发明内容
为了解决现有的毒莠定胺盐水剂、钾盐水剂,在高浓度时极易出现结晶的问题,本发明提供了一种毒莠定胆碱水剂和原药的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种毒莠定胆碱水剂的制备方法,包括以下步骤:
a胆碱水溶液、毒莠定原药,以水为介质,在温度为30~75℃、pH值为7.0~12.0的条件下搅拌反应30~60min;
b然后加入表面活性剂搅拌,获得毒莠定胆碱水剂;
其中胆碱水溶液所含胆碱与毒莠定的摩尔比为1∶0.8~1.1;
表面活性剂的用量为步骤a中反应液质量的2%~8%;
水的用量根据胆碱水溶液及所要制备的毒莠定胆碱水剂中的水含量而定。
其中的毒莠定原药是指纯度高于95%的毒莠定;而胆碱极其容易吸水通常以溶液形式存在;所以采用毒莠定原药和胆碱溶液为原料;但是不排除使用纯毒莠定、纯胆碱。以水为介质,胆碱分子充分的分散在水中形成碱性溶液,因此反应体系的ph为7.0~12.0;在搅拌的条件下胆碱分子与毒莠定分子接触、结合。为了保证毒莠定分子充分与胆碱分子结合,将胆碱与毒莠定的摩尔比控制在1∶0.8~1.1范围内。上述方法中水的用量为毒莠定胆碱水剂的含水量与胆碱溶液含水量的差。而表面活性剂则是本领域常用的表面活性剂,本领域技术人员可以根据具体需要进行添加。
为了提高毒莠定胆碱水剂在不结晶的条件下的最高浓度,上述的毒莠定胆碱水剂的制备方法,所述表面活性剂为烷酰胺基牛磺酸盐、聚氧乙烯脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪胺、乙氧基化蓖麻油、脂肪酸聚乙二醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚(PO-EO)、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯羧酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷一环氧丙烷嵌段共聚物、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、苯乙烯聚氧乙烯醚硫酸铵盐、烷基联苯醚二磺酸镁盐、三乙醇胺盐中的一种或多种;表面活性剂的优选用量为5%-7%。更优选的,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和/或十二烷基苯磺酸钠(LAS)。
为了进一步提高毒莠定胆碱水剂在不结晶的条件下的最高浓度,上述的毒莠定胆碱水剂的制备方法中,反应体系的pH值控制在7.5~10.0范围内。
上述的毒莠定胆碱水剂的制备方法中,胆碱与毒莠定的摩尔比优选为1∶0.95;在此比值范围内,胆碱过量,毒莠定可以与胆碱充分结合,溶液中不会存在游离的毒莠定分子;因此即使溶液温度等条件发生变化,也不会使毒莠定析出。
上述的毒莠定胆碱水剂的制备方法中,为了在保证毒莠定与胆碱充分反应的条件下缩短反应时间;所述温度优选为55~65℃,此时的搅拌反应时间为40~45min。
为了进一步提高毒莠定胆碱水剂在不结晶的条件下的最高浓度,上述的毒莠定胆碱水剂的制备方法中,胆碱水溶液中胆碱的质量百分含量优选为50~80%。
一种毒莠定胆碱原药的制备方法,包括以下步骤:
c.胆碱水溶液、毒莠定原药,以水为介质,在温度为30~75℃、pH值为7.0~12.0的条件下搅拌反应30~60min,然后进行减压浓缩,得毒莠定胆碱湿品;
d.将毒莠定胆碱湿品烘干既得毒莠定胆碱原药。为了节约生产成本当减压浓缩至毒莠定胆碱湿品质量含水量为5%~20%时再进行烘干。减压浓缩后的馏出液及母液可回收用于配制毒莠定胆碱水剂。
为了进一步提高毒莠定胆碱原药的纯度,上述的毒莠定胆碱原药的制备方法中,减压浓缩条件优选为真空度0~0.1MPa,温度50~120℃;更优选的为:真空度0.02~0.07MPa,温度80~105℃。
本发明的有益效果:
所制备的毒莠定胆碱水剂,其毒莠定的含量可高达600g/L,并且在-10℃搁置三天不会出现结晶现象;是一种高浓度毒莠定除草剂、除草效果优良。释放毒莠定之后的胆碱是植物卵磷脂的重要合成组分,不会对植物、土壤造成破坏、污染;是一种真正的环境友好型除草剂。
所制备的毒莠定胆碱原药的纯度可高达98%以上、稳定性强、无粉尘、溶解性好,可以使用该原药配制高浓度(毒莠定的含量同样可高达600g/L)的毒莠定胆碱水剂,并且在-10℃搁置三天不会出现结晶现象;且使用原药配制水剂的配制方法简单。因此,毒莠定胆碱可以以原药的方式储存、运输;不会出现配制的水剂浓度低、效果不好的问题。
本发明的毒莠定胆碱水剂、原药的制备方法,工艺简单、无废水排放,馏出液及母液可回用于配制其水剂,环保性好。
将实施例中所制备的毒莠定胆碱水剂、原药与现有的毒莠定三异丙醇胺盐和毒莠定钾盐做最高浓度度-结晶对比试验;并对实验结果进行分析。取实施例1-5的毒莠定胆碱水剂、实施例11-13的毒莠定胆碱水剂,及对比组相应浓度的毒莠定三异丙醇胺盐(简称胺盐)、毒莠定钾盐(简称钾盐)在温度-10℃条件下放置3天观察有无出现结晶的情况,结果表1和表2:
表1
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实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
实施例5 |
实施例11 |
实施例12 |
实施例13 |
浓度g/L |
240 |
240 |
500 |
600 |
150 |
240 |
500 |
600 |
结晶 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
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胺盐 |
胺盐 |
胺盐 |
胺盐 |
钾盐 |
钾盐 |
浓度g/L |
150 |
240 |
400 |
500 |
150 |
300 |
结晶量g/L |
无 |
无 |
3 |
8 |
无 |
7 |
毒莠定水剂中具有灭草活性的为非结晶态的毒莠定;因此毒莠定水剂中的非结晶态的毒莠定的含量高时,该水剂的除草效果则好;因此非结晶态毒莠定的含量是判断毒莠定水剂除草效果的标准。分析上表可得,现有的毒莠定三异丙醇胺盐浓度为400g/L,毒莠定毒莠定钾盐浓度为300g/L时,均会出现结晶;而本发明直接制备的毒莠定胆碱水剂及用原药配制的水剂,在浓度高达600g/L时,仍然不会出现结晶情况。也就是说,1升毒莠定三异丙醇胺盐、毒莠定钠盐、毒莠定钾盐水剂中非结晶态的毒莠定的最高含量分别不超过500g、300g、300g;而1升毒莠定胆碱水剂中的非结晶态的毒莠定量为600g,要远远高于现有的毒莠定水剂中的毒莠定含量。因此,本发明的毒莠定胆碱水剂的除草效果要优于现有的毒莠定水剂的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,应该明白的是,下述实施例仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
实施例1
⑴在装有搅拌、冷却和减压蒸馏装置的1L反应器中加入100g胆碱水溶液(胆碱含量为50%)、105.1g毒莠定原药(含量95%)和221.3g水,搅拌使其反应,控制反应体系的pH值在7.0~10.5,反应过程中放出热量,反应温度很快升至50℃,继续搅拌并50~65℃恒温反应45min;⑵降温至50℃,加入27.2g 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),搅拌20min即可得到240g/L的毒莠定胆碱水剂(含量以毒莠定计)。
实施例2-5
按照实施例1中的操作步骤制备毒莠定胆碱水剂,其他条件不变,100g胆碱溶液中的胆碱含量、毒莠定加入量、水加入量、反应体系的pH值、反应时间及温度如表3所示:
表3
实施例6
将实施例1中步骤⑴所得的毒莠定胆碱水溶液,抽真空并且进行升温,当反应器中真空度为0.02MPa,反应液温度50℃时开始沸腾,真空温度保持在80~101℃,待到馏出液质量为266.9g时,停止抽真空,得到毒莠定胆碱湿品159.5g,烘干后得毒莠定胆碱138.6g,含量为98.3%。
实施例7
将实施例2中步骤⑴所得的毒莠定胆碱水溶液,抽真空并且进行升温,当反应器中真空度为0.04MPa,反应液温度50℃时开始沸腾,真空温度保持在81~105℃,待到馏出液质量为285.3g时,停止抽真空,得到毒莠定胆碱湿品175.3g,烘干后得毒莠定胆碱149.7g,含量为98.5%。
实施例8
将实施例3步骤⑴所得的毒莠定胆碱水溶液,抽真空并且进行升温,当反应器中真空度为0.05MPa,反应液温度50℃时开始沸腾,真空温度保持在50~71℃,待到馏出液质量为96.7g时,停止抽真空,得到毒莠定胆碱湿品248.1g,烘干后得毒莠定胆碱220.2g,含量为98.3%。
实施例9
将实施例4步骤⑴所得的毒莠定胆碱水溶液,抽真空并且进行升温,当反应器中真空度为0.01MPa,反应液温度50℃时开始沸腾,真空温度保持在60~91℃,待到馏出液质量为21.0g时,停止抽真空,得到毒莠定胆碱湿品259.7g,烘干后得毒莠定胆碱210.1g,含量为98.1%。
实施例10
将实施例5步骤⑴所得的毒莠定胆碱水溶液,抽真空并且进行升温,当反应器中真空度为0.08MPa,反应液温度50℃时开始沸腾,真空温度保持在90~105℃,待到馏出液质量为531.2g时,停止抽真空,得到毒莠定胆碱湿品173.8g,烘干后得毒莠定胆碱141.4g,含量为98.0%。
实施例11
加入毒莠定原药23.2 g(毒莠定原药含量95%)、胆碱水溶液20.4g(胆碱含量为60%),搅拌使其反应,控制反应体系的pH值在7.5~11.0,55~65℃恒温反应45min;降温至50℃,加入脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9) 5g,去离子水补足100g,搅拌20min即可得到240g/L的毒莠定胆碱水剂(含量以毒莠定计)。
实施例12
加入毒莠定原药45.4g(毒莠定原药含量95%)、胆碱水溶液30.0g(胆碱含量为80%),搅拌使其反应,控制反应体系的pH值在7.5~11.0,55~65℃恒温反应40min;降温至50℃,加入脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9) 5g,十二烷基苯磺酸钠3g,去离子水补足100g,搅拌20min即可得到500g/L的毒莠定胆碱水剂(含量以毒莠定计)。
实施例13
加入毒莠定原药52.9g(毒莠定原药含量96%)、胆碱水溶液36.6g(胆碱含量为50%),搅拌使其反应,控制反应体系的pH值在7.0~9.0,50~60℃恒温反应45min;降温至50℃,加入十二烷基苯磺酸钠2g,去离子水补足100g,搅拌20min即可得到600g/L的毒莠定胆碱水剂(含量以毒莠定计)。