阅读说明：本技术 一种邻硝基苯甲醛的制备方法及其应用 (Preparation method and application of o-nitrobenzaldehyde ) 是由 程先波 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种邻硝基苯甲醛的制备方法,以邻硝基卞基三苯基溴化膦与所需的产品邻硝基苯甲醛为原料进行反应生成1,2-二(邻硝基苯基)乙烯,然后再用臭氧氧化成邻硝基苯甲醛。本发明的有益效果：本发明的制备方法在缩合反应中仅用到适量的碱催化,用碱水反应催化即可高效率得到中间产物1,2-二(邻硝基苯基)乙烯；再以微通道反应器进行气液反应,最终得到所需的硝基苯甲醛。本方法所用原料少,反应收率高,副产物及杂质带入少,纯化操作简单易行,便于车间工业化生产。在当前化工环保及安全形势严峻的情况下,该工艺路线能以极高的原子利用率绿色环保地进行该类别重要化工中间体的稳定供应。(The invention relates to a preparation method of o-nitrobenzaldehyde, which takes o-nitrobenzyl triphenyl phosphonium bromide and a required product o-nitrobenzaldehyde as raw materials to react to generate 1, 2-di (o-nitrophenyl) ethylene, and then ozone is used for oxidizing the ethylene into the o-nitrobenzaldehyde. The invention has the beneficial effects that: the preparation method of the invention only uses a proper amount of alkali for catalysis in the condensation reaction, and the intermediate product 1, 2-di (o-nitrophenyl) ethylene can be obtained with high efficiency by using the alkali water for reaction and catalysis; and carrying out gas-liquid reaction by using a micro-channel reactor to finally obtain the required nitrobenzaldehyde. The method has the advantages of less raw materials, high reaction yield, less byproducts and impurities, simple and easy purification operation and convenient industrial production in a workshop. Under the conditions of environmental protection and severe safety situation of the current chemical industry, the process route can perform stable supply of the important chemical intermediates of the category in a green and environment-friendly way with extremely high atom utilization rate.)

一种邻硝基苯甲醛的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一类医药化工中间体的合成方法，具体涉及一种邻硝基苯甲醛的制备方法及其应用。

背景技术

邻硝基苯甲醛及多硝基苯甲醛是一类重要的医药中间体和有机合成原料，用途非常广泛，其现有的合成方法主要有：

1.以邻硝基甲苯或多硝基甲苯直接氧化法，这种方法由于甲基氧化的产物有醇、醛和酸三种产物，需要控制氧化程度，所在该方法产生的杂质比较多，收率比较低。

2.以邻硝基甲苯或多硝基甲苯先对甲基进行卤代反应，生成一卤苄或是二卤苄再经过水解得到醇或是醛，再将醇氧化成醛，得到最终产醛的产品。该方法需要用到大量卤代试剂，虽说过程中用到的卤代试剂有些也能得到很好的回收利用，但是操作过程烦琐，收率也不高。

3.中国专利CN105859562以1,2-二(邻硝基苯基)乙烷为原料，用苯醌进行氧化得到了邻硝基卞基三苯基溴化膦，该方法中原料不易得到，文中也未提及此原料的制备方法，且在氧化过程中引入苯醌，反应以后变成了对苯二酚，使最终的产品纯化难度增加，需要进行高真空精馏才能得到比较纯的产品，大大的增加了产品生产过程中的能耗及人工成本。

4.Claro I.Sainz-Diaz and Alfonso Hernandez-Laguna.等人在文献 Trans-2,2'-Dinitrostilbene as a precursor of o-nitrobenzaldehyde,a key intermediatefor pharmaceuticals:reactivity and molecular structure studies[J].Chem.Soc.Perkin Trans,1999,2:1489-1495.中提出以1,2-二(邻硝基苯基)乙烯为原料，通过臭氧在二甲硫醚的存在的情况下进行氧化得到邻硝基苯甲醛，但文中的乙烯原料也是通卤化后缩合得到，且在臭氧化反应过程中用到了二甲硫醚，该工艺在环保及安全上都存在很大隐患。

5.采用电化学氧化法也可以得到邻硝基苯甲醛，但是电化学氧化法存在收率低，设备腐蚀严重等诸多问题，限制了电化学法的工业化生产。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种邻硝基苯甲醛的制备方法，本方法所用原料少，反应收率高，副产物及杂质带入少，纯化操作简单易行，便于车间工业化生产。

本发明的目的是提供一种邻硝基苯甲醛的制备方法。

本发明的目的是提供一种上述制备方法的应用。

根据本发明的

具体实施方式

的邻硝基苯甲醛的制备方法，所述邻硝基苯甲醛的制备方法，以邻硝基卞基三苯基溴化膦与邻硝基苯甲醛为原料进行反应生成1,2-二(邻硝基苯基)乙烯，然后再用臭氧将所述1,2-二(邻硝基苯基)乙烯氧化成邻硝基苯甲醛，其反应方程式如下式1和式2：

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述邻硝基卞基三苯基溴化膦与邻硝基苯甲醛在碱存在的情况下进行缩合反应得到1,2-二 (邻硝基苯基)乙烯。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述碱包括KOH、NaOH、K₂CO₃或Na₂CO₃。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述邻硝基卞基三苯基溴化膦与邻硝基苯甲醛的反应溶剂为水，反应时间为6-24小时。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述邻硝基卞基三苯基溴化膦与邻硝基苯甲醛的摩尔比为1：0.5至1：1.2。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，更进一步的，所述邻硝基卞基三苯基溴化膦与邻硝基苯甲醛的摩尔比为1：1。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述1,2- 二(邻硝基苯基)乙烯氧化的反应中，反应溶剂为卤代烷烃，反应温度为-50℃到25℃。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述1,2- 二(邻硝基苯基)乙烯氧化的反应中，反应设备为微通道气液反应装置，反应通道经过的时间为1分钟到2小时。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，所述卤代烷烃为二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法的应用，所述制备方法适用于间硝基苯甲醛、对硝基苯甲醛或多硝基苯甲醛的合成，也适用于硝基与其他基团的组合基团的合成。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法的应用，其中，所述多硝基苯甲醛为2,4,6-三硝基苯甲醛，所述硝基与其他基团的组合基团为2,6- 二硝基-4-胺基苯甲醛。

更具体的，2,6-二硝基苯甲醛的制备的原料为2,6-二硝基卞基三苯基溴化膦和2,6-二硝基苯甲醛。

更具体的，2,4,6-三硝基苯甲醛的制备的原料为2,4,6-三硝基卞基三苯基溴化膦和2,4,6-三硝基苯甲醛。

更具体的，2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛的制备的原料为2,6-二硝基-4-氨基卞基三苯基溴化膦和2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，其中，在所述臭氧氧化过程中，反应溶剂为卤代烷烃，所述反应温度为-50℃至25℃，反应设备为微通道气液反应装置，通过气液分离器收集尾气并吸收处理，收集反应液蒸馏回收溶剂，然后加入乙酸乙酯重结晶，过滤洗涤后烘干得到所述邻硝基苯甲醛。其中，反应设备可以采用康宁微通道反应器，反应通道经过时间为1分钟到2小时。

具体操作时，在气液反应的微通道反应器上，使工作温度降至-10℃左右，并稳定10分钟左右，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道，使臭氧的浓度为 5-10g/升，调整背压阀使恒定浓度的臭氧气体通入微通道的速度和压力达到稳定，然后通过恒流泵经过止回阀泵入25克的1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的二氯甲烷溶液，使得臭氧和1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的摩尔比为1.2-1.5:1，控制好泵入速度，以达到最优的氧化效果，在微通道出口处通过气液分离器收集尾气去吸收处理，收集反应液蒸发回收二氯甲烷至干，加入乙酸乙酯重结晶，采用0-5℃乙酸乙酯进行过滤洗涤，然后在真空度为-0.07兆帕至-0.08兆帕，温度 35-40℃的条件下进行烘干，得到邻硝基苯甲醛。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在原有的技术上取消了危险溶剂二硫化碳，消除了安全隐患；在反应设备上使用微通道反应器代替了原来的反应釜，在安全方面有了很大的提高。

本发明提供了一种邻硝基苯甲醛的制备方法及应用，以所需的产品硝基苯甲醛和邻硝基卞基三苯基溴化膦为原料来制备1,2-二(邻硝基苯基)乙烯，然后在微通道产应器中，以适当浓度的臭氧进行高效率氧化得到最终的产品硝基苯甲醛。

臭氧氧化过程中采用微通道反应器进行气液反应，更加高效；

该方法的缩合反应中仅用到适量的碱催化，用碱水反应催化即可高效率得到中间产物1,2-二(邻硝基苯基)乙烯；再以微通道反应器进行气液反应，最终得到所需的硝基苯甲醛。

所用原料少，反应收率高，副产物及杂质带入少，纯化操作简单易行，便于车间工业化生产。在当前化工环保及安全形势严峻的情况下，该工艺路线能以极高的原子利用率绿色环保地进行该类别重要化工中间体的稳定供应。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在一些较为具体的实施方案中，邻硝基苯甲醛的制备所述方法具体为：

以邻硝基卞基三苯基溴化膦与邻硝基苯甲醛为原料进行反应生成1,2-二 (邻硝基苯基)乙烯，然后再用臭氧将1,2-二(邻硝基苯基)乙烯氧化成邻硝基苯甲醛。其反应方程式如下式1和式2：

1mol的邻硝基卞基三苯基溴化膦与1mol的邻硝基苯甲醛反应生成1mol 的1,2-二(邻硝基苯基)乙烯，然后再用臭氧将1,2-二(邻硝基苯基)乙烯氧化化成2mol的邻硝基苯甲醛。

实施例1

本实施例提供了一种邻硝基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：

(1)1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的制备：在四口烧瓶中加入邻硝基卞基三苯基溴化膦0.1mol及邻硝基苯甲醛0.1mol，混合物滴加到NaOH水溶液中，TLC 跟踪反应完成，分出水层；油层中加入适量乙醇，冷却析晶，过滤洗涤烘干得到产品1,2-二(邻硝基苯基)乙烯25克，收率92.6％；

(2)邻硝基苯甲醛的制备：在气液反应的微通道反应器上，使工作温度降至-10℃，并稳定十分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道的浓度达到要求值，调整背压阀使恒定浓度的臭氧气体通入微通道的速度和压力达到稳定，然后通过恒流泵经过止回阀泵入25克上步产物的三氯甲烷溶液，控制好泵入速度，以达到最优的氧化效果，在微通道出口处通过气液分离器收集尾气去吸收处理，收集反应液回收三氯甲烷至干，加入乙酸乙酯重结晶，过滤洗涤后烘干得到产品邻硝基苯甲醛27克，收率为96.6％。

实施例2

本实施例提供了一种邻硝基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：

(1)1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的制备：在四口烧瓶中加入邻硝基卞基三苯基溴化膦0.1mol及邻硝基苯甲醛0.1mol，混合物滴加到KOH水溶液中，TLC 跟踪反应完成，分出水层；油层中加入适量乙醇，冷却析晶，过滤洗涤烘干得到产品1,2-二(邻硝基苯基)乙烯25.2克，收率93.3％；

(2)邻硝基苯甲醛的制备：在气液反应的微通道反应器上，使工作温度降至 -20℃，并稳定十分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道的浓度达到要求值，调整背压阀使恒定浓度的臭氧气体通入微通道的速度和压力达到稳定，然后通过恒流泵经过止回阀泵入步骤(1)得到的产物的二氯甲烷溶液，控制好泵入速度，以达到最优的氧化效果，在微通道出口处通过气液分离器收集尾气去吸收处理，收集反应液回收二氯甲烷至干，加入乙酸乙酯重结晶，过滤洗涤后烘干得到产品邻硝基苯甲醛27克，收率为96.6％。

实施例3

本实施例提供了一种2,6-二硝基苯甲醛的制备的制备方法，包括以下步骤：

(1)在四口烧瓶中加入2,6-二硝基卞基三苯基溴化膦0.1mol及2,6-二硝基苯甲醛0.1mol，混合物滴加到KOH水溶液中，TLC跟踪反应完成，分出水层，油层加入适量乙醇，冷却析晶，过滤洗涤烘干得到产品1,2-二(2,6-二硝基苯基) 乙烯，收率93％；

(2)2,6-二硝基苯甲醛的制备：气液反应的微通道反应器上，使工作温度降至-10℃，并稳定十分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道的浓度达到要求值，调整背压阀使恒定浓度的臭氧气体通入微通道的速度和压力达到稳定，然后通过恒流泵经过止回阀泵入步骤(1)得到的1,2-二(2,6-间硝基苯基)乙烯的二氯甲烷溶液，控制好泵入速度，以达到最优的氧化效果，在微通道出口处通过气液分离器收集尾气去吸收处理，收集反应液回收二氯甲烷至干，加入乙酸乙酯重结晶，过滤洗涤后烘干得到产品2,6-二硝基苯甲醛，收率为95％。

实施例4

本实施例提供了一种2,4,6-三硝基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：

(1)在四口烧瓶中加入2,4,6-三硝基卞基三苯基溴化膦1mol及2,4,6-三硝基苯甲醛1mol，混合物滴加到KOH水溶液中，TLC跟踪反应完成，分出水层，油层加入适量乙醇，冷却析晶，过滤洗涤烘干得到产品2,4,6-三硝基苯基乙烯，收率94.2％；

(2)2,4,6-三硝基苯甲醛的制备：气液反应的微通道反应器上，使工作温度降至-10℃，并稳定十分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道的浓度达到要求值，调整背压阀使恒定浓度的臭氧气体通入微通道的速度和压力达到稳定，然后通过恒流泵经过止回阀泵入步骤(1)得到的2,4,6-三硝基苯基乙烯的二氯甲烷溶液，控制好泵入速度，以达到最优的氧化效果，在微通道出口处通过气液分离器收集尾气去吸收处理，收集反应液回收二氯甲烷至干，加入乙酸乙酯重结晶，过滤洗涤后烘干得到产品2,4,6-三硝基苯甲醛，收率为95.8％。

实施例5

的制备：本实施例提供了一种2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：

(1)在四口烧瓶中加入2,6-二硝基-4-氨基卞基三苯基溴化膦0.1mol及2,6- 二硝基-4-氨基苯甲醛0.1mol，混合物滴加到KOH水溶液中，TLC跟踪反应完成，分出水层，油层加入适量乙醇，冷却析晶，过滤洗涤烘干得到产品2,6-二硝基 -4-氨基乙烯，收率90％；

(2)2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛的制备：气液反应的微通道反应器上，使工作温度降至-10℃，并稳定十分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道的浓度达到要求值，调整背压阀使恒定浓度的臭氧气体通入微通道的速度和压力达到稳定，然后通过恒流泵经过止回阀泵入步骤(1)得到的1,2-二(2,6-二硝基-4- 氨基苯基)乙烯的二氯甲烷溶液，控制好泵入速度，以达到最优的氧化效果，在微通道出口处通过气液分离器收集尾气去吸收处理，收集反应液回收二氯甲烷至干，加入乙酸乙酯重结晶，过滤洗涤后烘干得到产品2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛，收率为92％。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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所述权利要求的保护范围为准。