotrione的方法，所述方法通过使用上述方法纯化NMSBA，然后如上所述将所得的经纯化的NMSBA用于制备Mesotrione。本专利技术还提供了由本专利技术方法制备或可由本专利技术方法制备的具有负的Ames结果的Mesotrione。以下实施例用于举例说明本专利技术，但不能理解为对本专利技术作出的限定。实施例1本实施例举例说明2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的“一釜法”纯化方法。在装有搅拌器、搅拌桨、温度计、加热套、冷凝器、pH电极和100ml滴液漏斗的1L圆底玻璃反应器中依次加入360ml水及100gNMSBA粉末，在中速搅拌下形成淤浆。以约每分钟2ml的速度往所述混合物中加入56g苛性碱以溶解所述固体。搅拌混合物30分钟直到在pH3.65下所有的固体都溶解成为乳白色混合物。在50mmHg真空下，在使用#4 Whatman滤纸的Buchner(布氏)漏斗中过滤所得的混合物，得到透明的淡琥珀色母液。在真空下，在使用5#Whatman滤纸的Buchner漏斗中再次过滤所得的母液。将所得母液返回到所述反应器中，并加入10g Calgon活性炭2PG 10×40。在30℃下中速搅拌所述混合物两小时以防止炭消耗。在pH4.0下通过#4和#5 Whatman滤纸过滤所述炭混合物，分别除去剩余的炭和残余的炭细粒。将所述透明母液返回到所述1升反应器中，并加入7.1g的25％的NaOH溶液将pH值从4.1升高至13.0。在30℃下中速搅拌所得的深色碱性混合物1.5小时以水解过量硝化的NMSBA类杂质。在常温下加入5.1克40％的H2SO4酸化所述混合物，使pH值从13降至3.6，并开始加热至90℃。当温度达到90℃时，所述混合物被再次酸化，pH值从3.6降到0.8。缓慢冷却所述溶液至60℃，然后在冰浴中冷至常温25℃。通过采用#4 Whatman滤纸的Buchner漏斗过滤所得到的浆液。所得滤饼用300ml自来水洗涤两次并脱水。从混合物中分离出约112.5g的潮湿固体物。然后在真空烘箱中在60℃下干燥所述固体过夜，得到90g的淡琥珀色粉末。纯化收率为94.7％。所述物质转变成的Mesotrione具有负的Ames试验结果。实施例2一釜整体法—炭的作用本实施例举例说明纯化2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸(NMSBA)的“一釜”整体法。在装有搅拌器、搅拌桨、加热套、冷凝器、温度计的2L圆底玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸中除去杂质的方法，所述方法包括至少两个以下任意顺序的步骤：　　　　（ａ）将２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸溶解在ｐＨ值约为２至１０的水中，随后过滤；　　　　（ｂ）在ｐＨ值约为２至１０下，使２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸的水溶液与活性炭接触；　　　　（ｃ）用足量的碱处理２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸的水溶液，水解不需要的硝基和二硝基取代的杂质；　　　　随后将所得的含有２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸的水溶液保持在最高可达约９５℃的温度下，并且调节所述溶液的ｐＨ值至约为在冷却的情况下足于使２－硝基－４－甲磺酰基苯甲酸发生结晶的ｐＨ值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K雅夫丹尼，G罗德里格兹，JP穆克斯沃尔蒂，
申请(专利权)人：辛甄塔有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]