CN109574935A - 制备3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了制备3，4‑二甲基吡唑及其磷酸盐的方法。其中，制备3，4‑二甲基吡唑的方法包括：(1)将2‑丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁酮盐；(2)将步骤(1)得到的反应液与酸液在所述微通道反应器中混合，以便得到4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁酮水溶液；(3)将水合肼与所述4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁酮水溶液在所述微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4‑二甲基吡唑水溶液；(4)对所述3，4‑二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4‑二甲基吡唑。该方法大大缩短了反应时间，且保证了产品的收率及纯度，能够实现连续化生产。
Description
技术领域
本发明属于精细化工合成技术领域，具体而言，涉及制备3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的方法。
背景技术
3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)是德国BASF研制的一种高效、安全、无毒和廉价的氮肥硝化抑制剂，在肥料里加入硝化抑制剂DMPP，可以控制铵态氮向硝态氮转化，从而实现氮素的稳定供应，减少硝态氮的淋失，氧化氮的排放，以达到提高化肥的利用率，保护环境，促进农业发展的目的。恩泰克利用植物吸收铵态氮和硝态氮的加强效应，获得协同作用的增产效益，在减少氮用量的同时作物还提高产量。因此，连续工业化的制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)具有十分广阔的开发和应用前景。
目前，有采用2-甲基-2-丁烯醛为原料，先与水合肼反应生成得到3，4-二甲基-3，4-二氢-1H-吡唑，再在浓硫酸中在碘化钠的催化作用下高温制得3，4-二甲基吡唑的方法，但该方法中2-甲基-2-丁烯醛价格昂贵，而且容易发生聚合反应，且需要浓硫酸以及高温，对设备防腐要求较高，危险性也较高；此外，制备DMPP时若采用浓硫酸，在反应过程中还会生成的大量的SO2等气体，后处理过程中会产生大量的强酸性废水，而且操作步骤复杂，无法进行连续化生产；此外，还有使用2-丁酮和多聚甲醛为起始原料，在酸的催化作用下生成3-甲基-3-丁烯-2-酮，在与水合肼反应后再碱性环境中用双氧水氧化脱氢制备3,4-二甲基吡唑，再与磷酸反应制备DMPP，但该方法中的3-甲基-3-丁烯-2-酮容易聚合，不易保存，而且操作步骤复杂，需要用到大量的反应釜等设备，并且无法连续化生产，生产效率低下。
因此，如何实现3，4-二甲基吡唑磷酸盐的工业化连续生产还有待进一步研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制备3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的方法。该方法采用微通道反应器替代常规的反应釜作为反应设备，不仅大大缩短了反应时间，而且保证了产品的收率及纯度，同时实现了3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的连续化生产，具有重大的工业化应用价值。
根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种制备3，4-二甲基吡唑的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)将2-丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐；
(2)将步骤(1)得到的反应液与酸液在所述微通道反应器中混合，以便得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液；
(3)将水合肼与所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在所述微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4-二甲基吡唑水溶液；
(4)对所述3，4-二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4-二甲基吡唑。
根据本发明上述实施例的制备3，4-二甲基吡唑的方法，通过以2-丁酮和醛为原料，并在微通道反应器中依次进行醛酮缩合反应、环合和氧化脱氢反应来制备3，4-二甲基吡唑，不仅原料成本低，且无需使用浓硫酸，安全性高；而且与反应釜相比，通过利用微通道反应器迅速传质传热的特点不仅可以大大缩短反应时间，还能够在提高反应效率的同时显著提高反应产物的选择性，确保产品具有较高的收率及纯度，进而能够实现3，4-二甲基吡唑的连续化生产，具有重大的工业化应用价值。具体地，采用该方法制备3，4-二甲基吡唑的收率可达75％以上，且制备得到的3，4-二甲基吡唑的纯度可达95％以上。
另外，根据本发明上述实施例的制备3，4-二甲基吡唑的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述微通道反应器包括多片串联的反应片，步骤(1)-(3)分别在不同的所述反应片中进行。
在本发明的一些实施例中，所述反应片的内径为10～1000μm，优选10～500μm，更优选10～100μm。
在本发明的一些实施例中，所述反应片的片数为8～17片。
在本发明的一些实施例中，用于进行步骤(1)和(2)的所述反应片的总片数为3～8片，优选4～7片，更优选5～6片。
在本发明的一些实施例中，用于进行步骤(1)和(2)的所述反应片，单片所述反应片的持液量为10～200mL，优选10～150mL，更优选10～100mL。
在本发明的一些实施例中，用于进行步骤(3)的所述反应片的总片数为5～9片，优选5～8片，更优选6～7片。
在本发明的一些实施例中，用于进行步骤(3)的所述反应片，单片所述反应片的持液量为10～400mL，优选10～300mL，更优选10～200mL。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述醛酮缩合反应是在20～80℃下进行1～200s，优选1～100s，更优选15～50s。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述2-丁酮与所述醛的摩尔比为1：(1～1.5)，优选1：(1～1.3)，更优选1：(1～1.1)。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述碱溶液中溶质的质量为所述2-丁酮质量的0.01～5％，优选0.1～2.5％，更优选0.5～1％。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述2-丁酮的进液量为0.1～5L/min，优选0.5～3L/min，更优选1～2.5L/min。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述醛为甲醛气体或醛溶液，所述醛溶液为选自甲醛水溶液、三聚甲醛水溶液和多聚甲醛水溶液中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述醛溶液的浓度为15～40wt％，优选35～40wt％，更优选35wt％。
在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述碱溶液为选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和甲醇钠的甲醇溶液中的至少一种。
任选地，所述碱溶液的浓度为1～20wt％，优选5～15％，更优选8～10％。
在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，将步骤(1)得到的反应液与所述酸液在30～80℃下混合，优选30～60℃，更优选30～40℃。
在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述反应液与酸液的混合液的pH值为3～7。
在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述酸液为选自硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、三氟乙酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，所述酸液与步骤(1)所述碱溶液的摩尔比为(1～1.5)：1。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，将所述水合肼与所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在70～95℃下反应，时间为5～200s。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述2-丁酮与所述水合肼的摩尔比为1：(1.0～1.5)。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的进液量为0.1～10L/min，优选1～6L/min，更优选2～5L/min。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述水合肼的浓度为40～80％，优选60～80％，更优选70～80％。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述氧化脱氢反应的温度为40～90℃，时间为5～300s。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述2-丁酮与所述双氧水的摩尔比为1：(1～3)，所述碱性溶液中溶质的质量为所述2-丁酮质量的0.02～5％，优选0.1～2.5％，更优选0.5～1％。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述的双氧水的浓度为20％～50％，优选25～40％，更优选30～35％。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述碱性溶液为选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁和氢氧化钙中至少一种的水溶液和/或三乙胺。
在本发明的一些实施例中，步骤(4)中，所述有机萃取的溶剂为选自苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正己烷和环己烷中的至少一种。
根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：
(I)将采用权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的3，4-二甲基吡唑与醇水混合液和磷酸供给至第二微通道反应器中进行反应；
(II)对步骤(I)得到的反应液进行降温、搅拌结晶、过滤和干燥，以便得到3，4-二甲基吡唑磷酸盐。
根据本发明上述实施例的制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的方法，通过将3，4-二甲基吡唑与醇水混合液和磷酸供给至微通道反应器中进行反应以制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐，可以利用微通道反应器迅速传质传热的特点大大缩短反应时间，并且在提高反应效率的同时还能够显著提高反应产物的选择性，确保3，4-二甲基吡唑磷酸盐具有较高的收率及纯度，进而实现3，4-二甲基吡唑磷酸盐的连续化生产，与以反应釜作为反应设备相比取得了显著的进步，具有重大的工业化应用价值。具体地，采用该方法制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率可达95％以上，且制备得到的3，4-二甲基吡唑磷酸盐的纯度可达95％以上。
在本发明的一些实施例中，所述第二微通道反应器包括多片串联的反应片，所述反应片的内径为10～1000μm，优选100～1000μm，更优选500～800μm。
在本发明的一些实施例中，单片所述反应片的持液量为10～200mL，优选10～150mL，更优选10～100mL。
在本发明的一些实施例中，所述第二微通道反应器包括3～5片串联的所述反应片。
在本发明的一些实施例中，步骤(I)中，反应温度为40～50℃，时间为1～180s，优选5～100s，更优选10～50s。
在本发明的一些实施例中，所述醇水混合液中醇的含量为30～85wt％。
在本发明的一些实施例中，所述醇水混合液与所述3，4-二甲基吡唑的质量比为(0.5～2)：1，优选(0.6～1.5)：1，更优选(0.8～1.2)：1。
在本发明的一些实施例中，所述3，4-二甲基吡唑与所述磷酸的摩尔比为1：(1～1.1)。
在本发明的一些实施例中，将所述3，4-二甲基吡唑与醇水混合液混合后供给至所述第二微通道反应器中，3，4-二甲基吡唑醇水混合液的进液量为0.1～10L/min，优选1～6L/min，更优选2～5L/min。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的制备3，4-二甲基吡唑的方法示意图。
图2是根据本发明一个实施例的制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的方法示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种制备3，4-二甲基吡唑的方法。根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
(1)将2-丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐；(2)将步骤(1)得到的反应液与酸液在微通道反应器中混合，以便得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液；(3)将水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4-二甲基吡唑水溶液；(4)对3，4-二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4-二甲基吡唑。
根据本发明上述实施例的制备3，4-二甲基吡唑的方法，通过以2-丁酮和醛为原料，并在微通道反应器中依次进行醛酮缩合反应、环合和氧化脱氢反应来制备3，4-二甲基吡唑，不仅原料成本低，且无需使用浓硫酸，安全性高；而且与反应釜相比，通过利用微通道反应器迅速传质传热的特点不仅可以大大缩短反应时间，还能够在提高反应效率的同时显著提高反应产物的选择性，确保产品具有较高的收率及纯度，进而能够实现3，4-二甲基吡唑的连续化生产，具有重大的工业化应用价值。具体地，采用该方法制备3，4-二甲基吡唑的收率可达75％以上，且制备得到的3，4-二甲基吡唑的纯度可达95％以上。
根据本发明的一个具体实施例，本发明中选用的微通道反应器可以包括多片串联的反应片，步骤(1)-(3)分别在不同的反应片中进行。本发明中通过在微通道反应器不同的反应片内相继完成醛酮缩合反应、环合和氧化脱氢反应，不仅可以实现3，4-二甲基吡唑的连续化制备，还进一步有利于各步反应充分进行，进而能够显著提高最终制备得到的3，4-二甲基吡唑的收率和纯度。
根据本发明的再一个具体实施例，微通道反应器中，反应片的内径可以为10～1000μm，例如可以为10～500μm、20～800μm、30～600μm、50～200μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm或900μm等，本发明中通过控制反应片的内径为10～1000μm，可以使微通道反应器具有较高的传质传热效率，使各步反应在反应片内充分进行并大大缩短反应时间，在提高反应效率的同时显著提高反应产物的选择性，确保产品具有较高的收率及纯度，进而能够实现3，4-二甲基吡唑的连续化生产。优选地，反应片的内径可以为10～500μm，例如可以为10μm、30μm、70μm、110μm、150μm、220μm、320μm、480μm、500μm等，由此可以进一步提高微通道反应器迅速传质传热的效率，进而能够进一步提高反应效率并提高反应产物的选择性，确保产品具有更高的收率及纯度；更优选地，反应片的内径可以为10～100μm，例如可以为10μm、15μm、25μm、35μm、45μm、55μm、65μm、75μm、85μm、95μm、100μm等，由此可以使微通道反应器具有更高的传质传热的效率，进而能够更进一步地提高反应效率并提高反应产物的选择性，从而更有利于提高产品的收率及纯度。
根据本发明的又一个具体实施例，本发明中选用的微通道反应器中，反应片的片数可以为8～17片，例如反应片的个数可以为8片、9片、10片、11片、12片、13片、14片、15片、16片或17片，步骤(1)可以在2～5片反应片中进行，步骤(2)可以在2～4片反应片中进行，步骤(3)可以在4～9片反应片中进行。本发明中通过控制上述反应片的片数，可以在提高反应效率的同时使各步反应均能够充分进行，从而能够进一步提高3，4-二甲基吡唑的收率及纯度。
下面参考图1对本发明上述实施例的制备3，4-二甲基吡唑的方法进行详细描述。
S100：制备4-羟基-3-甲基-2-丁酮
根据本发明的实施例，制备4-羟基-3-甲基-2-丁酮时可以包括两个步骤：(1)将2-丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐；
(2)将步骤(1)得到的反应液与酸液在微通道反应器中混合，以便得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液。由此，不仅原料成本低，且无需使用浓硫酸，危险性较低；而且通过利用微通道反应器迅速传质传热的特点还可以显著降低反应所需的温度并大大缩短反应时间，同时能够显著提高反应产物的选择性。
根据本发明的一个具体实施例，用于制备4-羟基-3-甲基-2-丁酮的反应片的总片数可以为3～8片，例如，可以为3片、4片、5片、6片、7片或8片，再例如，步骤(1)可以在2～5片反应片中进行，步骤(2)可以在1～5片反应片中进行，步骤(2)中，酸液可以在第3～7片反应片中加入，如可以在第3片、第4片、第5片、第6片或第7片加入。由此，可以在提高反应效率的同时使步骤(1)和步骤(2)充分进行，从而提高原料的利用率和4-羟基-3-甲基-2-丁酮的收率及纯度。优选地，用于制备4-羟基-3-甲基-2-丁酮的反应片的总片数可以为4～7片，由此可以进一步缩短反应时间，提高反应效率。更优选地，用于制备4-羟基-3-甲基-2-丁酮的反应片的总片数可以为5～6片，例如，步骤(1)可以在3片或4片反应片中进行，步骤(2)可以在2片或3片反应片中进行，由此不仅可以使原料充分反应，确保4-羟基-3-甲基-2-丁酮具有较高的收率及纯度，还可以在进一步提高反应效率。
根据本发明的再一个具体实施例，用于进行步骤(1)和(2)的反应片，单片反应片的持液量为10～200mL，例如可以10～150mL或10～100mL，优选地，可以依据不同规格的反应片来调节反应片的持液量，使反应物料充满反应片，进而确保微通道反应器的传热传质效果，例如，进行步骤(1)和(2)时，当反应片的内径为10～1000μm时，单片反应片的持液量可以为1～100mL；当反应片的内径为10～500μm时，单片反应片的持液量可以为1～50mL；当反应片的内径为10～100μm时，单片反应片的持液量可以为1～10mL。
根据本发明的又一个具体实施例，在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，醛酮缩合反应是在20～80℃下进行1～200s，例如可以为10～150s、20s、50s、80s、120s或180s，由此可以通过调节醛酮缩合反应的温度和时间来进一步提高原料的利用率，进而提高4-羟基-3-甲基-2-丁酮以及最终制备得到的3，4-二甲基吡唑的收率和纯度；优选地，醛酮缩合反应的时间可以为1～100s，更优选的，醛酮缩合反应的时间可以为15～50s，由此不仅可以确保2-丁酮与醛能够充分反应，还可以进一步提高醛酮缩合反应的效率。进一步地，醛酮缩合反应的温度可以优选为20～50℃，例如可以为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃，更优选的，醛酮缩合4-羟基-3-甲基-2-丁酮反应的温度可以优选为30～40℃，例如可以为30℃、32℃、34℃、36℃、38℃或40℃，由此可以在确保反应效率的同时更有利于醛酮缩合反应的稳定进行，从而进一步提高反应产物的选择性以及4-羟基-3-甲基-2-丁酮的收率。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(1)中，2-丁酮与醛的摩尔比可以为1：(1～1.5)，由此可以使2-丁酮与醛能够充分反应，进而提高原料的利用率和最终制备得到的3，4-二甲基吡唑的收率和纯度；优选地，2-丁酮与醛的摩尔比可以为1：(1～1.3)，由此可以进一步提高原料的利用率和最终制备得到的3，4-二甲基吡唑的收率和纯度；更优选地，2-丁酮与醛的摩尔比可以为1：(1～1.1)，由此可以更进一步地提高原料的利用率和最终制备得到的3，4-二甲基吡唑的收率和纯度。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(1)中，碱溶液中溶质的质量可以为2-丁酮质量的0.01～5％，由此可以不仅可以使2-丁酮与醛在碱性条件下顺利反应并得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐，还可以提高碱溶液的利用率，同时降低后续酸液的用量。优选地，碱溶液中溶质的质量可以为2-丁酮质量的0.1～2.5％，更优选地，碱溶液中溶质的质量可以为2-丁酮质量的0.5～1％，由此可以进一步提高碱溶液的利用率并降低后续酸液的用量。
根据本发明的又一个具体实施例，本发明中醛的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如，醛可以为甲醛气体或醛溶液，醛溶液可以为选自甲醛水溶液、三聚甲醛水溶液和多聚甲醛水溶液中的至少一种，由此与2-丁酮反应时可以更有利于形成4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐。进一步地，当醛为醛溶液时，醛溶液的浓度可以为15～40wt％，由此可以显著提高2-丁酮与醛的反应效率；优选地，醛溶液的浓度可以为35～40wt％，更优选地，醛溶液的浓度可以为35wt％，由此可以进一步提高2-丁酮与醛的反应效率以及2-丁酮与醛的转化率。
根据本发明的又一个具体实施例，本发明中碱溶液的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如碱溶液可以为选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和甲醇钠的甲醇溶液中的至少一种。进一步地，碱溶液的浓度可以为1～20wt％，由此，可以有效催化2-丁酮与醛的缩合反应；优选地，碱溶液的浓度可以为5～15％，更优选地，碱溶液的浓度可以为8～10％，由此可以进一步提高酮醛缩合反应的效率。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(1)中，2-丁酮的进液量可以为0.1～5L/min，本发明中可以通过控制2-丁酮的进液量来控制2-丁酮在反应片中的浓度和停留时间，进而提高2-丁酮的转化率以及与醛的反应效率；优选地，2-丁酮的进液量可以为0.5～3L/min，由此可以进一步提高2-丁酮的转化率，并使2-丁酮与醛具有较高的反应效率；更优选地，2-丁酮的进液量可以为1～2.5L/min，由此可以在确保2-丁酮与醛具有较高反应效率的同时进一步提高2-丁酮的转化率。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(2)中，可以将步骤(1)得到的反应液与酸液在30～80℃下混合，并使混合液的pH值为3～7，由此，可以充分中和加入的氢氧化钠，从而有效制备得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液。优选地，步骤(1)得到的反应液与酸液的混合温度可以为30～60℃，更优选地，混合温度可以为30～40℃。
根据本发明的又一个具体实施例，本发明中酸液的选择并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如，酸液为选自硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、三氟乙酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种。进一步地，酸液与步骤(1)碱溶液的摩尔比可以为(1～1.5)：1，由此可以使步骤(1)得到的反应液与酸液混合后的pH值为3～7。
S200：制备3，4-二甲基吡唑
根据本发明的实施例，利用4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液制备3，4-二甲基吡唑可以包括两个步骤：(3)将水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4-二甲基吡唑水溶液；(4)对3，4-二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4-二甲基吡唑。由此可以显著提高3，4-二甲基吡唑的收率和纯度。
根据本发明的一个具体实施，用于进行步骤(3)的反应片的总片数可以为5～9片，例如可以为5片、6片、7片、8片或9片，再例如，水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的反应可以在3～6片反应片中进行，氧化脱氢反应可以在2～5片反应片中进行，氧化脱氢反应中，双氧水和碱性溶液可以在第4～8片反应片中同时加入，如可以在第4片、第5片、第6片、第7片或第8片加入。由此可以在提高反应效率的同时使环合反应和氧化脱氢充分进行，从而提高3，4-二甲基吡唑的收率及纯度。优选地，用于进行步骤(3)的反应片的总片数可以为5～8片，由此可以进一步缩短反应时间，提高反应效率。更优选地，用于进行步骤(3)的反应片的总片数可以为6～7片，例如，环合反应和氧化脱氢反应可以分别独立地在3片或4片反应片中进行，由此不仅可以环合反应和氧化脱氢反应充分进行，确保3，4-二甲基吡唑具有较高的收率及纯度，还可以在进一步提高反应效率。
根据本发明的再一个具体实施，用于进行步骤(3)的反应片，单片反应片的持液量可以为10～400mL，例如可以为10～300mL或10～200mL，优选地，可以依据不同规格的反应片来调节反应片的持液量，使反应物料能够完全充满反应片，进而确保微通道反应器的传热传质效果，例如，进行步骤(3)时，当反应片的内径为10～1000μm时，单片反应片的持液量可以为1～100mL；当反应片的内径为10～500μm时，单片反应片的持液量可以为1～50mL；当反应片的内径为10～100μm时，单片反应片的持液量可以为1～10mL。
根据本发明的又一个具体实施，步骤(3)中，可以将水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在70～95℃下反应，例如可以为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃，时间可以为5～200s，优选10～120s，更优选20～40s，由此不仅可以使水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液充分反应，还可以进一步提高二者的反应效率。进一步地，2-丁酮与水合肼的摩尔比可以为1：(1.0～1.5)，本发明中通过控制2-丁酮与水合肼为上述摩尔比，可以进一步提高水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮反应时的转化率。其中，水合肼的浓度可以为40～80％，由此可以使水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮具有较高的反应效率；优选地，水合肼的浓度可以为60～80％，更优选地，水合肼的浓度可以为70～80％，由此可以进一步提高水合肼与4-羟基-3-甲基-2-丁酮的反应效率。
根据本发明的又一个具体实施，步骤(3)中，4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的进液量可以为0.1～10L/min，本发明中可以通过控制4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的进液量来控制4-羟基-3-甲基-2-丁酮在反应片中的浓度和停留时间，进而使4-羟基-3-甲基-2-丁酮与水合肼充分反应，同时提高二者的反应效率；优选地，4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的进液量可以为1～6L/min，由此可以进一步有利于4-羟基-3-甲基-2-丁酮充分反应，并使4-羟基-3-甲基-2-丁酮与水合肼具有较高的反应效率；更优选地，4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的进液量可以为2～5L/min，由此可以在确保4-羟基-3-甲基-2-丁酮与水合肼具有较高的反应效率的同时进一步提高4-羟基-3-甲基-2-丁酮的利用率。
根据本发明的又一个具体实施，步骤(3)中，氧化脱氢反应的温度可以为40～90℃，例如可以为50～80℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃，时间可以为5～300s，优选10～180s，更优选30～60s，由此可以进一步提高氧化脱氢反应的反应程度和反应效率，进而显著提高3，4-二甲基吡唑的收率及纯度。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(3)中，碱性溶液的种类并不受特别限制，例如，碱性溶液可以为选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁和氢氧化钙中至少一种的水溶液和/或三乙胺。其中，碱性溶液中溶质的质量可以为2-丁酮质量的0.1～2.5％，由此中和反应液中的酸并促进氧化脱氢反应的顺利进行；优选地，碱性溶液中溶质的质量可以为2-丁酮质量的0.1～2.5％，更优选地，碱性溶液中溶质的质量可以为2-丁酮质量的0.5～1％，由此可以进一步提高碱性溶液的利用率。
根据本发明的又一个具体实施例，2-丁酮与双氧水的摩尔比可以为1：(1～3)，本发明中通过控制2-丁酮与双氧水为上述摩尔比，可以进一步提高3，4-二甲基吡唑的收率及纯度。进一步地，双氧水的浓度可以为20％～50％，由此可以进一步提高氧化脱氢反应的效率；优选地，双氧水的浓度可以为20％～40％，更优选地，双氧水的浓度可以为30～35％，由此可以进一步提高氧化脱氢反应的效率以及双氧水的利用率。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(4)中，有机萃取的溶剂并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如，有机萃取的溶剂为选自苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正己烷和环己烷中的至少一种，由此可以通过有机萃取和蒸馏最终得到3，4-二甲基吡唑。
根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的方法。根据本发明的实施例，参考图2，该方法包括：(I)将采用权利要求1-7任一项的方法制备得到的3，4-二甲基吡唑与醇水混合液和磷酸供给至第二微通道反应器中进行反应；(II)对步骤(I)得到的反应液进行降温、搅拌结晶、过滤和干燥，以便得到3，4-二甲基吡唑磷酸盐。该方法中，通过将3，4-二甲基吡唑与醇水混合液和磷酸供给至微通道反应器中进行反应以制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐，可以利用微通道反应器迅速传质传热的特点大大缩短反应时间，并且在提高反应效率的同时还能够显著提高反应产物的选择性，确保3，4-二甲基吡唑磷酸盐具有较高的收率及纯度，进而实现3，4-二甲基吡唑磷酸盐的连续化生产，与以反应釜作为反应设备相比取得了显著的进步，具有重大的工业化应用价值。具体地，采用该方法制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率可达95％以上，且制备得到的3，4-二甲基吡唑磷酸盐的纯度可达95％以上。
根据本发明的一个具体实施例，第二微通道反应器包括多片串联的反应片，反应片的内径为10～1000μm，例如可以为20～800μm、50μm、100μm、200μm、300μm、500μm、700μm、800μm或900μm等，本发明中通过控制反应片的内径为10～1000μm，可以使第二微通道反应器具有较高的传质传热效率，使3，4-二甲基吡唑与磷酸在反应片内充分进行并大大缩短反应时间，在提高反应效率的同时显著提高产品的收率及纯度，进而能够实现3，4-二甲基吡唑磷酸盐的连续化生产。优选地，反应片的内径可以为100～1000μm，更优选地，反应片的内径可以为500～800μm，由此可以进一步提高反应液在反应片中的停留时间，进而进一步有利于提高3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度。
根据本发明的再一个具体实施例，第二微通道反应器可以包括3～5片串联的反应片，第二微通道反应器中单片反应片的持液量可以为10～200mL，由此可以使3，4-二甲基吡唑与磷酸充分反应，进而进一步提高3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度；优选地，单片反应片的持液量可以为10～150mL，更优选地，单片反应片的持液量可以为10～100mL，由此可以进一步有利于提高3，4-二甲基吡唑与磷酸的反应效率，以及3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤(I)中，反应温度可以为40～50℃，时间可以为1～180s，由此可以通过调节步骤(I)的反应的温度和时间来进一步提高原料的利用率，同时提高3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度；优选地，反应时间可以为5～100s，更优选地，反应时间可以为10～50s，由此可以在提高反应效率的基础上进一步提高3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度。
根据本发明的又一个具体实施例，本发明中醇水混合液中醇的类型以及醇与水的比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如，醇可以为选择甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和异丁醇中的至少一种，醇水混合液中醇的含量为30～85wt％，例如可以为40wt％、50wt％、60wt％、70wt％或80wt％等。
根据本发明的又一个具体实施例，3，4-二甲基吡唑与磷酸的摩尔比可以为1：(1～1.1)，醇水混合液与3，4-二甲基吡唑的质量比可以为(0.5～2)：1，本发明中通过控制上述配比，不仅可以使各反应原料具有较高的利用率，还可以显著提高3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度；优选地，醇水混合液与3，4-二甲基吡唑的质量比可以为(0.6～1.5)：1，更优先地，醇水混合液与3，4-二甲基吡唑的质量比可以为(0.8～1.2)：1，由此可以在确保反应效率和3，4-二甲基吡唑磷酸盐的收率和纯度的基础上进一步提高醇水混合液的利用率。
根据本发明的又一个具体实施例，将3，4-二甲基吡唑与醇水混合液混合后供给至第二微通道反应器中，3，4-二甲基吡唑醇水混合液的进液量可以为0.1～10L/min，本发明中可以通过控制3，4-二甲基吡唑醇水混合液的进液量来控制3，4-二甲基吡唑在反应片中的浓度和停留时间，进而使3，4-二甲基吡唑与磷酸充分反应，同时提高二者的反应效率；优选地，3，4-二甲基吡唑醇水混合液的进液量可以为1～6L/min，更优选地，3，4-二甲基吡唑醇水混合液的进液量可以为2～5L/min，由此可以在确保3，4-二甲基吡唑与磷酸具有较高的反应效率的同时进一步提高3，4-二甲基吡唑的转化率。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐(参考图2，反应A区合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮，反应B区合成3，4-二甲基吡唑，反应C区合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐)：
(1)合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮
将144Kg 2-丁酮(2000mol)，150Kg质量分水为40％的甲醛水溶液(2000mol)加入到相应的储罐中，并且将3.0Kg质量分数为10％的NaOH溶液与3.1Kg质量分数为10％的HCl溶液加入到相应的储罐中；然后将微通道反应器反应A区预热至50～55℃，其中反应A区是由5片持液量为100mL的微通道反应片组成，其中酸液在第4片进料；启动计量泵进料，2-丁酮、甲醛、碱液、酸液的进料量分别为1.78L/min，1.50L/min，30mL/min和31mL/min，停留时间约9s，共得到约334L反应液，反应液经过GC检测基本无丁酮和甲醛剩余。
(2)合成3，4-二甲基吡唑
将微通道反应器反应B区预热至70℃，其中反应B区是由8片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中三乙胺和双氧水在第5片同时进料，其中A区反应产液，浓度为80％的水合肼，三乙胺，浓度为30％的双氧水的进料量分别为1.67L/min，0.60L/min，138.5mL/min，1.70L/min，停留时间约为24s，共得到约820L反应液，冷却至室温后加入约500kg甲苯，静置分层得到甲苯层，先减压蒸馏回收甲苯后得到3，4-二甲基吡唑粗品，在经过减压精馏收集105～107℃/11mmHg馏分得到约145.97Kg的3，4-二甲基吡唑，收率约为75.45％，纯度96.5％(GC)。
(3)合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)
将反应区B后处理后得到的145Kg 3，4-二甲基吡唑溶解于200Kg乙醇与100Kg水的混合溶液中后放置与相应的储罐中，将微通道反应器反应C区预热至40℃左右，其中反应C区是由3片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中3，4-甲基吡唑的乙醇溶液与174Kg质量分数为85％的磷酸的进料量为2.50L/min和1.02L/min，停留时间约为10s，降温，结晶，过滤，干燥得到约279.5Kg白色粉末状固体，即3，4-二甲基吡唑磷酸盐，收率为95.4％，纯度为98.3％(HPLC)。
实施例2
制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐(参考图2，反应A区合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮，反应B区合成3，4-二甲基吡唑，反应C区合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐)：
(1)合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮
将144Kg 2-丁酮(2000mol)，155Kg质量分水为40％的甲醛水溶液(2000mol)加入到相应的储罐中，并且将3.1Kg质量分数为10％的NaOH溶液与3.3Kg质量分数为10％的HCl溶液加入到相应的储罐中；然后将微通道反应器反应A区预热至40℃，其中反应A区是由6片持液量为100mL的微通道反应片组成，其中酸液在第4片进料；启动计量泵进料，2-丁酮、甲醛、碱液、酸液的进料量分别为1.78L/min，1.55L/min，30mL/min和33mL/min，停留时间约9s，共得到约340L反应液，反应液经过GC检测基本无丁酮和甲醛剩余。
(2)合成3，4-二甲基吡唑
将微通道反应器反应B区预热至80℃，其中反应B区是由9片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中三乙胺和双氧水在第5片同时进料，其中A区反应产液，浓度为80％的水合肼，三乙胺，浓度为30％的双氧水的进料量分别为1.67L/min，0.60L/min，138.5mL/min，1.70L/min，停留时间约为24s，共得到约820L反应液，冷却至室温后加入约500kg甲苯，静置分层得到甲苯层，先减压蒸馏回收甲苯后得到3，4-二甲基吡唑粗品，在经过减压精馏收集105～107℃/11mmHg馏分得到约148Kg的3，4-二甲基吡唑，收率约为76.54％，纯度95.5％(GC)。
(3)合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)
将反应区B后处理后得到的145Kg 3，4-二甲基吡唑溶解于200Kg乙醇与110Kg水的混合溶液中后放置与相应的储罐中，将微通道反应器反应C区预热至45℃左右，其中反应C区是由3片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中3，4-甲基吡唑的乙醇溶液与174Kg质量分数为85％的磷酸的进料量为2.50L/min和1.02L/min，停留时间约为10s，降温，结晶，过滤，干燥得到约281.2Kg白色粉末状固体，即3，4-二甲基吡唑磷酸盐，收率为95.9％，纯度为96.2％(HPLC)。
实施例3
制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐(参考图2，反应A区合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮，反应B区合成3，4-二甲基吡唑，反应C区合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐)：
(1)合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮
将144Kg 2-丁酮(2000mol)，155Kg质量分水为40％的三聚甲醛水溶液(2000mol)加入到相应的储罐中，并且将4.96Kg质量分数为10％的NaOH溶液与3.3Kg质量分数为10％的HCl溶液加入到相应的储罐中；然后将微通道反应器反应A区预热至45℃，其中反应A区是由7片持液量为100mL的微通道反应片组成，其中酸液在第5片进料；启动计量泵进料，2-丁酮、甲醛、碱液、酸液的进料量分别为1.78L/min，2.48L/min，30mL/min和33mL/min，停留时间约9s，共得到约340L反应液，反应液经过GC检测基本无丁酮和甲醛剩余。
(2)合成3，4-二甲基吡唑
将微通道反应器反应B区预热至90℃，其中反应B区是由8片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中三乙胺和双氧水在第5片同时进料，其中A区反应产液，浓度为80％的水合肼，三乙胺，浓度为30％的双氧水的进料量分别为1.67L/min，0.60L/min，138.5mL/min，1.70L/min，停留时间约为24s，共得到约820L反应液，冷却至室温后加入约600kg乙酸乙酯，静置分层得到乙酸乙酯层，先减压蒸馏回收乙酸乙酯后得到3，4-二甲基吡唑粗品，在经过减压精馏收集105～107℃/11mmHg馏分得到约139.5Kg的3，4-二甲基吡唑，收率约为72.19％，纯度97.6％(GC)。
(3)合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)
将反应区B后处理后得到的145Kg 3，4-二甲基吡唑溶解于200Kg甲醇与120Kg水的混合溶液中后放置与相应的储罐中，将微通道反应器反应C区预热至50℃左右，其中反应C区是由3片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中3，4-甲基吡唑的乙醇溶液与174Kg质量分数为85％的磷酸的进料量为2.50L/min和1.02L/min，停留时间约为10s，降温，结晶，过滤，干燥得到约277.2Kg白色粉末状固体，即3，4-二甲基吡唑磷酸盐，收率为94.6％，纯度为97.2％(HPLC)。
实施例4
制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐(参考图2，反应A区合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮，反应B区合成3，4-二甲基吡唑，反应C区合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐)：
(1)合成4-羟基-3-甲基-2-丁酮
将144Kg 2-丁酮(2000mol)，155Kg质量分水为40％的甲醛水溶液(2000mol)加入到相应的储罐中，并且将4.96Kg质量分数为10％的NaOH溶液与3.3Kg质量分数为10％的HCl溶液加入到相应的储罐中；然后将微通道反应器反应A区预热至35℃，其中反应A区是由6片持液量为100mL的微通道反应片组成，其中酸液在第5片进料；启动计量泵进料，2-丁酮、甲醛、碱液、酸液的进料量分别为1.78L/min，2.48L/min，30mL/min和33mL/min，停留时间约11s，共得到约340L反应液，反应液经过GC检测基本无丁酮和甲醛剩余。
(2)合成3，4-二甲基吡唑
将微通道反应器反应B区预热至90℃，其中反应B区是由8片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中三乙胺和双氧水在第5片同时进料，其中A区反应产液，浓度为80％的水合肼，三乙胺，浓度为30％的双氧水的进料量分别为1.67L/min，0.60L/min，138.5mL/min，1.70L/min，停留时间约为24s，共得到约820L反应液，冷却至室温后加入约500kg异丁醇，静置分层得到异丁醇层，先减压蒸馏回收异丁醇后得到3，4-二甲基吡唑粗品，在经过减压精馏收集105～107℃/11mmHg馏分得到约148.2Kg的3，4-二甲基吡唑，收率约为76.7％，纯度97.9％(GC)。
(3)合成3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)
将反应区B后处理后得到的145Kg 3，4-二甲基吡唑溶解于200Kg乙醇与120Kg水的混合溶液中后放置与相应的储罐中，将微通道反应器反应C区预热至35℃左右，其中反应C区是由4片持液量为200mL的微通道反应片组成，其中3，4-甲基吡唑的乙醇溶液与174Kg质量分数为85％的磷酸的进料量为2.50L/min和1.02L/min，停留时间约为12s，降温，结晶，过滤，干燥得到约275.7Kg白色粉末状固体，即3，4-二甲基吡唑磷酸盐，收率为94.1％，纯度为96.3％(HPLC)。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种制备3，4-二甲基吡唑的方法，其特征在于，包括：
(1)将2-丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐；
(2)将步骤(1)得到的反应液与酸液在所述微通道反应器中混合，以便得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液；
(3)将水合肼与所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在所述微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4-二甲基吡唑水溶液；
(4)对所述3，4-二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4-二甲基吡唑。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微通道反应器包括多片串联的反应片，步骤(1)-(3)分别在不同的所述反应片中进行，
任选地，所述反应片的内径为10～1000μm，优选10～500μm，更优选10～100μm，
任选地，所述反应片的片数为8～17片，
任选地，用于进行步骤(1)和(2)的所述反应片的总片数为3～8片，优选4～7片，更优选5～6片，
任选地，用于进行步骤(1)和(2)的所述反应片，单片所述反应片的持液量为10～200mL，优选10～150mL，更优选10～100mL，
任选地，用于进行步骤(3)的所述反应片的总片数为5～9片，优选5～8片，更优选6～7片，
任选地，用于进行步骤(3)的所述反应片，单片所述反应片的持液量为10～400mL，优选10～300mL，更优选10～200mL。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醛酮缩合反应是在20～80℃下进行1～200s，优选1～100s，更优选15～50s，
任选地，所述2-丁酮与所述醛的摩尔比为1：(1～1.5)，优选1：(1～1.3)，更优选1：(1～1.1)，
任选地，所述碱溶液中溶质的质量为所述2-丁酮质量的0.01～5％，优选0.1～2.5％，更优选0.5～1％，
任选地，所述2-丁酮的进液量为0.1～5L/min，优选0.5～3L/min，更优选1～2.5L/min，
任选地，所述醛为甲醛气体或醛溶液，所述醛溶液为选自甲醛水溶液、三聚甲醛水溶液和多聚甲醛水溶液中的至少一种，
任选地，所述醛溶液的浓度为15～40wt％，优选35～40wt％，更优选35wt％，
任选地，所述碱溶液为选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和甲醇钠的甲醇溶液中的至少一种，
任选地，所述碱溶液的浓度为1～20wt％，优选5～15％，更优选8～10％。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将步骤(1)得到的反应液与所述酸液在30～80℃下混合，优选30～60℃，更优选30～40℃，
任选地，所述反应液与酸液的混合液的pH为3～7，
任选地，所述酸液为选自硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、三氟乙酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种，
任选地，所述酸液与步骤(1)所述碱溶液的摩尔比为(1～1.5)：1。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，将所述水合肼与所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在70～95℃下反应，时间为5～200s，
任选地，所述2-丁酮与所述水合肼的摩尔比为1：(1.0～1.5)，
任选地，所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液的进液量为0.1～10L/min，优选1～6L/min，更优选2～5L/min，
任选地，所述水合肼的浓度为40～80％，优选60～80％，更优选70～80％。
6.根据权利要求5所述的制备3，4-二甲基吡唑的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述氧化脱氢反应的温度为40～90℃，时间为5～300s，
任选地，所述2-丁酮与所述双氧水的摩尔比为1：(1～3)，所述碱性溶液中溶质的质量为所述2-丁酮质量的0.02～5％，优选0.1～2.5％，更优选0.5～1％，
任选地，所述的双氧水的浓度为20％～50％，优选25～40％，更优选30～35％，
任选地，所述碱性溶液为选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁和氢氧化钙中至少一种的水溶液和/或三乙胺。
7.根据权利要求1或6所述的制备3，4-二甲基吡唑的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述有机萃取的溶剂为选自苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正己烷和环己烷中的至少一种。
8.一种制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的方法，其特征在于，包括：
(I)将采用权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的3，4-二甲基吡唑与醇水混合液和磷酸供给至第二微通道反应器中进行反应；
(II)对步骤(I)得到的反应液进行降温、搅拌结晶、过滤和干燥，以便得到3，4-二甲基吡唑磷酸盐。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二微通道反应器包括多片串联的反应片，所述反应片的内径为10～1000μm，优选100～1000μm，更优选500～800μm，
任选地，单片所述反应片的持液量为10～200mL，优选10～150mL，更优选10～100mL，
任选地，所述第二微通道反应器包括3～5片串联的所述反应片。
10.根据权利要求8或9所述的制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐的方法，其特征在于，步骤(I)中，反应温度为40～50℃，时间为1～180s，优选5～100s，更优选10～50s，
任选地，所述醇水混合液中醇的含量为30～85wt％，
任选地，所述醇水混合液与所述3，4-二甲基吡唑的质量比为(0.5～2)：1，优选(0.6～1.5)：1，更优选(0.8～1.2)：1，
任选地，所述3，4-二甲基吡唑与所述磷酸的摩尔比为1：(1～1.1)，
任选地，将所述3，4-二甲基吡唑与醇水混合液混合后供给至所述第二微通道反应器中，3，4-二甲基吡唑醇水混合液的进液量为0.1～10L/min，优选1～6L/min，更优选2～5L/min。
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