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毕业论文文献综述化学工程与工艺无溶剂合成共性技术研究——4-甲砜基甲苯合成工艺的改进1 前言甲砜甲苯（英文名称：methyl ptolyl sulfoue）为白色或米黄色粉状结晶，无味，中性。
在医药方面，是合成抗生素甲砜霉素、甲砜霉素甘氨酸酯盐酸盐和兽用抗菌药氟洛芬的重要中间体；在农业方面，是合成除草剂磺草酮以及有机合成中间体。
甲砜霉素及衍生物甘氨酸酯盐酸盐是新型的广谱抗生素[1-2]，毒性低、副作用小；疗效长，具有优异抗菌作用，抗菌活性较氯霉素强6倍以上。
在国外已广泛允许用于免疫抑制状态抗生素以及用作食品、饲料添加剂等，需求量逐渐增加[3]。
国内甲砜霉素合成均采用对甲砜甲苯为原料，产量越来越大。
造成对甲砜甲苯国内生产量满足不了市场需求。
磺草酮是捷利康公司80年代开发的新颖玉米田苗后除草剂。
磺草酮是一种用酮于防玉米田阔叶杂草及禾本科杂草的环己二酮类除草剂。
现已在美国、欧洲等许多国家获得广泛应用。
我国玉米田播种面积约占早田播种面积的1/3，玉米产量约占粮食作物总产量的1/4，每年我国玉米草容面积约达700万公顷以上。
现用的玉米田除草剂品种较多，但多为苗前使用，如乙草胺、芬拉津等，使用效果受环境影响较大;苗后除草剂主要是澳苯睛等少数正在推广阶段的品种。
因此，磺草酮的开发，对我国的农业生产具有十分重要的意义[4]。
磺草酮的合成路线非常多,可以甲苯、对甲基苯磺酸、对甲基苯磺酰氯、对氯甲苯、对硝基甲苯等常见工业原料为起始原料,最终合成磺草酮原药[5]。
目前，国内外工业生产甲砜甲苯的主要方法是以廉价易得的对甲苯磺酰氯为起始原料经还原和甲基化反应来合成：第一步对甲苯磺酰氯为原料，经亚硫酸钠还原成亚磺酸。
第二步对甲苯亚磺酸钠经硫酸二甲酯甲基化反应得到甲砜甲苯[6]。
见下列反应方程式,两步反应都在水溶液中进行。
该工艺存在的缺点：1.第一步还原，对甲苯磺酰氯在水相进行，水解副反应影响收率[7];采用固体投料，产率不稳定。
甲砜甲苯可行性研究报告一、研究背景甲砜甲苯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于工业生产和医药领域。
甲砜是一种有机溶剂，具有色泽洁白、无味无臭、挥发性小、熔点低、亲水性强等特点，被广泛应用于药物合成、染料制备、农药生产等领域。
而甲苯是一种重要的有机化工产品，具有挥发性强、溶解性好、不易燃等特点，被广泛应用于油漆、涂料、树脂等领域。
因此，研究甲砜甲苯的生产可行性对于促进产业发展具有重要意义。
二、研究目的本报告旨在评估甲砜甲苯的生产可行性，包括市场需求、生产工艺、成本分析等方面，为相关企业制定生产计划提供参考。
三、市场需求分析1.甲砜市场需求分析甲砜作为一种重要的有机溶剂，在药物合成、染料制备、农药生产等领域具有广泛应用。
随着生物技术的发展和新药研发的不断推进，甲砜的市场需求逐渐增加。
另外，甲砜还可用作树脂、橡胶等生产中的溶剂，市场潜力巨大。
2.甲苯市场需求分析甲苯作为一种重要的有机化工产品，在油漆、涂料、树脂等领域具有广泛应用。
随着建筑、汽车等行业的发展，对甲苯的需求量逐渐增加。
而且，甲苯还可用于有机合成、溶剂干燥等领域，市场前景广阔。
四、生产工艺分析1.甲砜生产工艺甲砜的生产一般通过苯与硫酰氯反应生成硫酰氯苯，然后再与甲醇反应生成甲砜。
该生产工艺具有反应条件温和、产率高、原料易得等优点，适用于规模化生产。
2.甲苯生产工艺甲苯的生产一般采用石化合成法，即通过对甲烷进行气相氧化反应、加氢反应等步骤，生成甲苯。
该生产工艺具有原料充足、设备简单、操作便捷等优点，适用于大规模生产。
五、成本分析1.甲砜生产成本甲砜的生产成本主要包括原料成本、能源消耗成本、设备维护成本等。
根据市场调研和相关数据，甲砜的生产成本约为每吨5000美元。
2.甲苯生产成本甲苯的生产成本主要包括原料成本、能源消耗成本、设备维护成本等。
根据市场调研和相关数据，甲苯的生产成本约为每吨4000美元。
六、市场前景分析甲砜和甲苯作为重要的有机化工产品，在工业生产和医药领域具有广泛应用，市场需求稳定且增长迅速。
毕业论文文献综述化学工程与工艺离子液的应用和甲砜甲苯的合成1前言部分传统的化学反应和分离过程对环境造成的严重污染，绿色化学日趋受到人们的重视。
而开发挥发性有机溶剂的代替物和无毒无害的高效催化剂，以减少环境污染，是绿色化学的重要内容之一。
近年来，一种新型的高效绿色溶剂——离子液体已成为绿色化学研究的热点之一[1]。
室温离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类，以下简称离子液体（ILs）。
它是从传统的高温熔盐演变而来的，但与一般的离子化合物有着非常不同的性质和行为，最大的区别在于一般离子化合物只有在高温状态下才能变成液态，而离子液体在室温附近很大的温度范围内均为液态，最低凝固点可在-96℃[2]。
离子液体与目前广泛应用的有机溶剂相比，具有以下独特的优点：①蒸汽压低，不易挥发,通常无色无嗅；②具有较大的稳定温度范围(-100～400℃)和较高的化学稳定性；③具有较大的结构可调性，因为离子液体的溶解性、液体状态范围等物理化学性质取决于阴、阳离子及其取代基的构成和配对，可根据需要设计离子液体体系，既可以形成两相，也可以形成多相体系，以适合用作分离溶剂；④具有介质和催化双重功能，对于许多无机和有机物质都表现出了良好的溶解能力，使许多化学反应得以在均相中完成，副反应减少，产率提高；⑤离子液体作为电解质具有较大的电化学窗口、良好的导电性、热稳定性和极好的抗氧化性等[3][4]。
由于离子液体的这些特殊性质和表现，它被认为与超临界CO2和双水相一起构成三大绿色溶剂，具有广阔的应用前景。
对甲砜甲苯为浅棕色粉状结晶，熔点86~88℃。
不溶于水，溶于一般有机溶剂。
它为新型广谱抗生素甲砜霉素、甲砜霉素甘氨酸醋盐酸盐的重要中间体。
由于甲砜霉素及衍生物甘氨酸醋盐酸盐毒性低、副作用小、疗效长、具有优异抗菌作用，抗菌活性较氯霉素强6倍以上。
在国外己广泛允许用于免疫抑制状态抗生素以及用作食品、饲料添加剂等，需求量逐年增长[5]。
对甲砜基甲苯的生产工艺及应用研究进展
唐海嘉
【期刊名称】《当代化工研究》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】本文介绍了对甲砜基甲苯的物理化学性质、三种合成方法以及工艺优化和应用领域。
在合成方法方面,主要介绍了以对甲苯磺酰氯为原料合成法、以对甲基硫甲苯为原料直接氧化法和以甲苯为原料直接甲磺化法。
同时,对甲砜基甲苯在医药和农业领域的应用也得到了详细阐述。
随着科学技术的不断发展,对甲砜基甲苯的应用领域还将进一步扩大。
【总页数】3页(P146-148)
【作者】唐海嘉
【作者单位】浙江嘉化新材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ244.3
【相关文献】
1.气相色谱法测定对甲砜基氯苄及其副产品对甲砜基苯甲醇
2.对甲砜基甲苯的合成研究进展
3.对甲砜基甲苯选择性氧化的研究与应用
4.酸析-微电解法预处理对甲砜基甲苯生产废水
5.微反应器内对甲砜基甲苯硝化反应动力学研究
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对甲砜基甲苯生产工艺
对甲砜基甲苯是一种重要的化工原料，广泛应用于制药、染料、香料等领域。
其生产工艺一直受到关注与研究。
目前，对甲砜基甲苯的生产工艺主要包括氰化法、氧化法、还原法等。
氰化法是最早被使用的生产工艺，其原理是通过氰化反应将苯甲醛转化为对甲砜基甲苯。
但由于氰化反应具有危险性，处理废水和废气等环保问题也较为复杂，因此目前已较少使用。
氧化法是近年来较为广泛使用的生产工艺，其原理是利用氧化剂将苯甲醛氧化为对甲酰基苯酸，再通过还原反应得到对甲砜基甲苯。
氧化法生产过程较安全，废水、废气等环保问题也较易处理，但反应条件较为苛刻，生产成本较高。
还原法是另一种常用的生产工艺，其原理是利用还原剂将苯甲醛还原为对甲砜基甲苯。
此工艺具有反应条件温和、成本较低等优点，但废水、废气等环保问题需要加以注意。
综合而言，氧化法是当前对甲砜基甲苯生产工艺的主流，但还原法也具有发展前景。
在生产过程中，应注重环保和安全问题的处理，不断完善工艺流程，提高产品质量和产能，以满足市场需求。
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毕业论文文献综述化学工程与工艺用对甲砜基甲苯合成对甲砜基苯甲醛的研究一、前沿部分对甲砜基苯甲醛是新型抗生素、甲砜霉素等的重要有机中间体，俗称砜醛。
对甲砜基苯甲醛是醛基和甲砜基直接与苯基相连接而生成的化合物，因为具有类似苦杏仁的香味，曾称苦杏仁油。
对甲砜基苯甲醛广泛存在于植物界，特别是在蔷薇科植物中，主要以苷的形式存在于植物的茎皮、叶或种子中，例如苦杏仁中的苦杏仁苷。
对甲砜基苯甲醛天然存在于苦杏仁油、藿香油、风信子油、依兰依兰油等精油中。
对甲砜基苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似，但也有不同。
对甲砜基苯甲醛不能还原费林试剂；用还原脂肪醛时所用的试剂还原对甲砜基苯甲醛时，除主要产物对甲砜基苯甲醇外，还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。
在氰化钾存在下，两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香。
二、主体部分2.1 对甲砜基苯甲醛2.1.1 对甲砜基苯甲醛的特性该产品是生产新一代广谱抗菌素--甲砜霉素及其氨基物的主要中间体, 它对支持成药扩大出口、增加创汇起着重要的作用。
用于制作甲砜霉素及其氨基物等。
用于制月桂醛、月桂酸、苯乙醛和苯甲酸苄酯等，也用作香料。
GB 2760-1996规定为暂时允许使用的食用香料。
主要用于配制杏仁、樱桃、桃子、果仁等型香精，也可作为特殊的头香香料，微量用于花香配方。
另外，对甲砜基苯甲醛是除草剂野燕枯、植物生长调节剂抗倒胺的中间体，用作测定臭氧、酚、生物碱和位于羧基旁的亚甲基试剂。
对甲砜基苯甲醛作为染料和香料，是化学工业上一种不可或缺的重要原材料。
因其理化性质决定，若是使用不当而超标，就有可能对环境造成污染而引起对生物体的损伤或毒害。
因此，减少环境污染，生产绿色食品，已成为目前迫切需要解决的问题。
已有研究表明， L- 抗坏血酸（Vc）具有较强的还原能力，在生物体内起着抗氧化及清除自由基的作用。
但生物体（植物）合成的 Vc是有限的，尤其是大豆作物，当种子受到对甲砜基苯甲醛污染时，微量的 Vc 能否对其产生的毒害起到保护作用，引起人们的关注。
4-甲砜基苯甲脒盐酸盐的合成
纪宝琳
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2010(38)3
【摘要】为了寻找一条合成4-甲砜基苯甲脒盐酸盐的简单,经济的方法,本文以4-甲砜基苯甲酸为原料,分别与氯化亚砜,氨水,三氯氧磷,甲醇钠和氯化铵经过4步反应,将原料从4-甲砜基苯甲酸转变成相应的苯甲酰氯,苯甲酰胺,苯甲腈,最后成苯甲脒盐酸盐,总收率达61.2%.与文献合成方法相比,本法采用原料便宜,操作简单,收率高.
【总页数】2页(P100-101)
【作者】纪宝琳
【作者单位】浙江嘉化集团股份有限公司,浙江,嘉兴,314021
【正文语种】中文
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1.2-取代苯甲酰氨基-5-苯甲叉基-4-噻唑酮衍生物的合成与生物活性研究 [J], 刘勇军;吕冬娥;高玉焦;彭浩;贺红武
2.间甲基苯甲脒盐酸盐的合成研究 [J], 秦宁;闵清;邵开元;胡文祥
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4.(2R,3aS,7aS)-1H-八氢吲哚-2-甲酸苯甲酯盐酸盐和(2S,3aS,7aS)-1H-八氢吲哚-2-甲酸苯甲酯盐酸盐的合成 [J], 李波;沈红
5.4-(苯并咪(噻)唑2-)苯甲脒类化合物的合成及其一氧化氮合酶抑制活性 [J], 王新图;徐云根;华维一;奚涛
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BI YE SHE JI（20 届）无溶剂合成共性技术研究——4-甲砜基甲苯合成工艺的改进所在学院专业班级化学工程与工艺学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要：本文研究无溶剂条件下合成4-甲砜基甲苯的工艺。
使用对甲苯磺酰氯为原料通过亚硫酸钠还原得到4-甲基苯亚磺酸钠，在无溶剂条件下利用离子液体催化与氯甲烷反应获得4-甲砜基甲苯。
工艺改进去除了原工艺中剧毒试剂硫酸二甲酯的使用而采用低毒性的氯甲烷；还原反应中改进了原工艺中4-甲基苯磺酰氯固体投料方式。
改进工艺并对还原反应进行了条件优化，获得还原工艺的最佳工艺条件为：n(4-甲基苯磺酰氯)/ n(亚硫酸钠)=1:1.09，反应温度85℃,保温时间60min，m(水)/ m(4-甲基苯磺酰氯)=10，pH=7.6，这时还原收率可达89%。
关键词:4-甲基苯亚磺酸钠; 4-甲砜基甲苯; 离子液Abstract:This paper studies solvent-free condition synthesis 4 - a toluene process. Use p-toluene sulfo-chloride as raw materials by sodium sulfite, reductive get 4 - methyl benzene sulfonic acid sodium, Abigail in solvent-free conditions using ionic liquids catalytic and chloride methane reaction - butanoic yankees earned four PSF TNT.Process improvement to besides former process of dimethyl sulfate hypertoxic reagent use and use low toxicity chloric methane; Improved reduction reaction in the original process of 4 - methyl benzene sulfo-chloride solid feeding way.To improve the process and the conditions of REDOX reactions won reduction process optimization, the optimum technological conditions for: n (4 - methyl benzene sulfo-chloride) / n (sodium sulfite,) = 1:1. 09, reaction temperature, holding time 60min 85 ℃, m (water) / m (4 - methyl benzene sulfo-chloride) = 10, pH = 7.6 when reductive yield of 89%.Key words:4 - methyl benzene and sulfonic acid sodium ; Sodium 4-methylbenzene sulfinate; Ionic liquid目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1绪论 (1)1.1 4-甲砜基甲苯的合成研究状况 (3)1.1.1还原反应机理 (5)1.1.2 甲基化反应 (7)1.2 离子液的研究发展概况 (12)1.2.1离子液的特性和组成 (12)1.2.2低熔点离子液的合成方法 (13)1.2.3离子液在化学反应中的应用 (14)1.3 本文研究的内容和意义 (17)1.3.1 本文研究的内容 (17)1.3.2本文研究的重点突破 (18)2 实验部分 (19)2.1 实验流程 (19)2.2 分析方法 (19)2.2.1标准溶液配制 (19)2.2.2吸收曲线及测定波长的确定 (20)2.3 实验内容 (22)2.3.1实验试剂与仪器 (22)2.3.2实验步骤 (22)3 结果与分析 (24)3.1pH的选择 (24)3.2反应温度对还原收率的影响 (25)3.3反应时间对还原收率的影响 (25)3.4还原剂用量对还原收率的影响 (26)3.5反应溶剂用量对还原收率的影响 (26)4 结论 (28)参考文献 (29)致谢 (32)1绪论杂草在生活和农田里处处可见，常给人们带来困惑，且威胁农业生产。
出于对经济损害﹑环境影响和现行防除措施长期效果的担心，需要对杂草进行综合治理。
除草剂无疑是杂草防除﹑提高农业生产效率和实行免耕法的重要手段。
与整个农药市场比较，除草剂份额的发展速度略高于平均水平。
1960年除草剂占整个农药市场的20%，而到1980年已达43%，1994年除草剂的销售额达139亿美元，占农药市场的46.7%，2000年达141.4亿美元，所占比例在杀虫剂、杀菌剂、二大农药中除草剂为最高，达50.8%。
自1979年氯磺隆开发成功以来，世界除草剂工业便进入了超高效时代，特别是磺酰脲类、咪唑啉酮类、磺酰胺类、嘧啶水杨酸类等系列超高活性品种的问世，给除草剂新品种开发及化学除草带来了新的革命性变化[1-4]。
70年代中期从来自澳大利亚与美国加州的桃金娘科红千层植物中分离出了一种挥发性油类植物毒素纤精酮，这是一种多聚乙酰天然产物，对若干阔叶与禾本科杂草具有中等除草活性，杂草产生白化症状，而玉米对其具有耐性；1980年以此化合物为基础的若干人工合成衍生物及其除草活性取得了专利。
1982年发现 [2-(2-硝基-4-三氟甲基苯甲酰基)-环己烷-1,3-二酮]具有类似的白化活性，而且，其活性大于纤精酮，从此以[2-(2-硝基-4-三氟甲基苯甲酰基)-环己烷-1,3-二酮]作为先导化合物进行结构改造与修饰，Stauffer公司首先发现了三酮类除草剂的第一个高活性化合物SC-0051，其后ICI公司继续研究，最后由Zeneca公司西方研究中心于1991年开发成功磺草酮，并于1993年首次注册在欧洲用来选择性防除玉米田阔叶杂草。
甲基磺草酮[5-7]是通过磺草酮结构修饰而开发的另一个三酮类除草剂品种,其生物活性超过磺草酮10倍以上，更具有开发潜力与竞争性，2000年在欧洲登记。
它以商品名Callisto于2001年开始在德国与奥地利销售，由于其对环境友好，2001年通过美国环境保护局的批准,其单剂及混合制剂于2002年在欧盟各国与美国销售。
甲基磺草酮以其杀草谱广﹑活性高﹑可混性强﹑对后茬作物安全﹑使用灵活﹑环境相容性强等特点在我国具有较大开发价值及较好的推广使用前景。
OOO2CH3NO2图1 甲基磺草酮结构式文献介绍[8]的合成甲基磺草酮及中间体的方法较多，结合国内原材料供应情况和价格，选择以4-甲基苯磺酰氯为原料合成4-甲砜基甲苯；再以4-甲砜基甲苯为原料（见图2），经硝化、氧化合成2-硝基4-甲砜基苯甲酸，再经酰氯化、接环和转位多步反应来合成甲基磺草酮最为适合。
SO 2CH 33H 2SO 43SO 2CH 33NO 2[O]SO 2CH 3NO 2SOCl 2Ⅰ Ⅱ ⅢOOO 2CH 3NO 2SO 2CH3NO 2catⅣ Ⅴ Ⅵ式中：(Ⅰ)4-甲砜基甲苯；(Ⅱ)2-硝基-4甲砜甲基苯；(Ⅲ)2-硝基-4甲砜基苯甲酸；(Ⅳ)2-硝基-4甲砜甲苯甲酰氯；(Ⅴ)烯醇酯结构；(Ⅵ)甲基磺草酮图2甲基磺草酮的合成路线4-甲砜基甲苯是是除草剂甲基磺草酮制备的重要中间体，也是新型广谱抗生素甲砜霉素及其衍生物的重要中间体。
4-甲砜基甲苯是浙江嘉化工业园投资发展有限公司的主要产品之一，全球销售所占份额达70％，居世界第一。
企业现有工艺中原料对甲苯磺酰氯固体投料，味道重，环境差，且易水解，使用碳酸氢钠作为缚酸剂，产生大量气泡，生产危险性大，同时以硫酸二甲酯作为甲基化试剂，剧毒品，污染环境。
本课题主要对现有工艺进行改进，选择合适的投料方式和缚酸剂，以毒性低的绿色甲基化试剂进行替代硫酸二甲酯，并以离子液催化无溶剂合成对甲砜甲苯，减少环境污染，降低生产成本，实现4-甲砜基甲苯的绿色清洁生产。
本文第一章是整篇文章的前言部分，作为整篇文章的开始。
第二章综述甲基磺草酮中间体4-甲砜基甲苯国内外的合成概况，以及离子液作为催化剂的应用状况。
第三章讲述的是4-甲砜基甲苯合成工艺研究，分别考察了工艺过程中的还原与甲基化反应，最终得出还原反应的最佳工艺条件和紫外分析方法。
甲基化反应中以廉价，清洁的氯甲烷替换剧毒的硫酸二甲酯，应用离子液催化，实现了无溶剂化固液反应。
第四章对研究内容进行总结。
第五章对未来的研究提出展望。
1.1 4-甲砜基甲苯的合成研究状况4-甲砜基甲苯为白色或米黄色粉状结晶，无味，中性。
易溶于甲醇，乙醇，溶于苯，甲苯，微溶于乙醚，石油醚，不溶于水。
熔点：85～88℃。
堆积密度：600-750kg/m3，化学性质稳定。
分子式为C8H10O2S ,相对分子质量为170.2。
4-甲砜基甲苯是合成农用除草剂磺草酮的重要中间体又是合成兽用抗菌药氟洛芬以及医用抗生素甲砜霉素、甲砜霉素甘氨酸酯盐酸盐的重要中间体，造成国内的生产满足不了市场需求。
新农药磺草酮是一种酮用于防玉米田阔叶杂草及禾本科杂草的环己二酮类除草剂。
我国是个农业大国，尤其玉米种植面积占有较大的比例，对于除草剂的需求也是从未降低。
以4-甲砜基甲苯为原料合成磺草酮是目前比较经济可能的路线，研究原料的合成便显得尤为关键。
4-甲砜基甲苯的合成路线有以下四种[8]。
① 以甲苯为原料合成CH3CH3SO2CH3MeSO3Cl/Cat图1以甲苯为原料合成4-甲砜基甲苯此路线由甲苯与氯磺酸甲酯为原料，在催化剂作用下反应而得到。
该路线收率低，成本高。
② 以对氯甲苯为原料合成CH33图2以对氯甲苯为原料合成4-甲砜基甲苯此路线由对氯甲苯与硫氢化钠合成对疏基甲苯，再与硫酸二甲醋甲基化再氧化而得对甲砜基甲苯，该路线操作复杂，收率低，成本高。
③以对甲基苯磺酸为原料合成CH3SO2HCH3SO2CH3ClCH2COONaKI/H2O图3以对甲基苯磺酸为原料合成4-甲砜基甲苯由对甲基苯磺酸与氧乙酸钠和碘化钾反应而得对甲砜甲苯。
该路线步骤简单，但收率较低。
④ 以对甲苯磺酰氯为原料合成SO2CH32CH3SO2CH3甲基化图4以对甲苯磺酰氯为原料合成4-甲砜基甲苯在众多合成路线中，最经济可行的合成路线是第四条，即是以廉价易得的4-甲基苯磺酰氯为起始原料经还原和甲基化反应来合成：第一步4-甲基苯磺酰氯为原料，经亚硫酸钠还原成4-甲基亚磺酸钠；第二步4-甲基亚磺酸钠经硫酸二甲酯甲基化反应得到4-甲砜基甲苯[8]见图。
