CN108863852A - 一种新的敌草隆的加成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新的敌草隆的加成方法,所述加成方法具体包括以下步骤:往反应釜内加入60%二甲胺水溶液,再加入甲苯作为溶剂,启动搅拌机进行搅拌将物料混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜冷至20℃以下,通过滴加罐往反应釜内滴加3,4‑二氯异氰酸苯酯与溶剂甲苯混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜温度控制为25℃左右,控制不超过30℃,反应4h,并用碱调节pH值为7~8,再升温到80℃后离心过滤,回收溶剂甲苯,滤饼水洗呈中性后于90~100℃干燥,制得敌草隆,本发明合成的甲基硫菌灵的纯度达到98%以上,反应转化率达到95%以上,安全性好,温度易于控制,减少了污染物的生成,降低了副产物的产生。

Description

一种新的敌草隆的加成方法
技术领域
本发明涉及敌草隆合成技术领域,具体涉及一种新的敌草隆的加成方法。
背景技术
敌草隆(英文名称Diuron)为美国杜邦公司开发的一种取代脲类除草剂。它由3,4-二氯苯基异氰酸酯与二甲胺加成所得。反应方程式如下:
敌草隆具有内吸传导作用和一定的触杀作用,以根系吸收为主。杂草根系吸收药剂后,传到地上叶片中,并沿着叶脉向周围传播,其可通过抑制光合作用中的希尔反应杀死植物,使受害杂草从叶尖和边缘开始褪色,终至全叶枯萎,不能制造养分,饥饿而死。敌草隆主要用于棉花、大豆、玉米、花生、甘蔗、果树、茶树、橡胶树等旱地作物防除一年生禾本科杂草和某些阔叶杂草,如马唐、旱稗、狗尾草、蓼、藜、莎草,对多年生杂草如狗根、香附子等也有良好的防除效果。敌草隆使用比例最大的作物是芦笋,草莓、柑橘和菠萝,而使用量最大的作物是柑橘类和棉花。敌草隆在国内已得到大量的应用,剂型有25%、50%、80%可湿性粉剂和5%、0%敌草隆粉剂。
由3,4-二氯苯基异氰酸酯与二甲胺加成制备敌草隆的方法主要有两种:(1)将3,4-二氯苯基异氰酸酯溶液滴加至二甲胺水溶液中进行反应。该方法由于体系中有水分存在,造成间3,4-二氯苯基异氰酸酯与水发生水解反应,生产副产物N,N-二(3,4-二氯二苯基)脲,致使产品收率低、含量低,难以分离纯化。(2)将3,4-二氯苯异氰酸酯溶解在有机溶剂中,升温至40-75℃,通入干燥的二甲胺气体直至体系的pH值达8-9,60-70℃保温搅拌1-3h,当3,4-二氯苯异氰酸酯的含量为整个反应体系的0.1wt%以下时结束反应,抽滤,干燥,得到敌草隆固体,专利CN201310555070.9就采用该方法。该方法虽然解决了3,4-二氯苯基异氰酸酯发生水解的问题,但二甲胺沸点(101.13kPa)只有7.4℃,常压通气过程中二甲胺损失较多;另外二甲胺在甲苯、二甲苯等有机溶剂中溶解度偏低,加成后期反应速度较慢。此外,专利CN200910185466.2中采用先将二甲胺水溶液和甲苯混合,然后在25℃下向它们中滴加3,4-二氯苯基异氰酸酯至pH8-9进行反应,反应后升温至75℃再保温反应,然后冷却分离,得敌草隆。该方法虽然比将3,4-二氯苯基异氰酸酯溶液滴加至二甲胺水溶液中有一定改进,但由于体系中仍有水分存在,未解决“造成间3,4-二氯苯基异氰酸酯与水发生水解反应,生产副产物N,N-二(3,4-二氯二苯基)脲,致使产品收率低、含量低,难以分离纯化”的问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明旨在提供一种温度易于控制的、安全性好的、杂质含量低的、纯度高、转化率高的以及能够降低废水、废渣产生的新的敌草隆的加成方法。
为实现本发明目的,采用的技术方案是:一种新的敌草隆的加成方法,所述新的敌草隆的加成方法具体包括以下步骤:
1).往反应釜内先加入含量为60%的二甲胺水溶液,再加入甲苯作为溶剂,启动搅拌机进行搅拌将甲苯与二甲胺水溶液混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜冷至20℃以下;
所述反应釜内部设置有上恒温区和下恒温区,所述上恒温区和下恒温区之间设置有隔热板,隔热板上设置有漏液孔;
所述外循环程控恒温槽设置有2个,分别为上外循环程控恒温槽和下外循环程控恒温槽;
所述上外循环程控恒温槽通过上循环保温管与反应釜的上恒温区连接,下外循环程控恒温槽通过下循环保温管与反应釜的下恒温区连接;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为45~100℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为20℃以下;
2).通过反应釜上的物料滴加罐往反应釜内滴加3,4-二氯异氰酸苯酯,边滴加边将3,4-二氯异氰酸苯酯与溶剂甲苯搅拌混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜温度控制为25℃左右,控制不超过30℃,反应4h,并用碱试剂调节pH值为7~8;
所述物料滴加罐内部的温度控制为45~115℃,物料滴加罐内部的温度比反应釜上恒温区内部的温度高10~25℃;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为45~100℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为25℃左右,且不超过30℃;
所述3,4-二氯异氰酸苯酯与二甲胺水溶液的酯胺比为1~1.5:1;
3).待反应完全后,将反应釜内部温度再升温到80℃用回收剂回收二甲胺蒸汽,后离心过滤,回收溶剂甲苯,滤饼水洗或者碱洗后再水洗呈中性后于90~100℃干燥,制得白色无臭固体即为敌草隆;
所述二甲胺回收剂为纯水、10~40%的二甲胺水溶液或者40~60%的二甲胺水溶液;
所述溶剂甲苯的回收方法为分段减压精馏,精馏过程轻组份用纯水进行回收,重组份用甲苯进行回收;
所述分段减压精馏的第1段精馏温度设置为10~25℃,第2段精馏温度设置为25~60℃,第3段精馏温度设置为65~105℃。
优选的,所述新的敌草隆的加成方法步骤1中搅拌机的搅拌方式为磁力搅拌,搅拌速率设置为100~500r/min。
优选的,所述新的敌草隆的加成方法步骤2中碱试剂设置为10~30%的氢氧化钠溶液或者20~40%的碳酸钠溶液。
优选的,所述新的敌草隆的加成方法步骤3中碱洗所用的碱试剂设置为5~15%的碳酸氢钠溶液、硼酸钠溶液或者磷酸氢钠溶液。
本发明的有益效果为:本发明新的敌草隆的加成方法合成的敌草隆的纯度达到98%以上,反应转化率达到95%以上,安全性好,稳定性佳,温度易于控制,减少了污染物的生成,降低了副产物的产生,操作简单,减少了废水及废渣的总量。
附图说明
图1是本发明新的敌草隆的加成方法的装置示意简图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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
如图1所示,本发明采用的技术方案为:一种新的敌草隆的加成方法,所述新的敌草隆的加成方法具体包括以下步骤:
1).往反应釜内先加入含量为60%的二甲胺水溶液,再加入甲苯作为溶剂,启动搅拌机进行搅拌将甲苯与二甲胺水溶液混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜冷至20℃以下;
所述反应釜内部设置有上恒温区和下恒温区,所述上恒温区和下恒温区之间设置有隔热板,隔热板上设置有漏液孔;
所述外循环程控恒温槽设置有2个,分别为上外循环程控恒温槽和下外循环程控恒温槽;
所述上外循环程控恒温槽通过上循环保温管与反应釜的上恒温区连接,下外循环程控恒温槽通过下循环保温管与反应釜的下恒温区连接;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为80℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为20℃以下;
2).通过反应釜上的物料滴加罐往反应釜内滴加3,4-二氯异氰酸苯酯,边滴加边将3,4-二氯异氰酸苯酯与溶剂甲苯搅拌混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜温度控制为25℃左右,控制不超过30℃,反应4h,并用碱试剂调节pH值为8;
所述物料滴加罐内部的温度控制为90℃,物料滴加罐内部的温度比反应釜上恒温区内部的温度高10℃;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为80℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为25℃左右,且不超过30℃;
所述3,4-二氯异氰酸苯酯与二甲胺水溶液的酯胺比为1.05:1;
3).待反应完全后,将反应釜内部温度再升温到80℃用回收剂回收二甲胺蒸汽,后离心过滤,回收溶剂甲苯,滤饼水洗或者碱洗后再水洗呈中性后于100℃干燥,制得白色无臭固体即为敌草隆;
所述二甲胺回收剂为纯水;
所述溶剂甲苯的回收方法为分段减压精馏,精馏过程轻组份用纯水进行回收,重组份用甲苯进行回收;
所述分段减压精馏的第1段精馏温度设置为15℃,第2段精馏温度设置为60℃,第3段精馏温度设置为90℃。
进一步地,所述新的敌草隆的加成方法步骤1中搅拌机的搅拌方式为磁力搅拌,搅拌速率设置为100r/min。
进一步地,所述新的敌草隆的加成方法步骤2中碱试剂设置为10%的氢氧化钠溶液。
进一步地,所述新的敌草隆的加成方法步骤3中碱洗所用的碱试剂设置为15%的碳酸氢钠溶液。
实施例2
如图1所示,本发明采用的技术方案为:一种新的敌草隆的加成方法,所述新的敌草隆的加成方法具体包括以下步骤:
1).往反应釜内先加入含量为60%的二甲胺水溶液,再加入甲苯作为溶剂,启动搅拌机进行搅拌将甲苯与二甲胺水溶液混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜冷至20℃以下;
所述反应釜内部设置有上恒温区和下恒温区,所述上恒温区和下恒温区之间设置有隔热板,隔热板上设置有漏液孔;
所述外循环程控恒温槽设置有2个,分别为上外循环程控恒温槽和下外循环程控恒温槽;
所述上外循环程控恒温槽通过上循环保温管与反应釜的上恒温区连接,下外循环程控恒温槽通过下循环保温管与反应釜的下恒温区连接;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为60℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为20℃以下;
2).通过反应釜上的物料滴加罐往反应釜内滴加3,4-二氯异氰酸苯酯,边滴加边将3,4-二氯异氰酸苯酯与溶剂甲苯搅拌混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜温度控制为25℃左右,控制不超过30℃,反应4h,并用碱试剂调节pH值为7.5;
所述物料滴加罐内部的温度控制为85℃,物料滴加罐内部的温度比反应釜上恒温区内部的温度高25℃;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为60℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为25℃左右,且不超过30℃;
所述3,4-二氯异氰酸苯酯与二甲胺水溶液的酯胺比为1.1:1;
3).待反应完全后,将反应釜内部温度再升温到80℃用回收剂回收二甲胺蒸汽,后离心过滤,回收溶剂甲苯,滤饼水洗或者碱洗后再水洗呈中性后于90℃干燥,制得白色无臭固体即为敌草隆;
所述二甲胺回收剂为10~40%的二甲胺水溶液;
所述溶剂甲苯的回收方法为分段减压精馏,精馏过程轻组份用纯水进行回收,重组份用甲苯进行回收;
所述分段减压精馏的第1段精馏温度设置为25℃,第2段精馏温度设置为60℃,第3段精馏温度设置为80℃。
进一步地,所述新的敌草隆的加成方法步骤1中搅拌机的搅拌方式为磁力搅拌,搅拌速率设置为200r/min。
进一步地,所述新的敌草隆的加成方法步骤2中碱试剂设置为20%的碳酸钠溶液。
进一步地,所述新的敌草隆的加成方法步骤3中碱洗所用的碱试剂设置为15%的碳酸氢钠溶液。
在本发明中,本发明新的敌草隆的加成方法合成的敌草隆的纯度达到98%以上,反应转化率达到95%以上,安全性好,稳定性佳,温度易于控制,减少了污染物的生成,降低了副产物的产生,操作简单,减少了废水及废渣的总量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种新的敌草隆的加成方法,其特征在于:所述新的敌草隆的加成方法具体包括以下步骤:
1).往反应釜内先加入含量为60%的二甲胺水溶液,再加入甲苯作为溶剂,启动搅拌机进行搅拌将甲苯与二甲胺水溶液混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜冷至20℃以下;
所述反应釜内部设置有上恒温区和下恒温区,所述上恒温区和下恒温区之间设置有隔热板,隔热板上设置有漏液孔;
所述外循环程控恒温槽设置有2个,分别为上外循环程控恒温槽和下外循环程控恒温槽;
所述上外循环程控恒温槽通过上循环保温管与反应釜的上恒温区连接,下外循环程控恒温槽通过下循环保温管与反应釜的下恒温区连接;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为45~100℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为20℃以下;
2).通过反应釜上的物料滴加罐往反应釜内滴加3,4-二氯异氰酸苯酯,边滴加边将3,4-二氯异氰酸苯酯与溶剂甲苯搅拌混合均匀,使用外循环程控恒温槽将反应釜温度控制为25℃左右,控制不超过30℃,反应4h,并用碱试剂调节pH值为7~8;
所述物料滴加罐内部的温度控制为45~115℃,物料滴加罐内部的温度比反应釜上恒温区内部的温度高10~25℃;
所述反应釜上恒温区内部的温度控制为45~100℃,反应釜下恒温区内部的温度控制为25℃左右,且不超过30℃;
所述3,4-二氯异氰酸苯酯与二甲胺水溶液的酯胺比为1~1.5:1;
3).待反应完全后,将反应釜内部温度再升温到80℃用回收剂回收二甲胺蒸汽,后离心过滤,回收溶剂甲苯,滤饼水洗或者碱洗后再水洗呈中性后于90~100℃干燥,制得白色无臭固体即为敌草隆;
所述二甲胺回收剂为纯水、10~40%的二甲胺水溶液或者40~60%的二甲胺水溶液;
所述溶剂甲苯的回收方法为分段减压精馏,精馏过程轻组份用纯水进行回收,重组份用甲苯进行回收;
所述分段减压精馏的第1段精馏温度设置为10~25℃,第2段精馏温度设置为25~60℃,第3段精馏温度设置为65~105℃。
2.根据权利要求1所述的一种新的敌草隆的加成方法,其特征在于:所述新的敌草隆的加成方法步骤1中搅拌机的搅拌方式为磁力搅拌,搅拌速率设置为100~500r/min。
3.根据权利要求1所述的一种新的敌草隆的加成方法,其特征在于:所述新的敌草隆的加成方法步骤2中碱试剂设置为10~30%的氢氧化钠溶液或者20~40%的碳酸钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种新的敌草隆的加成方法,其特征在于:所述新的敌草隆的加成方法步骤3中碱洗所用的碱试剂设置为5~15%的碳酸氢钠溶液、硼酸钠溶液或者磷酸氢钠溶液。
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