一种对氰基苯甲酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种对氰基苯甲酸的制备方法，步骤为：对甲基苯甲腈与溶剂、催化剂混合，向溶液中通入氧气，反应后精制得到对氰基苯甲酸。本发明专利技术还公开了对氰基苯甲酸反应母液再利用的方法：氧化反应结束后过滤，反应母液去除水分，重新加入等量的对甲基苯甲腈，并按比例补充冰醋酸，补加质量比0.5％‑0.7％的催化剂，再重新进行氧化反应。本发明专利技术可以一步得到对氰基苯甲酸，反应简单，且成本低，收率高；通过对氰基苯甲酸的精制，可以能获得高纯度的成品，工艺简单；通过反应母液的循环利用，在降低成本的同时，进一步提升了产品的收率，降低了污染，实现清洁生产。

【技术实现步骤摘要】
一种对氰基苯甲酸的制备方法
本专利技术涉及化学合成
，特别是涉及一种对氰基苯甲酸的制备方法。
技术介绍
对氰基苯甲酸是高选择性凝血因子Xa抑制剂贝曲拉班重要中间体，贝曲拉班用于高风险急性内科病患者的急性静脉血栓栓塞的预防与治疗，目前在中国，美国，英国等国家进行三期临床试验以及用于肺栓塞预防与治疗的二期临床试验。鉴于对氰基苯甲酸有这么好的应用前景，因此开发对氰基苯甲酸的制备方法显得很迫切。目前，对氰基苯甲酸的生产方法主要有以下几种：1.以4-氯甲基苯腈为原料，浓硝酸为氧化剂，合成对氰基苯甲酸，该合成路线虽然简单，但是副产物过多，污染严重，三废不易处理，不适合工业化应用；2.以对甲醇基苯甲酸为原料，合成对氰基苯甲酸，但是在这项合成方法中，使用了甲酸，甲酸腐蚀性强，不适于工作操作；3.采用了氨氧化法制备合成对氰基苯甲酸，但是这种方法存在着最大的问题是反应过程中需要很高的压力和温度，会增加工业生产的设备要求，不适合工业化大生产。综上所述，传统的合成方法存在反应过程副产物过多，使用试剂腐蚀性强以及高温高压等限制条件，可见现有的方法不能满足现代化生产对氰基苯甲酸的需求。目前有专利CN107556214A公开了对氰基苯甲酸的制备方法，由对甲基苯甲腈光照氯化得到对氰基苄基氯，对氰基苄基氯加碱水解成对氰基苯甲醇，对氰基苯甲醇再用双氧水氧化成对氰基苯甲酸，该方法反应步骤长，收率低，成本高，污染严重，在当前环保形势越来越严格的形势下，该方法已无法正常生产，因此开发一种成本低，收率高，污染小的新的对氰基苯甲酸的制备方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足而提供成本低，收率高，污染小的对氰基苯甲酸的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种对氰基苯甲酸的制备方法，其原理如下：具体地，对氰基苯甲酸的制备方法步骤为：对甲基苯甲腈在乙酸溶剂、钴-锰-溴催化体系下，向溶液中通入氧气反应后，经过滤、精制得到对氰基苯甲酸。进一步地，所述钴-锰-溴催化体系为醋酸钴、醋酸锰、溴化钾三种物质的混合物，其质量比为(1-3)：(1-3)：1，优选2:2:1；进一步地，所述对甲基苯甲腈与催化体系混合物的质量比为(7-10)：1，优选7.8：1；进一步地，所述对甲基苯甲腈与所述冰醋酸的摩尔比为1：(10-30)，优先1：24.5；进一步地，所述对甲基苯甲腈与所述氧气摩尔比为1：(2-3)，优选1：2.25；进一步地，所述反应温度为100-120℃，优选110℃。进一步地，所述反应在对甲基苯甲腈质量分数小于0.5％时，停通氧气降温至30℃，过滤。进一步地，所述反应完之后的精制过程步骤如下：对氰基苯甲酸粗品中加入水、升温并加入碱液，调节pH＝7，脱色、过滤，再经酸化、过滤、水洗并干燥后得到精制对氰基苯甲酸产品。进一步地，所述升温温度为70-90℃，优选80℃；进一步地，所述碱液为碳酸氢钠水溶液，优选30％碳酸氢钠水溶液；进一步地，所述脱色为活性炭搅拌脱色；进一步地，所述酸化为75-85℃下，加酸液至pH＝3.8；进一步地，所述酸液为10％稀硫酸。本专利技术的另一个目的在于，提供一种反应母液再利用的方法，具体为：氧化反应结束并过滤后，反应母液去除水分，重新加入等量的对甲基苯甲腈，并按比例补充冰醋酸，补加催化剂，再重新进行氧化反应。进一步地，所述补加催化剂的质量占对甲基苯甲腈质量的0.5％-1％；进一步地，所述去除水分步骤为，检测母液中的水分，按比例加入醋酐至水分反应完全。本专利技术的有益效果为：1.通过以对甲基苯甲腈为原料，钴-锰-溴催化体系下通氧气氧化反应，可以一步得到对氰基苯甲酸，反应简单，且成本低，收率高；2.通过对氰基苯甲酸的精制，可以能获得高纯度的成品，工艺简单；3.通过反应母液的循环利用，在降低成本的同时，进一步提升了产品的收率，降低了污染，实现清洁生产。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。实施例1：氧化：向2000L带冷凝器、通氧管及尾气吸收装置的搪玻璃反应釜内投入117kg对甲基苯甲腈，6kg醋酸钴，6kg醋酸锰，3kg溴化钾，1500kg冰醋酸(98％)，启动搅拌升温至110℃，匀速通入氧气72kg；取反应液中控，当对甲基苯甲腈质量分数小于0.5％时，停通氧气降温至30℃，甩干得对氰基苯甲酸粗品湿重190kg。精制：向3000L搪玻璃反应釜内加入对氰基苯甲酸粗品190kg，水2000L,升温至80℃滴加30％碳酸氢钠水溶液调PH＝7,加入3kg活性炭搅拌脱色30分钟，过滤入另一3000L搪玻璃反应釜内，升温至80℃，保持在75-85℃滴加10％稀硫酸调PH＝3.8,甩干，水洗，甩干，烘干得对氰基苯甲酸成品145.6kg。HPLC法含量99.4％，收率以对甲基苯甲腈计为99.0％。本实施例所得对氰基苯甲酸成品的收率及纯度都达到了工业级以上的要求。实施例2：氧化：向2000L带冷凝器、通氧管及尾气吸收装置的搪玻璃反应釜内投入117kg对甲基苯甲腈，5kg醋酸钴，5kg醋酸锰，5kg溴化钾，1835kg冰醋酸(98％)，启动搅拌升温至120℃匀速通入氧气96kg；取反应液中控，当对甲基苯甲腈质量分数小于0.5％时，停通氧气降温至30℃，甩干得对氰基苯甲酸粗品湿重185kg。精制：向3000L搪玻璃反应釜内加入对氰基苯甲酸粗品185kg，水2000L，升温至90℃滴加30％碳酸氢钠水溶液调PH＝7，加入3kg活性炭搅拌脱色30分钟，过滤入另一3000L搪玻璃反应釜内，升温至80℃，保持在75-85℃滴加10％稀硫酸调PH＝3.8，甩干，水洗，甩干，烘干得对氰基苯甲酸成品140.5kg。HPLC法含量98.7％，收率以对甲基苯甲腈计为95.6％。实施例3：氧化：向2000L带冷凝器、通氧管及尾气吸收装置的搪玻璃反应釜内投入117kg对甲基苯甲腈，7.2kg醋酸钴，7.2kg醋酸锰，2.4kg溴化钾，612kg冰醋酸(98％)，启动搅拌升温至100℃匀速通入氧气64kg；取反应液中控，当对甲基苯甲腈质量分数小于0.5％时，停通氧气降温至30℃，甩干得对氰基苯甲酸粗品湿重181kg。精制：向3000L搪玻璃反应釜内加入对氰基苯甲酸粗品181kg，水2000L,升温至70℃滴加30％碳酸氢钠水溶液调PH＝7，加入3kg活性炭搅拌脱色30分钟，过滤入另一3000L搪玻璃反应釜内，升温至80℃，保持在75-85℃滴加10％稀硫酸调PH＝3.8，甩干，水洗，甩干，烘干得对氰基苯甲酸成品138.6kg。HPLC法含量98.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对氰基苯甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对甲基苯甲腈与溶剂、催化剂混合，向溶液中通入氧气进行氧化反应，然后精制得到对氰基苯甲酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种对氰基苯甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对甲基苯甲腈与溶剂、催化剂混合，向溶液中通入氧气进行氧化反应，然后精制得到对氰基苯甲酸。


2.根据权利要求1所述的对氰基苯甲酸的制备方法，其特征在于：
所述催化剂为醋酸钴、醋酸锰、溴化钾三种物质的混合物，所述醋酸钴、醋酸锰、溴化钾质量比为(1-3)：(1-3)：1，所述对甲基苯甲腈与所述催化剂的质量比为(7-10)：1；
所述溶剂为冰醋酸，所述对甲基苯甲腈与溶剂的摩尔比为1：(10-30)；
所述氧化反应温度为100-120℃；
所述对甲基苯甲腈与氧气摩尔比为1：(2-3)。


3.根据权利要求1所述的对氰基苯甲酸的制备方法，其特征在于，所述对甲基苯甲腈与所述冰醋酸的摩尔比为1：24.5；所述氧化反应温度为110℃，所述对甲基苯甲腈与氧气摩尔比为1：2.25。


4.根据权利要求1所述的对氰基苯甲酸的制备方法，其特征在于，所述对甲基苯甲腈与所述催化剂的质量比为7.8：1；所述催化剂为醋酸钴、醋酸锰、溴化钾三种物质的混合物，质量比为2：2：1。


5.根据权利要求1所述的对氰基苯甲酸的制备方法，其特征在于，当反应溶液中的对甲基苯甲腈质量分数小于0.5％时，停通氧气并降温至30℃。


6.根据权利要求1所述的对...

【专利技术属性】
技术研发人员：成家钢，
申请(专利权)人：成家钢，
类型：发明
国别省市：湖北;42