[发明专利]一种对甲砜基苯甲酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对甲砜基苯甲酸的制备方法，特别涉及一种以对甲砜基甲苯为原料直接化学氧化制备对甲砜基苯甲酸的方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

本发明的主要原料为对甲砜基甲苯是一种芳香族化合物，常温下为白色结晶状的粉末，分子式为C₈H₁₀O₂S，熔程88℃～89℃，沸点312℃，密度为1.154g/cm³，溶于醇、醚等有机溶剂，微溶于水。

本发明的产品为对甲砜基苯甲酸，别名为对羧基对甲砜基甲苯、对羧基苯甲砜、对甲磺酰基苯甲酸和4-甲磺酰基苯甲酸等，英文名为4-methylsulphonylbenzoic acid，4-(methylsulfonyl)benzoic acid，P-methylsufonyl benzoic acid，4-(methylsulfonyl)benzoate，4-Methanesulfonyl-benzoic acid等，分子式为C₈H₇O₄S，分子量199.2。对甲砜基苯甲酸常温下为白色晶体，微溶于水，溶于乙醇等有机溶剂，密度为1.392g/cm³，熔点为276℃～276℃，沸点为432.4℃。

对甲砜基苯甲酸是合成医药和农药的原料，主要用于合成除草剂、抗菌剂及漂白活性剂的中间体等。

现有的对甲砜基苯甲酸的制备工艺是以对甲砜基甲苯为原料经化学氧化得到，常用的氧化剂为空气、硝酸等。目前工业生产的主要工艺技术是硝酸氧化法，这种工艺主要存在以下问题：

(1)反应程度不易控制，过程的选择性、转化率和收率低。

(2)反应产物复杂，分离精制困难，产品质量低；

(3)安全可靠性差，污染严重。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种工艺合理、制备方法简单、生产成本低、产品纯度高、过程安全的对甲砜基苯甲酸的清洁生产工艺。

实现上述目的的技术方案是：一种对甲砜基苯甲酸的制备方法，是以对甲砜基甲苯为原料进行选择性氧化制备对甲砜基苯甲酸的方法，其步骤如下:

(1)熔融：在熔融设备中，将原料对甲砜基甲苯升温到90℃～150℃，使室温下处于固态的对甲砜基甲苯熔融为液体物料；

(2)预热：在预热设备中，加入硫酸水溶液及氧化剂重铬酸钾，并加热升温到90℃～120℃；

(3)化学氧化：在液-液非均相反应器中，经熔融的反应物对甲砜基甲苯与上一步经过预热的重铬酸钾硫酸水溶液进行液-液混合，重铬酸钾将对甲砜基甲苯选择性氧化为对甲砜基苯甲醛和对甲砜基苯甲酸，随着对甲砜基甲苯转化率的提高，生成的对甲砜基苯甲酸和对甲砜基苯甲醛结晶析出，同时重铬酸钾中的Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ)，反应后的物料进入下一步；

(4)固-液分离:在固-液分离设备中，将上一步得到的物料进行固-液分离，固相物料进入下一步，液相物料进入第十步进行电化学氧化再生；

(5)中和成盐：将中和剂与上一步得到的固相物料混合，物料中的对甲砜基苯甲酸与中和剂反应生成对甲砜基苯甲酸盐溶于水溶液进入液相，固相为未反应的原料对甲砜基甲苯及中间产物对甲砜基苯甲醛；

(6)固-液分离：在固-液分离设备中，将上一步得到的物料进行固-液分离，母液进入下一步，固相物料进入第一步的熔融设备中，作为反应原料循环使用；

(7)吸附除杂：在上一步得到的对甲砜基苯甲酸盐溶液中加入吸附剂进行吸附除杂操作，经吸附除杂处理后的物料进入下一步；

(8)固-液分离：在固-液分离设备中，将上一步得到的物料进行固-液分离，母液进入下一步，固相经再生处理后得到吸附剂回到上一步循环使用；

(9)酸化结晶：在上一步得到的母液中加入无机酸，调节pH值至2～6，得到的对甲砜基苯甲酸结晶析出，物料进入下一步；

(10)固-液分离:在固-液分离设备中，将上一步得到的物料进行固-液分离，固相物料进入下一步，含有无机盐的液相物料经进一步处理后用于第二步中重铬酸钾硫酸水溶液的配制循环使用；

(11)水洗:将上一步得到的固相物料进行水洗除杂，固相进入下一步，洗涤水经处理后循环使用；

(12)脱水干燥：将上一步经水洗的对甲砜基苯甲酸固相物料进行脱水操作，脱水后的固体在100℃～180℃下干燥，得到产物对甲砜基苯甲酸；