CN108727196A - 一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法 - Google Patents

一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及除草剂技术领域，具体涉及一种生产2‑甲基‑4‑氯苯氧乙酸的酯类的方法，步骤如下：将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；将邻甲酚加入另一反应釜，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠等；本发明具有产品成本低，同时产品对环境友好，工艺先进、成熟，安全操作性高的优点，2‑甲基‑4‑氯苯氧乙酸的酯类总收率≥93％，而且绝不含二噁英。

Description

一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法
技术领域
本发明涉及除草剂技术领域，具体涉及一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法。
背景技术
2-甲基-4-氯苯氧乙酸是一种具有高效、低毒、高选择性的苯氧乙酸型除草剂，主要用于防除稻、麦、玉米、高粱等禾谷类作物田中的杂草，对禾谷类作物安全。2-甲基-4-氯苯氧乙酸除草剂具有较强的内吸传导性，通过杂草的茎叶和根系吸收，传导到各部分，破坏植物的疏导组织，影响植物正常的生理机能，最终导致植物死亡。
现在广泛使用的是2-甲基-4-氯苯氧乙酸的盐类和酯类等配制的制剂，但现有制备方法依旧存在诸多缺陷，不能完全保证无二噁英的产生，二噁英是剧毒物质，即使在每十亿分之几的极低量下就对人和动植物造成毒害；其次，操作冗长，成本高，制备过程易对周围环境造成严重的污染问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，产品成本低，同时产品对环境友好，工艺先进、成熟，安全操作性高。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，步骤如下：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、醇类溶剂和酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的醇类溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
优选的，所述步骤1)中和反应的温度控制在5～25℃，压力为常压，当溶液pH值7～8时即为反应终点。
优选的，所述步骤3)中滴加温度控制在125～130℃，反应时间8～9h时，压力为常压。
优选的，所述步骤4)中需中控邻甲基苯氧乙酸含量≤0.5％。
优选的，所述步骤5)中醇类溶剂为含1～8个碳原子的一元醇或低碳原子的多元醇，含1～8个碳原子的一元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇或辛醇；低碳原子的多元醇为乙二醇、丙二醇或丙三醇。
优选的，所述步骤5)中酯化酶是NovoSP435酯化酶或者红曲酯化酶。
(三)有益效果
1、本发明具有产品成本低，同时产品对环境友好，工艺先进、成熟，安全操作性高的优点，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率≥93％，而且绝不含二噁英。
2、本发明首先采用碳酸氢钠代替氢氧化钠进行中和，中和反应相对彻底，副产物少；依次，制备过程中二氯乙烷和甲苯还可以重新回收循环使用，降低了生产成本；最后，通过优化制备步骤，选择适宜NovoSP435酯化酶或者红曲酯化酶作催化剂及控制条件调整，使产品稳定，含量提高，总收率提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、甲醇溶剂和NovoSP435酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的甲醇溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
经测定得出，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率为93％。
实施例2：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、乙醇溶剂和NovoSP435酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的乙醇溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
经测定得出，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率为95％。
实施例3：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、辛醇溶剂和NovoSP435酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的辛醇溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
经测定得出，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率为92％。
实施例4：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、甲醇溶剂和红曲酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的甲醇溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
经测定得出，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率为96％。
实施例5：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、辛醇溶剂和红曲酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的辛醇溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
经测定得出，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率为94％。
实施例6：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、醇类溶剂和红曲酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的醇类溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
经测定得出，2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类总收率为93％。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，其特征在于，步骤如下：
1)将氯乙酸加入反应釜，滴加80％碳酸钠溶液进行中和反应，生成氯乙酸钠；
2)将邻甲酚加入另一反应釜，控制温度25～40℃，压力为常压，反应时间25～35分钟，滴加30％氢氧化钠溶液进行反应，生成邻甲酚钠，反应完后进行保温处理；
3)将氯乙酸钠通过计量罐向邻甲酚钠反应釜中滴加，通过缩合反应生成邻甲基苯氧乙酸钠；
4)将邻甲基苯氧乙酸钠转入氯化反应釜，加盐酸酸化生成邻甲基苯氧乙酸晶体，水洗洗去邻甲基苯氧乙酸晶体中的盐后，向反应釜中加入甲苯，搅拌升温至50℃后开始通氯气，通氯结束升温至55℃保温反应2小时后开始中控，反应结束后分层水洗，脱甲苯，再加入二氯乙烷冷却结晶，最后经抽滤、烘干后即得2-甲基-4-氯苯氧乙酸；
5)将2-甲基-4-氯苯氧乙酸、醇类溶剂和酯化酶分别加入到酯化反应釜中，酯化反应完成后水洗、脱除过量的醇类溶剂后得到成品2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类。
2.如权利要求1所述的一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，其特征在于，所述步骤1)中和反应的温度控制在5～25℃，压力为常压，当溶液pH值7～8时即为反应终点。
3.如权利要求1所述的一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，其特征在于，所述步骤3)中滴加温度控制在125～130℃，反应时间8～9h时，压力为常压。
4.如权利要求1所述的一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，其特征在于：所述步骤4)中需中控邻甲基苯氧乙酸含量≤0.5％。
5.如权利要求1所述的一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，其特征在于：所述步骤5)中醇类溶剂为含1～8个碳原子的一元醇或低碳原子的多元醇，含1～8个碳原子的一元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇或辛醇；低碳原子的多元醇为乙二醇、丙二醇或丙三醇。
6.如权利要求1所述的一种生产2-甲基-4-氯苯氧乙酸的酯类的方法，其特征在于：所述步骤5)中酯化酶是NovoSP435酯化酶或者红曲酯化酶。
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