CN109467537A - 一种改进型嘧菌酯的纯化和回收方法 - Google Patents

Abstract

一种去除嘧菌酯粗品中M329杂质的方法，包括以下步骤：将嘧菌酯粗品倒入溶剂中，室温下搅拌混合，再加入活性炭；在搅拌条件下，逐步升温至60‑120℃，嘧菌酯粗品溶解于溶剂中；将混合物过滤，分离活性炭，收取滤液。产品结晶析出；过滤得到产品。本发明中采用粉末状活性炭在加热溶剂中，对M329具有意外的高吸附性。

Description

一种改进型嘧菌酯的纯化和回收方法

技术领域

本发明涉及农药化工领域，具体地，涉及一种农药杀菌剂的纯化方法，以及回收方法。

背景技术

嘧菌酯(azoxystrobin)是一种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，化学名称为(E)-2-{2-[6-(2-氰基苯氧基)嘧啶-4-基氧基]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯。该杀菌剂广谱、高效，几乎对所有真菌纲病害如白粉病、锈病、颖枯病、网斑病、霜霉病、稻瘟病等均有良好活性。目前嘧菌酯是全球用量最大的杀菌剂。

国内外有较多的专利文献报道了的嘧菌酯的纯化方法，大部分采用重结晶的方法进行纯化。例如专利CN 103265496 B，提到用乙酸丁酯为结晶溶剂；CN 103145627中以甲苯为结晶溶剂，以甲醇为重结晶溶剂；CN 102311392 B提到已乙酸丁酯为重结晶溶剂，CN104672146 A报道以甲醇、乙醇、异丙醇等醇类为重结晶溶剂。但是目前的采用重结晶纯化方法存在纯化效果不理想以及产品收率底的缺点，比如与嘧菌酯结构类似的杂质，去除效果不好，而采用二氯甲烷、乙酸乙酯等嘧菌酯溶解度较大的溶剂进行重结晶，使得大量产品溶解于重结晶溶剂中，大幅度降低产品收率，推高了产品价格。

目前，嘧菌酯合成的工艺路线有多种，主要使用的包括以下两种：

第一种在专利WO 2002100837中公开，采用以下早期路线合成嘧菌酯：

同时文献中指出，在碱的存在下进行甲酰化和甲基化反应时，甲氧基丙稀酸甲酯发生smile重排，得到分子量为M329杂质，分子结构如图所示(以下简称M329)。

在另外一种合成路线，同样存在smile重排，产生一定量的M329杂质。

上述路线合成嘧菌酯粗产物中均存在M329杂质，粗品中杂质含量在0.3％-12.0％之间。由于该杂质非常稳定，不易分解，在常规溶剂比如甲苯、醇类、酯类等常规溶剂中溶解性极低，无法通过简单的重结晶方法中完全去除。

由于M329的存在，降低了药效，同时由于M329在自然界中难以有效降解，给环境带来危害，随着人们对环境保护要求越来越重视，环保标准越来越严格，在不久的将来，非常有可能因为药物副产物所产出的不可降解的残留，而影响的农药的使用，甚至强制退出市场。另外M329颜色为金黄色，少量存在会使产品颜色明显变深，无法满足大部分国内客户对产品质量的需求。因此，针对该杂质的纯化显得尤为必要。

发明内容

为了有效去除嘧菌酯粗产物中M329杂质，进一步纯化嘧菌酯，本发明提出一种纯化方法，具体如下：

一种去除嘧菌酯粗品中M329杂质的方法，包括以下步骤：

(1)将嘧菌酯粗品、活性炭与溶剂混合；

(2)在搅拌条件下，逐步升温，待嘧菌酯粗品部分或完全溶解于溶剂中；

(3)在60-120℃条件下，将步骤2的混合物过滤，分离活性炭，收取滤液；

(4)向滤液不加入或加入促进嘧菌酯析出的溶剂，降温待产品析出，过滤，取滤饼固体为产品。

其中，步骤1中活性炭为经过酸化处理过的活性炭，活性炭的PH值为3.0-7.0，优选4.5-6.8；

步骤1中所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、异丙醇、甲基叔丁基醚、二甲基亚砜、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。优选甲苯、甲醇、乙醇中的一种或多种，选用溶剂以任意配比混合。

步骤1中所述溶剂的用量与嘧菌酯粗品的质量比例为0.5～5.0：1.0；优选为1.2～2.5：1。

步骤1中，活性炭经过酸化处理，所述酸为为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸中的一种或多种；

步骤1中，所述活性炭的形状为粉末；颗粒状的对杂质几乎无吸附效果；所述活性炭从来源上分，可以以木屑、木炭等制成的木质活性炭，也可以是以椰子壳、核桃壳、杏核壳等制成的果壳活性炭；

步骤1中，所述活性炭的用量与嘧菌酯粗品重量比为0.005～0.3：1.0,优化为0.02～0.1：1.0。

步骤4中，所述促进嘧菌酯析出溶剂，为水、石油醚、正己烷、环己烷、乙醚、二苯醚、四氢呋喃中的一种或多种；各组分可以任意配比混合；

在上述利用活性炭去除嘧菌酯粗品中M329杂质的方法中，所用活性炭不仅吸附了M329杂质，同时也吸附一定量的嘧菌酯产品，为了提高产品收率，本发明还提出了一种从活性炭吸附嘧菌酯的粗品中回收嘧菌酯的方法，具体发明内容如下：

一种从活性炭吸附嘧菌酯粗品中回收嘧菌酯的方法，包括以下步骤：

a、将含有嘧菌酯粗品倒入溶剂中，搅拌条件下加热至回流0.5-24h；

b、将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；

c、通过蒸馏和或重结晶分离溶剂，得到产品。将滤液溶剂回收，所得固体为回收嘧菌酯粗品。

上述步骤重复使用1-3次，能够有效回收嘧菌酯产品。

上述步骤a所用的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、异丙醇、甲基叔丁基醚、二甲基亚砜、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、乙酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。优选甲苯、甲醇、乙醇、乙酸丁酯中的一种或多种，选用溶剂以任意配比混合。

一般步骤a采用的溶剂与步骤1中所述溶剂的相同，根据具体生产需要也可以采用不容的溶剂。溶剂用量可以为吸附后活性炭重量的0.5-5倍，嘧菌酯回收脱附次数可以1-3次，脱附回收的活性炭可以多次使用。

在本发明技术中，基于对M329化学性质的研究和多次试验，发现酸性粉末状活性炭在加热溶剂中，对M329具有意外的高吸附性，因此，采用本发明技术方案，纯化后的嘧菌酯产物中M329低于0.01％，甚至检测不到。

此外，利用活性炭吸附M329也会导致部分嘧菌酯产品被吸附，如果不采取措施，活性炭作为三废的固废处理。不仅三废量大，不环保，而且造成较多的嘧菌酯的损失，会大幅度提高生产成本。本发明技术中，吸附嘧菌酯产品的活性炭经过一次解吸附，100活性炭中产品不超过2g,通过二次解吸附，100g活性炭中的产品,不超过0.5g，获得极好的产品回收效果。

附图说明

图1 M329的HNMR核磁谱图

核磁中采用的氘代溶剂为DMSO

图2粗品HPLC纯度

HPLC为高效液相色谱分析的简称，检索条件：监测光波254nm，流动相为乙腈：水＝1:3

图中不同面积表示产品和杂质含量，面积最大的峰为嘧菌酯产品，其次为M329杂质，其他为未知杂质，其他HPCL检测条件相同。

图3实施例1纯化后的嘧菌酯HPCL纯度监测图

图4实施例2纯化后的嘧菌酯HPCL纯度监测图

具体实施方式

本发明通过以下具体实施例进行说明，但是应当理解本发明并不限于以下具体实施方案，在此仅供本领域的技术人员能够顺利实现本发明，其它任何显而易见的改进或变更，都不超出本发明所附权利要求的保护范围。

本发明中嘧菌酯粗品、嘧菌酯的粗品溶液和活性炭通过上虞颖泰精细化工有限公司购买。

对照例

取嘧菌酯粗品，不经过任何处理，测定其纯度及M329含量分别为80％和11％，图2中HPLC给出了粗品纯度监测结果。

实施例1

用稀盐酸酸化活性炭，将活性炭的pH值调节至3.0-7.0。

在2000ml反应瓶中，加入200g嘧菌酯粗品，加入600ml甲醇和10g活性炭，升温到回流，回流保温2小时，热过滤。取样检测母液中M329含量0.01％为合格，甲醇母结晶得到嘧菌酯产品，测定嘧菌酯产品纯度为99.8％，回收吸附粗品活性炭待脱附。

脱附方法为：将吸附嘧菌酯粗品的活性炭15g倒入200ml甲醇中，搅拌条件下加热至回流2h；然后将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；减压条件下蒸馏，将滤液溶剂回收，所得固体为回收嘧菌酯粗品，得到2.2g嘧菌酯粗品。

实施例2

用柠檬酸酸化活性炭，将活性炭的pH值调节至3.0-7.0。

在3000ml反应瓶中，加入200g嘧菌酯粗品，加入600ml甲醇和10g活性炭，升温到回流，回流保温2小时，热过滤。取样检测母液中M329含量0.01％为合格，向溶液中加入水100ml，降温至室温，待嘧菌酯产品完全析出，测定嘧菌酯产品纯度为99.6％，回收吸附粗品活性炭待脱附。

脱附方法为：将吸附嘧菌酯粗品的活性炭15g倒入200ml甲醇中，搅拌条件下加热至回流2h；；将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；重结晶分离溶剂和产品，所得固体为回收嘧菌酯粗品2.1g。

实施例3

用稀盐酸酸化活性炭，将活性炭的pH值调节至3.0-7.0。

在2000ml反应瓶中，加入200g嘧菌酯的600ml甲苯溶液，10g活性炭，升温到80℃，回流保温2小时，热过滤。取样检测母液中M329含量0.01％为合格，甲苯母液结晶得到嘧菌酯产品，测定嘧菌酯产品纯度为99.5％，回收吸附粗品的活性炭等待脱附。

脱附方法为：将吸附嘧菌酯粗品的活性炭15g倒入200ml甲苯中，搅拌条件下加热至回流2h；将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；减压条件下蒸馏，将滤液溶剂回收，所得固体为回收嘧菌酯粗品2.4g。

实施例4

用稀磷酸酸化活性炭，将活性炭的pH值调节至3.0-7.0。

在3000ml反应瓶中，加入200g嘧菌酯粗品，加入600ml乙醇和10g活性炭，升温到回流，回流保温2小时，热过滤。取样检测母液中M329含量0.01％为合格，甲醇母结晶得到嘧菌酯产品，测定嘧菌酯产品纯度为99.8％，回收吸附粗品活性炭待脱附。

脱附方法为：将吸附嘧菌酯粗品的活性炭15g倒入200ml乙醇中，搅拌条件下加热至回流2h；；将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；减压条件下蒸馏，将滤液溶剂回收，所得固体为回收嘧菌酯粗品1.9g。

实施例5

用稀甲酸酸化活性炭，将活性炭的pH值调节至3.0-7.0。

在3000ml反应瓶中，加入200g嘧菌酯粗品，加入600ml乙醇和10g活性炭，升温到回流，回流保温2小时，热过滤。取样检测母液中M329含量0.01％为合格，向溶液中加入正己烷1500ml，降温至室温，待嘧菌酯产品完全析出，测定嘧菌酯产品纯度为99.7％，回收吸附粗品活性炭待脱附。

脱附方法为：将吸附嘧菌酯粗品的活性炭15g倒入200ml乙醇中，搅拌条件下加热至回流2h；将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；减压条件下蒸馏，将滤液溶剂回收，所得固体为回收嘧菌酯粗品2.2g。

实施例6

用稀醋酸酸化活性炭，将活性炭的pH值调节至3.0-7.0。

在3000ml反应瓶中，加入200g嘧菌酯粗品，加入600ml乙酸丁酯和10g活性炭，升温到回流，回流保温2小时，热过滤。取样检测母液中M329含量0.01％为合格，降温至室温，待嘧菌酯产品完全析出，测定嘧菌酯产品纯度为99.5％，回收吸附粗品活性炭待脱附。

脱附方法为：将吸附嘧菌酯粗品的活性炭15g倒入200ml乙酸丁酯中，搅拌条件下加热至回流2h；然后将将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；减压条件下蒸馏，将滤液溶剂回收，所得固体为回收嘧菌酯粗品2.3g。

表1

实施例	嘧菌酯产品纯度	杂质M329含量
			对照例	80％	11％
实施例1	99.8％	0.01％
			实施例2	99.6％	0.01％
实施例3	99.5％	0.01％
			实施例4	99.8％	0.01％
实施例5	99.7％	0.01％
			实施例6	99.5％	0.01％

从以上对照例和实施例1-6中可以发现，采用本发明技术能够有效去除嘧菌酯中M329杂质的含量，提高产品纯度，获得了意料不到的技术效果。

Claims (10)

1.一种去除嘧菌酯粗品中M329杂质的方法，包括以下步骤：

(1)将嘧菌酯粗品、活性炭与溶剂混合；

(2)在搅拌条件下，逐步升温，待嘧菌酯粗品部分或完全溶解于溶剂中；

(3)在60-120℃条件下，将步骤2的混合物过滤，分离活性炭，收取滤液；

(4)向滤液不加入或加入促进嘧菌酯析出的溶剂，降温待产品析出，过滤，取滤饼固体为产品；

其中，步骤1中活性炭为经过酸化处理过的活性炭，活性炭的PH值为3.0-7.0，优选4.5-6.8。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1中所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、异丙醇、甲基叔丁基醚、二甲基亚砜、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸丁酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述溶剂为甲苯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇中的一种或多种，选用溶剂以任意配比混合。

4.根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于步骤1中所述溶剂的用量与嘧菌酯粗品的质量比例为0.5～5.0：1.0；优选为1.2～2.5：1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1中，活性炭经过酸化处理，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1中，所述活性炭的形状为粉末。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1中，所述活性炭的用量与嘧菌酯粗品重量比为0.005～0.3：1.0,优化为0.02～0.1：1.0。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤4中，所述促进嘧菌酯析出溶剂，为水、石油醚、正己烷、环己烷、乙醚、二苯醚、四氢呋喃中的一种或多种；各组分可以任意配比混合。

9.一种从吸附嘧菌酯的活性炭中回收嘧菌酯的方法，包括以下步骤：

a、将含有嘧菌酯粗品倒入溶剂中，搅拌条件下加热至回流0.5-24h；

b、将溶液过滤，分离活性炭，取滤液；

c、通过蒸馏和或重结晶分离溶剂，所得固体为回收嘧菌酯粗品。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于上述步骤a所用的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、异丙醇、甲基叔丁基醚、二甲基亚砜、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；优选甲苯、甲醇、乙醇、乙酸丁酯中的一种或多种，选用溶剂以任意配比混合。