甲基硝基取代的苯甲酸是重要的化工中间体,常用来制备诸如抗高血压药替米沙坦、抗癌药雷替曲塞、农药虫酰胺和虫酰肼等医药、农药化学品。当下这些化学品需求量增长较快,所以,甲基硝基取代的苯甲酸的用量也在快速稳步的增长,制备这类中间体的研究课题也越来越受到关注。间甲基苯甲酸的硝化反应和3-硝基邻二甲苯的氧化反应便是其中重要的制备反应。间甲基苯甲酸与浓硝酸在低温下发生一级硝化反应,反应产物为3-甲基-4-硝基苯甲酸、3-甲基-2-硝基苯甲酸、2-硝基-5-甲基苯甲酸；3-硝基邻二甲苯在钴盐或锰盐的催化下被氧气氧化生成2-甲基-3-硝基苯甲酸和3-硝基邻苯二甲酸。文献表明上述两类反应效果是令人满意的,但对其产物在工业上的分离却并未提及。针对类似混合体系的分离和纯化,工业上一般通过溶剂结晶的方式,所以本文同样采取该分离方法进行研究。以上述体系中涉及到的各类甲基硝基取代的苯甲酸为研究对象,选取了适当的溶剂,测定并关联了相关的溶解度数据,为相关体系的结晶分离提纯过程设计及溶剂回收、设备选型等提供了理论基础,主要内容如下：(1)采用合成法及自制固液平衡装置,测定了间甲基苯甲酸、3-甲基-2-硝基苯甲酸、3-甲基-4-硝基苯甲酸、2-硝基-5-甲基苯甲酸在水、醇类、酸类、酯类、酮类的纯溶剂中的溶解度数据。实验结果表明：3-甲基-2-硝基苯甲酸、3-甲基-4-硝基苯甲酸难溶于水；间甲基苯甲酸和2-硝基-5-甲基苯甲酸在所有溶剂中的溶解度都存在明显差异；3-甲基-2-硝基苯甲酸和3-甲基-4-硝基苯甲酸的溶解度在醇类和酮类中有显著差别,在酯类、酸类中差异不大。对所测溶解度数据,采用Apelblat方程进行了经验关联,关联结果表明实验值与关联值的相对偏差在0.10%-1.54%之间,说明Apelblat方程具有很好的关联性。在此基础上,结合Clark-Glew方程计算了溶质在各溶剂中的热力学函数,包括溶解焓、溶解熵、吉布斯自由能和等压热容。(2)采用相同的方法,测定了2-甲基-3-硝基苯甲酸、3-硝基邻苯二甲酸分别在乙酸+水、乙酸+3-硝基邻二甲苯和甲醇+水的二元混合溶剂中的溶解度数据。实验结果表明：2-甲基-3-硝基苯甲酸和3-硝基邻苯二甲酸在所选的混合溶剂中的溶解度存在明显差异,具备结晶方离的条件。其中2-甲基-3-硝基苯甲酸在乙酸+3-硝基邻二甲苯体系中,3-硝基邻苯二甲酸在乙酸+水体系中均表现出了最大溶解度效应。对所测的溶解度数据,同时采用Apelblat方程和NRTL方程进行了关联,关联结果表明实验值与关联值的相对偏差均小于3.8%, Apelblat方程的关联度要优于NRTL方程,但NRTL方程的适用性更强。在此基础上,结合Clark-Glew方程同样计算了溶质在各溶剂中的热力学函数,包括溶解焓、溶解熵、吉布斯自由能和等压热容。(3)文献调研了同分异构体固液相平衡研究的最新进展,采用UNIFAC模型中的Dortmund模型,定义了两个新基团,将3-甲基-2-硝基苯甲酸、3-甲基-4-硝基苯甲酸和2-硝基-5-甲基苯甲酸在不同纯溶剂中的实验数据一起拟合,发现不考虑溶质同分异构体结构差异性而设定的新基团拟合方法,拟合效果不好。考虑其差异性后重新定义了新基团,得到了较佳的拟合效果,并用2-甲基-3-硝基苯甲酸在纯溶剂中的溶解度进行了成功预测和验证。