背景及概述
3,5-二硝基苯甲酸是重要的有机合成中间体,其主要用于生产诊断用药泛影酸,泛影酸为X线诊断用阳性造影剂,主要用于泌尿系造影;同时也可用作树脂衍生化和氨苄青霉素测定等用途的分析试剂,是替米沙坦等药物的主要中间体,属于新兴的高附加值的精细化工产品。
制备
目前3,5-二硝基苯甲酸合成工艺主要有两种:(1)采用浓硝酸作为硝化剂直接硝化苯甲酸生成3,5-二硝基苯甲酸:(2)问硝基苯甲酸经一步硝化生成3,5-二硝基苯甲酸。目前工业上两种工艺均采用间歇釜式反应,存在反应时间长、物料易积蓄、过程控制不稳定及反应釜持液量大等问题。
本文以苯甲酸和发烟硫酸为底物。设计组装了一台连续流微通道反应器系统,以探究不同工艺条件对苯甲酸硝化制备3,5-二硝基苯甲酸反应的影响,并获得3,5-二硝基苯甲酸连续合成的较优工艺条件[1]。3,5-二硝基苯甲酸反应流程图如下图所示:
图1 3,5-二硝基苯甲酸反应流程图
结论
(1)本文以苯甲酸为原料,浓硝酸为硝化剂,发烟硫酸为催化溶剂,在脉冲混合结构微通道反应器中探究了苯甲酸硝化合成3,5-二硝基苯甲酸反应的工艺条件,与传统问歇方法相比,该工艺具有反应时问短、效率高、混合效果佳等优点,提升了苯甲酸硝化过程的本质安全性。
(2)对于单因素实验,均选结果研究另一个单因素,得到的最终工艺条件非常接近理论上的较优工艺条件。在n(苯甲酸):n(浓硝酸):凡(发烟硫酸)=1:2.8:7,温度75℃。停留时间4 min的较优工艺条件下,3,5-二硝基苯甲酸收率为91.0%,选择性达97.2%。
参考文献
[1] Watts P,Haswell S J.The application of micro reactors for organic synthesis[J].Chem Soc Rev,2005,34(3):235-246。