阅读说明：本技术 一种邻硝基苯甲醛的制备方法 (Preparation method of o-nitrobenzaldehyde ) 是由 程先波 于 2018-07-11 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,以所需的产品硝基苯甲醛和硝基甲苯为原料来制备1,2-二(邻硝基苯基)乙烯,然后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。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,用常规溶剂进行带水反应即可高效率得到中间产物1,2-二(邻硝基苯基)乙烯；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。(The invention relates to a method for preparing o-nitrobenzaldehyde, which takes the required products of nitrobenzaldehyde and nitrotoluene as raw materials to prepare 1, 2-di (o-nitrophenyl) ethylene, and then carries out high-efficiency oxidation by ozone with proper concentration to obtain the final product of 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 uses the conventional solvent for carrying out water-carrying reaction to obtain the intermediate product 1, 2-di (o-nitrophenyl) ethylene with high efficiency; and carrying out gas-liquid reaction by using a microchannel 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.)

一种邻硝基苯甲醛的制备方法

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。

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甲苯，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。

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，以邻硝基甲苯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，然后再用臭氧氧化成邻硝基苯甲醛，其反应方程式如下：

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，所述邻硝基甲苯与邻硝基苯甲醛的摩尔比为1:1。1mol的邻硝基甲苯与1mol的邻硝基苯甲醛反应生成1mol的1,2-二(邻硝基苯基)乙烯，然后再用臭氧氧化化成 2mol的邻硝基苯甲醛。

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，所述邻硝基甲苯与邻硝基苯甲醛的反应溶剂为苯、甲苯或二甲苯，反应时间为6-24小时， TLC跟踪检测至反应完成。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，进一步的，用苯作为反应溶剂时的反应温度为80-90℃；用甲苯作为反应溶剂时的反应温度为 110-120℃；用二甲苯作为反应溶剂时的反应温度为130-140℃。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，进一步的，以邻硝基甲苯与邻硝基苯甲醛为原料进行反应，以苯、甲苯或二甲苯为反应溶剂，升温并回流脱水，然后蒸馏回收溶剂；产物中加入乙醇，冷却析晶，过滤洗涤烘干得到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，所述邻硝基甲苯与邻硝基苯甲醛在碱存在的情况下进行Knoevenagel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，进一步的，所述碱为哌啶、醇钠、钠氢。

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。

根据本发明的具体实施方式的邻硝基苯甲醛的制备方法，进一步的，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，其中，所述制备方法适用于对硝基苯甲醛或多硝基苯甲醛的合成，也适用于硝基与氨基的Knoevenagel缩合反应合成胺基苯甲醛。多硝基苯甲醛的合成，比如2,6-二硝基苯甲醛的制备及2,4,6-三硝基苯甲醛的合成等；硝基与氨基的组合基团，比如 2,6-二硝基-4-胺基苯甲醛的合成。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种邻硝基及多硝基苯甲醛的制备方法，利用Knoevenagel缩合反应，以所需的产品硝基苯甲醛和硝基甲苯为原料来制备1,2-二(邻硝基苯基)乙烯，然后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气液反应装置，更加高效；

该方法的缩合反应中仅用到适量的碱催化，用常规溶剂进行带水反应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。与现有先卤化再水解的工艺相比可以避免氯气或溴素对设备的腐蚀。1,2-二(邻硝基苯基)乙烷苯醌氧化法引入了苯醌和苯醌还原后的产物对苯二酚，对产品质量会有非常大的影响。相比原有的1,2-二(邻硝基苯基)乙烯臭氧氧化法，本发明对1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的合成方法进行了改进，另外对原有的氧化溶剂和设备进行了调整，工艺的安全性也得到了提升。

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。

实施例1

本实施例提供了一种邻硝基苯甲醛的制备方法，以邻硝基甲苯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，然后再用臭氧氧化成邻硝基苯甲醛。其反应方程式如下：

1mol的邻硝基甲苯与1mol的邻硝基苯甲醛反应生成1mol的1,2-二(邻硝基苯基)乙烯，然后再用臭氧氧化化成2mol的邻硝基苯甲醛。

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)在四口烧瓶中加入邻硝基甲苯13.7克及邻硝基苯甲醛15.1克，哌啶1.5克，甲苯250克，升温至110℃(也可以升温至115℃或120℃)，回流脱水，TLC跟踪检测至反应完成，蒸出甲苯至干，加入适量乙醇，冷却至0℃进行析晶，用0-5℃的乙醇进行过滤洗涤，然后在真空度为-0.07兆帕至-0.08兆帕，温度60℃条件下进行烘干，得到1,2-二(邻硝基苯基)乙烯25克，收率为92.5％。

(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10分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道，使臭氧的浓度为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克步骤(1)得到的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1.5:1，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，温度40℃的条件下进行烘干，得到邻硝基苯甲醛27克，收率为96.4％。

实施例3

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)在四口烧瓶中加入邻硝基甲苯13.7克及邻硝基苯甲醛15.1克，哌啶 1.5克，苯250克，升温至80℃(也可以升温至85℃或90℃)，回流脱水，TLC 跟踪检测至反应完成，蒸出苯至干，加入适量乙醇，冷却至2℃进行析晶，用 0-5℃的乙醇进行过滤洗涤，然后在真空度为-0.08兆帕，温度80℃条件下进行烘干，得到1,2-二(邻硝基苯基)乙烯25.2克，收率为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-10℃，并稳定10分钟，先开启臭氧发生器使臭氧通入微通道，使臭氧的浓度为5g/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25.2克步骤(1)得到的1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的三氯甲烷溶液，使得臭氧和1,2-二(邻硝基苯基)乙烯的摩尔比为1.2:1，控制好泵入速度，反应通道经过时间为5分钟，反应温度为25℃，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三氯甲烷至干，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-0.08兆帕，温度37℃的条件下进行烘干，得到邻硝基苯甲醛27克，收率为95.8％。

实施例4

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)在四口烧瓶中加入邻硝基甲苯13.7克及邻硝基苯甲醛15.1克，哌啶 1.5克，二甲苯250克，升温至130℃(也可以升温至135℃或140℃)，回流脱水，TLC跟踪检测至反应完成，蒸出苯至干，加入适量乙醇，冷却至0℃(也可以冷却至2℃或5℃)进行析晶，用0-5℃的乙醇进行过滤洗涤，然后在真空度为-0.07兆帕，温度70℃条件下进行烘干，得到1,2-二(邻硝基苯基)乙烯 25克，收率为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10分钟，先开启康宁微通道反应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克步骤(1)得到的1,2- 二(邻硝基苯基)乙烯的四氯化碳溶液，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，反应通道经过时间为2小时，反应温度为-50℃，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四氯化碳至干，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-0.08兆帕，温度38℃的条件下进行烘干，得到邻硝基苯甲醛27克，收率为96.5％。

实施例5

2,6-二硝基苯甲醛的制备：制备方法与实施例2中的操作相同，原料为2,6- 二硝基甲苯和2,6-二硝基苯甲醛。收率分别为93％和97％。

实施例6

2,4,6-三硝基苯甲醛的制备：制备方法与实施例2中的操作相同，原料为2,4,6-***和2,4,6-三硝基苯甲醛。收率分别为94.2％和97.8％。

实施例7

2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛的制备：制备方法与实施例2中的操作相同，原料为2,6-二硝基-4-氨基甲苯和2,6-二硝基-4-氨基苯甲醛。收率分别为90％和 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。