CN105884651B - 一种醚菌酯中间体的制备装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种醚菌酯中间体的制备装置及方法。所述装置包括反应釜、冷凝器、离心机、物料罐、质量流量计,相互连接;所述方法为:以苯酞、邻甲苯酚、甲醇钠为原料,先制取2‑(2‑甲基苯氧基)‑亚甲基苯甲酸,再通过氯化、氰化工艺制备2‑(2‑甲基苯氧基)‑亚甲基苯甲酰氰。本发明装置结构简单、设计合理;全部采用国产原料,选取单一常用的溶剂,溶剂的重复循环利用,减少废水的生成,减轻环境负荷,降低生产成本;通过对工艺条件进行优化,提高反应转化率,同时也提高了产物的含量和收率,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于有机合成的技术领域,涉及杀菌药剂醚菌酯的合成技术,具体涉及一种醚菌酯中间体的制备装置及方法。
背景技术
醚菌酯又名苯氧菌酯,化学名称:(E)-2-甲氧亚氨基-[2-(邻甲基苯氧基甲基)苯基]乙酸甲酯,分子式:C18H19NO4,分子量:313.35,结构式:
。
醚菌酯是一种新型半内吸性甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。专利CN201010130764.4详细介绍醚菌酯的优势,具有杀菌范围广、活性高、药性持续时间长、低毒低残留环境友好等特性。自1996年Syngenta(先正达)公司的嘧菌酯和BASF(巴斯夫)公司的醚菌酯上市以来,Strobilurins(甲氧基丙烯酸酯)类杀菌剂已受市场考验超过10年,期间产品虽遭遇抗性困扰,但仍保持10%以上的年增长势头,2008年,Strobilurins类杀菌剂的销售额已与稳居首位的三唑类杀菌剂销售额持平。Strobilurins类杀菌剂以其独特的作用机制、对环境极其友好的态度,覆盖全球主要杀菌剂市场。目前包括醚菌酯在内已有多个strobilurins类杀菌剂活跃在国际市场上,显然醚菌酯的市场前景广阔。
刘东卫等人在“苯氧菌酯的合成研究”(《精细化工中间体》,2003,33(4),10-11)文中介绍五步法制取醚菌酯,方法虽与本专利基本相近,但收率仅为57.2%,并且存在使用溶剂种类多、产品质量差等缺点。专利WO9520569.1995(Ziegler H,Neff D,Stutz W.Preparation of 2-aryl-2-(methoxyimino) acetate esters viapalladium-catalyzedcross-coupling raction of aryl boronic acid and 2- (methoxyimino) acetateesters.)提出以Pd(Ph3P)4为催化剂的偶联反应合成法制备苯氧菌酯,专利阐述两种合成硼酸化合物的方法,第一种方法步骤繁琐、产率低、反应时间长,第二种收率略高,但是需要-70oC的低温,制约工业化生产价值。
现有生产工艺在制备中间体2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰过程中反应温度、滴加时间及摩尔比控制不到位,造成转化率和含量较低。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是:提供一种醚菌酯中间体制备的装置,结构简单、设计合理;本发明同时提供使用该装置制备醚菌酯中间体的方法,全部采用国产原料,选取常用溶剂,试剂可重复利用,产品收率高。
一种醚菌酯中间体的制备装置及方法,所述醚菌酯中间体为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰,其化学结构式如下:
。
本发明采用的技术方案是。
所述醚菌酯中间体的制备装置,包括反应釜、冷凝器、离心机、物料罐,反应釜一1顶部设有进料口、气相口和加水口,气相口通过管路与冷凝器一2连接,冷凝器一2出口连接甲醇罐4,加水口与水罐一3连接,反应釜一1底部通过管路、机泵连接反应釜二5,反应釜二5顶部设有进料口、加水口、气相口,气相口通过管路与冷凝器二7连接,进料口与盐酸罐6连接,反应釜二5底部设置底阀,底阀连接视盅后分三路分别接切水槽8、放空阀、转料线,转料线接至反应釜四13,反应釜四13底部经管路连接离心机14,离心出固体物料投入反应釜五16,母液经母液罐15打入反应釜三11,反应釜三11顶部设置气相口,气相口通过管路与冷凝器三9连接,冷凝器三9出口连接甲苯罐一10,反应釜三11底部连接残液罐12,反应釜五16上部设置投料口、进料口、吸料口和气相口,进料口与氯化亚砜罐18连接,气相口与冷凝器四17相连,冷凝器四17出料口与分水器相接,分水器中间出口连接反应釜五16和甲苯罐二19,分水器底部出水,反应釜五16底部通过机泵连接滴加罐21,反应釜六23顶部设置滴加口、进料口,进料口连接氰化钠罐20,滴加口连接滴加罐21和水罐二22,反应釜六23底部连接转料线和转水线,转料线连接下一步工艺处理装置,转水线连接反应釜七25,反应釜七25顶部设置气相口、吸料口、通气口,氯气进料管穿过通气口延伸至反应釜七25底部,一端连接有环形管,环形管上设置出气孔,气相口与冷凝器五24相连。
所述盐酸滴加速率、氯化亚砜滴加速率、氰化钠加入速率、2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液滴加速率均由相应的质量流量计调控。
所述切水槽内设置三层过滤网,优选的滤网目数为80~200目。
所述的氯气进料管为两条,对称连接在环形管上,出气孔设置在环形管靠近反应器底端的面上,氯气均匀进入反应釜,增大反应接触面积、延长接触时间,有益于反应进行。
所述醚菌酯中间体的制备方法,包括如下步骤。
1)将充分溶解的邻甲苯酚定量吸入反应釜一1中,温度控制在48~52oC之间,将定量的液体甲醇钠均匀吸入反应釜一1中,反应温度为55~60oC,反应时间为1.5h。
2)将称量好的苯酞加入到反应釜一1中。搅拌10min后,缓慢升温脱掉甲醇钠中的甲醇,1h升温至78~82oC,保温0.5h,再用6~8h升温至150~165oC,无甲醇析出,停止搅拌,保温3h,保温结束后,加入适量水适当升温至75oC,盘车搅拌,充分搅拌0.5h,将物料通过机泵转入反应釜二5,加入适量水冲洗反应釜一1,确保物料完全转入反应釜二5中,转料完成后反应釜一1可进入下一轮操作。
3)盐酸经流量计缓慢加入反应釜二5中,至物料pH值为2止,搅拌0.5h,复测pH值,复测不变继续进行下步操作,若pH酸性减弱,则继续酸化直至pH=2,酸化完成后,加入适量甲苯,升温至84~85oC,搅拌0.5h。静置分层0.5h,切水,将絮状物切净后关闭底阀,降温至40oC,转料至反应釜四13,转料完成后放应釜二5可进入下一轮操作。
4)反应釜四13缓慢降温至0oC,保温1小时,开始离心,离心温度控制在0~5oC,离心母液转入反应釜三11,缓慢升温回收甲苯,无液体析出,停止蒸馏,残液收集待处理,离心出固体粉末为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸。
5)将定量的2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸投入反应釜五16中,加入适量甲苯,开启搅拌,升温、回流,带水至分水器中无明显水珠出现,带水完成,降温至35oC,加入适量二甲基甲酰胺(DMF),氯化亚砜经流量计缓慢加入反应釜五16中,搅拌1h,缓慢升温4h至68oC±2oC,保温4h后,升温控制温度≤95oC,真空度保持-0.08MPa,脱去定量甲苯,确认无甲苯析出,降温至45oC,将2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯转至滴加罐21。
6)向反应釜六23打入定量甲苯,加入适量反应水,釜内温度控制在13~15oC之间,将反应釜六23抽至负压为-0.01MPa~-0.02MPa,加入适量四丁基溴化铵,抽入适量液体氰化钠,充分搅拌1h,向反应釜六23滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,滴加完保温1.5h,静置切水,再加入适量水洗水,充分搅拌,静置切水,反应生成的物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰,废水全部转入反应釜七25处理。
7)将适量氢氧化钠溶液加入反应釜七25,向反应釜七25通入一定量氯气,充分搅拌2~4h,控制反应釜内温度≤72oC,取样检测溶液pH值,pH值≥10时,方可继续检测溶液中CN-含量,否则再次加入适量氢氧化钠溶液处理。
所述制备方法中物料摩尔配比为邻甲苯酚:甲醇钠:苯酞:盐酸:氯化亚砜:氰化钠=1~1.02:0.95~1:1:1~1.1:1~1.25:1~1.2。
所述制备方法中互溶剂二甲基甲酰胺的用量为氯化亚砜质量的0.5~2%,催化剂四丁基溴化铵的用量为氰化钠质量的3%~5%。
所述步骤1)中反应釜一1加入邻甲苯酚之前,确保釜内无水,防止水与甲醇钠反应。
所述步骤2)中脱掉甲醇升温缓慢,防止甲醇蒸出过程带出多余物料;步骤2)中停止搅拌物料处于粘稠状,物料颜色由黑变红。
所述步骤3)中废水切入切水槽中,切水槽内设置多层滤网,回收絮状物,絮状物到达一定量可重新提纯。
所述步骤4)中离心之前开始通入氮气,充分置换后,放料离心,离心过程氮气压力保持在0.1MPa~0.15MPa;步骤4)蒸馏条件在-0.06MPa,温度在130oC下,保持蒸馏2h。
所述步骤5)中升温回流带水温度控制在110oC之内,防止破坏2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸结构;步骤5)加入氯化亚砜后升温过程前期要缓慢,防止反应剧烈,引起釜内起压。
所述步骤6)加入的甲苯中甲醇质量分数应≤0.1%,否则加入适量水除去甲苯中甲醇;步骤6)滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液过程,反应釜内温度控制在15~25oC,保温温度控制在22~26oC,滴加时间控制在1~2h,优选的时间为1.5h。
所述步骤7)检测CN-含量≤40mg/L时,转交污水厂处理。
综上所述,本发明的有益效果如下:(1)本发明所述方法操作简单,易于工业化生产;(2)本发明涉及反应原料来源广泛,全部采用国产原料,选用常用溶剂,可重复循环利用,降低生产成本低;(3)本发明所述生产方法多处采用滴加方式,并有质量流量计调控滴加速率,有效控制反应瞬间变化趋势,降低风险因素,确保安全生产;(4)本发明明确生产调控指标,制备产物含量高,2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯含量可达到99.1%,2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰含量可达到98.8%;(5)本发明所述装置,结构简单、设计合理。
附图说明
图1是本发明所述装置的结构示意图。
图中:1、反应釜一;2、冷凝器一;3、水罐一;4、甲醇罐;5、反应釜二;6、盐酸罐;7、冷凝器二;8、切水槽;9、冷凝器三;10、甲苯罐一;11、反应釜三;12、残液罐;13、反应釜四;14、离心机;15、母液罐;16、反应釜五;17、冷凝器四;18、氯化亚砜罐;19、甲苯罐二;20、氰化钠罐;21、滴加罐;22、水罐二;23、反应釜六;24、冷凝器五;25、反应釜七。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示,实施例中采用的装置包括反应釜、冷凝器、离心机、物料罐,反应釜一1顶部设有进料口、气相口和加水口,气相口通过管路与冷凝器一2连接,冷凝器一2出口连接甲醇罐4,加水口与水罐一3连接,反应釜一1底部通过管路、机泵连接反应釜二5,反应釜二5顶部设有进料口、加水口、气相口,气相口通过管路与冷凝器二7连接,进料口与盐酸罐6连接,反应釜二5底部设置底阀,底阀连接视盅后分三路分别接切水槽8、放空阀、转料线,转料线接至反应釜四13,反应釜四13底部经管路连接离心机14,离心出固体物料投入反应釜五16,母液经母液罐15打入反应釜三11,反应釜三11顶部设置气相口,气相口通过管路与冷凝器三9连接,冷凝器三9出口连接甲苯罐一10,反应釜三11底部连接残液罐12,反应釜五16上部设置投料口、进料口、吸料口和气相口,进料口与氯化亚砜罐18连接,气相口与冷凝器四17相连,冷凝器四17出料口与分水器相接,分水器中间出口连接反应釜五16和甲苯罐二19,分水器底部出水,反应釜五16底部通过机泵连接滴加罐21,反应釜六23顶部设置滴加口、进料口,进料口连接氰化钠罐20,滴加口连接滴加罐21和水罐二22,反应釜六23底部连接转料线和转水线,转料线连接下一步工艺处理装置,转水线连接反应釜七25,反应釜七25顶部设置气相口、吸料口、通气口,氯气进料管穿过通气口延伸至反应釜七25底部,一端连接有环形管,环形管上设置出气孔,气相口与冷凝器24相连。
实施例1(甲醇钠:邻甲苯酚:苯酞摩尔比=0.95:1.02:1)。
微加热反应釜一1,升温至50oC,取液体邻甲苯酚(质量分数为98%)82.23g加入反应釜一1,再向反应釜一1加入甲醇钠(质量分数为28%)133.90g,控制反应釜一1温度58oC,保温1.5h,保温完,向反应釜一1加入苯酞(质量分数为98%)100g,均匀搅拌,开启气相阀门,升温脱去甲醇钠中甲醇,1h升温至80oC,7h升温至155oC,观察物料变红,没有甲醇蒸出,停止搅拌,保温3h,加入水300g,温度控制在75oC左右,开启搅拌,0.5h后转入反应釜二5,向反应釜二5内缓慢滴加盐酸(质量分数为30%)97g,检测pH值,确认pH值为2,加入甲苯500ml,升温至85oC,静置物料分层,切水,收集絮状物,再向反应釜二5加入150g水,升温85oC,静置切水,降温至40oC左右,将物料转入反应釜四13,继续缓慢降温至0oC,保温1h,离心,液相转入反应釜三11,升温回收甲苯,固体物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸,干燥测质量为169.85g,气相色谱检测含量为98.9%,计算得出收率为94.89%。
实施例2(甲醇钠:邻甲苯酚:苯酞摩尔比=1:1.02:1)。
微加热反应釜一1,升温至50oC,取液体邻甲苯酚(质量分数为98%)82.23g加入反应釜一1,再向反应釜一1加入甲醇钠(质量分数为28%)140.9g,控制反应釜一1温度58oC,保温1.5h,保温完,向反应釜一1加入苯酞(质量分数为98%)100g,均匀搅拌,开启气相阀门,升温脱去甲醇钠中甲醇,1h升温至80oC,7h升温至155oC,观察物料变红,没有甲醇蒸出,停止搅拌,保温3h,加入水300g,温度控制在75oC左右,开启搅拌,0.5h后转入反应釜二5,向反应釜二5内缓慢滴加盐酸(质量分数为30%)97g,检测pH值,确认pH值为2,加入甲苯500ml,升温至85oC,静置物料分层,切水,收集絮状物,再向反应釜二5加入150g水,升温85oC,静置切水,降温至40oC左右,将物料转入反应釜四13,继续缓慢降温至0oC,保温1h,离心,液相转入反应釜三11,升温回收甲苯,固体物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸,干燥测质量为169.93g,含量为98.6%,计算得出收率为94.65%。
实施例3(甲醇钠:邻甲苯酚:苯酞摩尔比=0.95:1:1)。
微加热反应釜一1,升温至50°C,取液体邻甲苯酚(质量分数为98%)80.62g加入反应釜一1,再向反应釜一1加入甲醇钠(质量分数为28%)133.9g,控制反应釜一1温度58oC,保温1.5h,保温完,向反应釜一1加入苯酞(质量分数为98%)100g,均匀搅拌,开启气相阀门,升温脱去甲醇钠中甲醇,1h升温至80oC,7h升温至155oC,观察物料变红,没有甲醇蒸出,停止搅拌,保温3h,加入水300g,温度控制在75oC左右,开启搅拌,0.5h后转入反应釜二5,向反应釜二5内缓慢滴加盐酸(质量分数为30%)97g,检测pH值,确认pH值为2,加入甲苯500ml,升温至85oC,静置物料分层,切水,收集絮状物,再向反应釜二5加入150g水,升温85oC,静置切水,降温至40oC左右,将物料转入反应釜四13,继续缓慢降温至0oC,保温1h,离心,液相转入反应釜三11,升温回收甲苯,固体物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸,干燥测质量为168.54g,含量为98.1%,计算得出收率为93.40%。
实施例4(甲醇钠:邻甲苯酚:苯酞摩尔比=0.95:1.02:1,变化pH值和离心温度)。
微加热反应釜一1,升温至50°C,取液体邻甲苯酚(质量分数为98%)82.23g加入反应釜一1,再向反应釜一1加入甲醇钠(质量分数为28%)133.90g,控制反应釜一1温度58oC,保温1.5h,保温完,向反应釜一1加入苯酞(质量分数为98%)100g,均匀搅拌,开启气相阀门,升温脱去甲醇钠中甲醇,1h升温至80oC,7h升温至155oC,观察物料变红,没有甲醇蒸出,停止搅拌,保温3h,加入水300g,温度控制在75oC左右,开启搅拌,0.5h后转入反应釜二5,向反应釜二5内缓慢滴加盐酸(质量分数为30%)97g,检测pH值,pH值为3,加入甲苯500ml,升温至85oC,静置物料分层,切水,收集絮状物,再向反应釜二5加入150g水,升温85oC,静置切水,降温至40oC左右,将物料转入反应釜四13,继续缓慢降温至5oC,保温1h,离心,液相转入反应釜三11,升温回收甲苯,固体物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸,干燥测质量为165.10g,气相色谱检测含量为96.5%,计算得出收率为90.0%。
实施例5(2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸:氯化亚砜:氰化钠摩尔比=1:1.25:1.2)。
取2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸(质量分数为98%)200g投入反应釜五16,加入无水甲苯(质量分数为99.5%)630g,(如加入为含有部分水分的甲苯,需进行升温除水工艺),升温搅拌,充分溶解,再降温至35oC,向反应釜五16缓慢滴加氯化亚砜(质量分数为99.5%)120.90g,加入1.21gDMF,搅拌1h,缓慢升温,防止反应釜起压,尾气接入氢氧化钠溶液中,4h升温至68oC±2oC,保温4h,期间反应釜压力保持在0.02MPa,升温脱去甲苯450g,温度控制≤95oC,降温至45oC,物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,将物料转入滴加灌21。向反应釜六23加入甲苯(质量分数为99.5%)1000g,(如加入为含有部分甲醇的甲苯,需进行水洗工艺),再向反应釜六23加入水250g、四丁基溴化铵2g、氰化钠48.53g,控制反应釜六23温度在13~15oC之间,开始滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,1~1.5h内滴加完成,滴加过程温度控制在15~25oC之间,滴加完温度控制在18~22oC之间,开始保温,保温温度控制在22~26oC之间,保温1.5~2h后静置切水,再加入水200g搅拌,静置切水,重复2次,将氰化废水转入反应釜七25进行处理,剩余物料即为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰溶液,取样测2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰浓度体积为1450ml,浓度为0.1340g/ml,含量为98.8%,计算得收率为94.51%。
实施例6(2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸:氯化亚砜:氰化钠摩尔比=1:1:1.2)。
取2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸(质量分数为98%)200g投入反应釜五16,加入无水甲苯(质量分数为99.5%)630g,(如加入为含有部分水分的甲苯,需进行升温除水工艺),升温搅拌,充分溶解,再降温至35oC,向反应釜五16缓慢滴加氯化亚砜(质量分数为99.5%)96.72g,加入1.21gDMF,搅拌1h,缓慢升温,防止反应釜起压,尾气接入氢氧化钠溶液中,4h升温至68oC±2oC,保温4h,期间反应釜压力保持在0.02MPa,升温脱去甲苯450g,温度控制≤95oC,降温至45oC,物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,将物料转入滴加灌21。向反应釜六23加入甲苯(质量分数为99.5%)1000g,(如加入为含有部分甲醇的甲苯,需进行水洗工艺),再向反应釜六23加入水250g、四丁基溴化铵2g、氰化钠48.53g,控制反应釜六23温度在13~15oC之间,开始滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,1~1.5h内滴加完成,滴加过程温度控制在15~25oC之间,滴加完温度控制在18~22oC之间,开始保温,保温温度控制在22~26oC之间,保温1.5~2h后静置切水,再加入水200g搅拌,静置切水,重复2次,将氰化废水转入反应釜七25进行处理,剩余物料即为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰溶液,取样测2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰浓度体积为1435ml,浓度为0.1202g/ml,含量为95.1%,计算得收率为80.76%。
实施例7(2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸:氯化亚砜:氰化钠摩尔比=1:1.25:1)。
取2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸(质量分数为98%)200g投入反应釜五16,加入无水甲苯(质量分数为99.5%)630g,(如加入为含有部分水分的甲苯,需进行升温除水工艺),升温搅拌,充分溶解,再降温至35oC,向反应釜五16缓慢滴加氯化亚砜(质量分数为99.5%)120.90g,加入1.21gDMF,搅拌1h,缓慢升温,防止反应釜起压,尾气接入氢氧化钠溶液中,4h升温至68oC±2oC,保温4h,期间反应釜压力保持在0.02MPa,升温脱去甲苯450g,温度控制≤95oC,降温至45oC,物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,将物料转入滴加灌21。向反应釜六23加入甲苯(质量分数为99.5%)1000g,(如加入为含有部分甲醇的甲苯,需进行水洗工艺),再向反应釜六23加入水250g、四丁基溴化铵2g、氰化钠40.44g,控制反应釜六23温度在13~15oC之间,开始滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,1~1.5h内滴加完成,滴加过程温度控制在15~25oC之间,滴加完温度控制在18~22oC之间,开始保温,保温温度控制在22~26oC之间,保温1.5~2h后静置切水,再加入水200g搅拌,静置切水,重复2次,将氰化废水转入反应釜七25进行处理,剩余物料即为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰溶液,取样测2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰浓度体积为1443ml,浓度为0.1192g/ml,含量为96.2%,计算得收率为81.47%。
实施例8(2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸:氯化亚砜:氰化钠摩尔比=1:1.25:1.2,变化滴加温度)。
取2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸(质量分数为98%)200g投入反应釜五16,加入无水甲苯(质量分数为99.5%)630g,(如加入为含有部分水分的甲苯,需进行升温除水工艺),升温搅拌,充分溶解,再降温至35oC,向反应釜五16缓慢滴加氯化亚砜(质量分数为99.5%)120.90g,加入1.21gDMF,搅拌1h,缓慢升温,防止反应釜起压,尾气接入氢氧化钠溶液中,4h升温至68oC±2oC,保温4h,期间反应釜压力保持在0.02MPa,升温脱去甲苯450g,温度控制≤95oC,降温至45oC,物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,将物料转入滴加灌21。向反应釜六23加入甲苯(质量分数为99.5%)1000g,(如加入为含有部分甲醇的甲苯,需进行水洗工艺),再向反应釜六23加入水250g、四丁基溴化铵2g、氰化钠48.53g,控制反应釜六23温度在13~15oC之间,开始滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,1~1.5h内滴加完成,滴加过程温度为30oC,滴加完温度为32oC,开始保温,保温温度为35oC,保温1.5~2h后静置,切水时发现不分层,界面不清,再加入水200g搅拌,静置切水,重复2次,将氰化废水转入反应釜七25进行处理,剩余物料即为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰溶液,取样测2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰浓度体积为1342ml,浓度为0.1021g/ml,含量为90.21%,计算得收率为60.85%。
Claims (8)
1.一种醚菌酯中间体的制备装置,包括反应釜、冷凝器、离心机、物料罐,其特征在于:反应釜一(1)顶部设有进料口、气相口和加水口,气相口通过管路与冷凝器一(2)连接,冷凝器一(2)出口连接甲醇罐(4),加水口与水罐(3)连接,反应釜一(1)底部通过管路、机泵连接反应釜二(5),反应釜二(5)顶部设有进料口、加水口、气相口,气相口通过管路与冷凝器二(7)连接,进料口与盐酸罐(6)连接,反应釜二(5)底部设置底阀,底阀连接视盅后分三路分别接切水槽(8)、放空阀、转料线,转料线接至反应釜四(13),反应釜四(13)底部经管路连接离心机(14),离心出固体物料投入反应釜五(16),离心母液经母液罐(15)打入反应釜三(11),反应釜三(11)顶部设置气相口,气相口通过管路与冷凝器三(9)连接,冷凝器三(9)出口连接甲苯罐一(10),反应釜三(11)底部连接残液罐(12),反应釜五(16)上部设置投料口、进料口、吸料口和气相口,进料口与氯化亚砜罐(18)连接,气相口与冷凝器四(17)相连,冷凝器四(17)出料口与分水器相接,分水器中间出口连接反应釜五(16)和甲苯罐二(19),分水器底部出水,反应釜五(16)底部通过机泵连接滴加罐(21),反应釜六(23)顶部设置滴加口、进料口,进料口连接氰化钠罐(20),滴加口连接滴加罐(21)和水罐(22),反应釜六(23)底部连接转料线和转水线,转料线连接下一步工艺处理装置,转水线连接反应釜七(25),反应釜七(25)顶部设置气相口、吸料口、通气口,氯气进料管穿过通气口延伸至反应釜七(25)底部,一端连接有环形管,环形管上设置出气孔,气相口与冷凝器五(24)相连,所述盐酸罐通过流量计调控盐酸滴加速率,所述切水槽内设置三层过滤网,滤网目数为80~200目,所述氯化亚砜罐通过流量计调控氯化亚砜滴加速率,所述氰化钠罐通过流量计调控氰化钠加入速率,滴加罐通过流量计调控2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液滴加速率,所述的氯气进料管为两条,对称连接在环形管上,出气孔设置在环形管靠近反应器底端的面上。
2.一种权利要求1所述的装置制备醚菌酯中间体的方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)、将充分溶解的邻甲苯酚定量吸入反应釜一(1)中,温度控制在48~52oC之间,将定量的液体甲醇钠均匀吸入反应釜一(1)中,反应温度为55~60oC,反应时间为1.5h;
2)、将称量好的苯酞加入到反应釜一(1)中,搅拌10min后,缓慢升温脱掉甲醇钠中的甲醇,1h升温至78~82oC,保温0.5h,再用6~8h升温至150~165oC,无甲醇析出,停止搅拌,保温3h,保温结束后,加入适量水适当升温至75oC,盘车搅拌,充分搅拌0.5h,将物料通过机泵转入反应釜二(5),加入适量水冲洗反应釜一(1),确保物料完全转入反应釜二(5)中,转料完成后反应釜一(1)可进入下一轮操作,邻甲苯酚:甲醇钠:苯酞的摩尔配比为1~1.02:0.95~1:1;
3)、盐酸经流量计缓慢加入反应釜二(5)中,至物料pH值为2止,搅拌0.5h,复测pH值,复测不变继续进行下步操作,若pH酸性减弱,则继续酸化直至pH=2,苯酞:盐酸的摩尔配比为1:1~1.1,酸化完成后,加入适量甲苯,升温至84~85oC,搅拌0.5h,静置分层0.5h,切水,将絮状物切净后关闭底阀,降温至40oC,转料至反应釜四(13),转料完成后反应釜二(5)可进入下一轮操作;
4)、反应釜四(13)缓慢降温至0oC,保温1h,开始离心,离心温度控制在0~5oC,离心母液转入反应釜三(11),缓慢升温回收甲苯,蒸馏条件在-0.06MPa,温度在130oC下,保持蒸馏2h,无液体析出,停止蒸馏,残液收集待处理,离心出固体粉末为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸;
5)、将定量的2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸投入反应釜五(16)中,加入适量甲苯,开启搅拌,升温、回流,带水至分水器中无明显水珠出现,升温回流带水温度控制在110oC之内,防止破坏2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酸结构,带水完成,降温至35oC,加入适量二甲基甲酰胺(DMF),氯化亚砜经流量计缓慢加入反应釜五(16)中,加入氯化亚砜后升温过程前期要缓慢,防止反应剧烈,引起釜内起压,互溶剂二甲基甲酰胺的用量为氯化亚砜质量的0.5~2%,苯酞:氯化亚砜的摩尔配比为1:1~1.25,搅拌1h,缓慢升温4h至68oC±2oC,保温4h后,升温控制温度≤95oC,真空度保持-0.08MPa,脱去定量甲苯,确认无甲苯析出,降温至45oC,将2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯转至滴加罐(21);
6)、向反应釜六(23)打入定量甲苯,加入的甲苯中甲醇质量分数应≤0.1%,否则加入适量水除去甲苯中甲醇,加入适量反应水,釜内温度控制在13~15oC之间,将反应釜六(23)抽至负压为-0.01MPa~-0.02MPa,加入适量四丁基溴化铵,抽入适量液体氰化钠,催化剂四丁基溴化铵的用量为氰化钠质量的3%~5%,苯酞:氰化钠的摩尔配比为1:1~1.2,充分搅拌1h,向反应釜六(23)滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液,滴加2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氯溶液过程,反应釜内温度控制在15~25oC,滴加时间控制在1~2h,滴加完保温1.5h,保温温度控制在22~26oC,静置切水,再加入适量水洗水,充分搅拌,静置切水,反应生成的物料为2-(2-甲基苯氧基)-亚甲基苯甲酰氰,废水全部转入反应釜七(25)处理;
7)、将适量氢氧化钠溶液加入反应釜七(25),向反应釜七(25)通入一定量氯气,充分搅拌2~4h,控制反应釜内温度≤72oC,取样检测溶液pH值,pH值≥10时,方可继续检测溶液中CN-含量,否则再次加入适量氢氧化钠溶液处理。
3.根据权利要求2所述的醚菌酯中间体的制备方法,其特征在于:步骤1)中反应釜一(1)加入邻甲苯酚之前,确保釜内无水,防止水与甲醇钠反应。
4.根据权利要求2所述的醚菌酯中间体的制备方法,其特征在于:步骤2)中脱掉甲醇升温缓慢,防止甲醇蒸出过程带出多余物料。
5.根据权利要求2所述的醚菌酯中间体的制备方法,其特征在于:步骤2)中停止搅拌物料处于粘稠状,物料颜色由黑变红。
6.根据权利要求2所述的醚菌酯中间体的制备方法,其特征在于:步骤3)中废水切入切水槽中,切水槽内设置多层滤网,回收絮状物,絮状物到达一定量可重新提纯。
7.根据权利要求2所述的醚菌酯中间体的制备方法,其特征在于:步骤4)中离心之前开始通入氮气,充分置换后,放料离心,离心过程氮气压力保持在0.1MPa~0.15MPa。
8.根据权利要求2所述的醚菌酯中间体的制备方法,其特征在于:步骤7)检测CN-含量≤40mg/L时,转交污水厂处理。
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