CN110256356B - 异菌脲的结晶方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农药合成技术领域，具体涉及一种异菌脲的结晶方法。本发明提供的异菌脲的结晶方法，将溶解有异菌脲的有机相负压脱除有机溶剂，随着有机溶剂的不断脱除，异菌脲先析出固体，接着在弱酸水溶液和残留有机溶剂体系中回流溶清，然后再脱除弱酸水溶液和残留的有机溶剂，避免了异菌脲在结晶过程中异相成核问题，减少了晶体内部杂质的包覆量，提高了纯度；改良了晶型，晶体堆积密度大，提高了产品的稳定性；避免了常规正己烷的使用，改善了操作环境。

Description

异菌脲的结晶方法

技术领域

本发明属于农药合成技术领域，具体涉及一种异菌脲的结晶方法。

背景技术

异菌脲，英文通用名为Iprodione，别名为扑海因、3-(3，5-二氯苯基)-1-异丙基氨基甲酰基乙内酰脲。异菌脲难溶于水，易溶于丙酮、二甲基甲酰胺等有机溶剂，遇碱分解，无吸湿性，无腐蚀性。作为二甲酰亚胺类高效广谱、触杀型杀菌剂，异菌脲适用于防治多种果树、蔬菜、瓜果类等作物早期落叶病、灰霉病、早疫病等病害。

目前市场上异菌脲的合成方法主要分为四大步，以3,5-二氯苯胺为原料，与光气经冷光、热光反应生成3,5-二氯苯基异氰酸酯，然后3,5-二氯苯基异氰酸酯与氨基酸钠、酸反应生成N-(3,5-二氯苯基氨基羰基)氨基乙酸，接着N-(3,5-二氯苯基氨基羰基)氨基乙酸在催化剂作用下反应生成乙内酰脲，乙内酰脲再与异丙基异丙酯反应生成异菌脲。其中，第四步合成过程是以甲苯为反应溶剂，反应结束后通过加入正己烷以使异菌脲晶体析出，然后离心、干燥得到异菌脲产品。

然而，在晶体析出过程中采用正己烷，导致在离心、干燥阶段气味重，且易产生静电，危险系数大；再者，该种工艺设备投入大，设备利用率不高，产生的三废量大，不经济，不环保。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的异菌脲采用甲苯-正己烷法结晶纯度不高、不环保、成本高的缺陷，从而提供一种纯度高、污染少、成本低的异菌脲结晶方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(1)，将溶解有异菌脲的有机相负压脱除有机溶剂，至有晶体析出时，滴加弱酸水溶液，并继续负压脱除所述有机溶剂；至所述有机溶剂不再流出时，改负压为常压，停止滴加所述弱酸水溶液，升高温度至回流状态；

步骤(2)，停止常压回流，负压脱除所述弱酸水溶液以及残留的所述有机溶剂至不再有液体流出，离心、干燥，得到所述异菌脲晶体。

优选地，该异菌脲的结晶方法，步骤(1)中，所述有机相为甲苯有机相或二甲苯有机相，所述弱酸水溶液的pH为5～6。

进一步优选地，该异菌脲的结晶方法，步骤(1)中，所述弱酸水溶液为乙酸水溶液、氢氟酸水溶液、碳酸水溶液中的至少一种。

进一步优选地，该异菌脲的结晶方法，步骤(1)中，所述回流时间为0.5～1小时。

进一步优选地，该异菌脲的结晶方法，步骤(2)中，在脱除所述弱酸水溶液以及残留的所述有机溶剂的过程中，采用两段梯度变温度方式控制晶体形成：

(ⅰ)至有晶体析出时，将脱除的温度降低3～5℃，继续脱除所述弱酸水溶液以及残留的所述有机溶剂；

(ⅱ)至不再有液体流出时，将脱除的温度升高6～10℃，维持1～2小时。

进一步优选地，该异菌脲的结晶方法，步骤(2)中，所述离心的温度为25～30℃，所述离心的转速为2900～3100转/分。

进一步优选地，该异菌脲的结晶方法，步骤(2)中，所述干燥的温度为80～100℃，所述干燥的时间为6～12小时。

优选地，该异菌脲的结晶方法，以乙内酰脲、异丙基异丙酯按照质量比17:8经缩合制备所述异菌脲。

进一步优选地，该异菌脲的结晶方法，经缩合制备的所述异菌脲经酸洗、水洗得到步骤(1)中的所述有机相。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的异菌脲的结晶方法，分两个步骤进行：

第一步，将溶解有异菌脲的有机相负压脱除有机溶剂，至有晶体析出时，滴加弱酸水溶液，并继续负压脱除有机溶剂，至有机溶剂不再流出时，改负压为常压，停止滴加所述弱酸水溶液，升高温度至回流状态；

第二步，停止常压回流，负压脱除弱酸水溶液以及残留的有机溶剂至不再有液体流出，离心、干燥，得到异菌脲晶体。

本发明提供的异菌脲的结晶方法，随着有机溶剂的不断脱除，异菌脲先析出固体，接着在弱酸水溶液和残留有机溶剂体系中回流溶清，然后再脱除弱酸水溶液和残留的有机溶剂，避免了异菌脲在结晶过程中异相成核问题，减少了晶体内部杂质的包覆量，提高了纯度；改良了晶型，晶体堆积密度大，提高了产品的稳定性；避免了常规正己烷的使用，改善了操作环境。

2.本发明提供的异菌脲的结晶方法，异菌脲析晶用的有机相为甲苯有机相或二甲苯有机相，在有机溶剂脱除过程中能与弱酸水溶液中形成共沸体系，能够将异菌脲中的有机溶剂完全脱除，提高了异菌脲晶体的纯度；而且，蒸出来的有机溶剂还可以回收，循环利用，降低了生产成本。

3.本发明提供的异菌脲的结晶方法，在脱除弱酸水溶液以及残留的有机溶剂的过程中，采用两段梯度变温方式控制晶体形成，进一步避免了异菌脲在降温结晶过程中异相成核的问题，减少了内部杂质包覆，所形成的晶体颗粒增大，晶型规整，有益于产品纯度的提高。

4.本发明提供的异菌脲的结晶方法，离心时以水淋洗，置换滤饼中残留的弱酸，再继续离心过滤，提高了洗涤效果，提高了产品纯度。

具体实施方式

为了便于理解本发明的目的、技术方案和要点，下面将对本发明的实施方式作进一步详细描述。本发明可以多种不同的形式实施，而不应该被理解为仅限于在此阐述的实施例。相反，提供此实施例，使得本发明将是彻底的和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。

如无特别说明，本发明实施例中采用的原料均为市购。

实施例1

本实施例提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(A)，异菌脲的制备

投料系数：甲苯400ml、乙内酰脲85g、异丙基异丙酯40g、三乙胺14g、催化剂0.6g，混合后发生缩合反应，经酸洗、水洗，收集得到溶解有异菌脲的有机相。

步骤(B)，异菌脲的结晶

将溶解有异菌脲的甲苯有机相转移至1000ml烧瓶，采用减压蒸发器负压脱除有机溶剂甲苯。当有烧瓶内壁有固体析出时，此时脱除甲苯约280ml，开始滴加pH＝5的乙酸水溶液，边滴加边继续负压脱除甲苯，在此过程中，根据甲苯脱除的速度来控制乙酸水溶液滴加的速度，使得乙酸水溶液的滴加速度等于甲苯的脱除速度；至甲苯不再流出时，结束减压蒸发，停止滴加乙酸水溶液，共滴加乙酸水溶液300ml，总滴加时间为2.5小时。改负压为常压，升高温度至回流状态。

控制回流时间为1小时，停止常压回流，在减压蒸发器上继续负压脱除乙酸水溶液以及残留的甲苯，至烧瓶内有晶体析出时，将减压蒸发器的温度降低4℃，继续脱除乙酸水溶液以及残留的甲苯；至减压蒸发器不再有液体流出时，将减压蒸发器的温度升高8℃，维持1.5小时，结束减压蒸发。自然降温至30℃，转入离心机离心，转速3000转/分，并采用水淋洗滤饼三次，再继续离心过滤至干，收集滤饼，90℃干燥9小时，得到异菌脲晶体。

实施例2

本实施例提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(A)，异菌脲的制备

投料系数：甲苯400ml、乙内酰脲85g、异丙基异丙酯40g、三乙胺14g、催化剂0.6g，混合后发生缩合反应，经酸洗、水洗，收集得到溶解有异菌脲的有机相。

步骤(B)，异菌脲的结晶

将溶解有异菌脲的甲苯有机相转移至1000ml烧瓶，采用减压蒸发器负压脱除有机溶剂甲苯。当有烧瓶内壁有固体析出时，此时脱除甲苯约280ml，开始滴加pH＝6的乙酸水溶液，边滴加边继续负压脱除甲苯，在此过程中，根据甲苯脱除的速度来控制乙酸水溶液滴加的速度，使得乙酸水溶液的滴加速度等于甲苯的脱除速度；至甲苯不再流出时，结束减压蒸发，停止滴加乙酸水溶液，共滴加乙酸水溶液290ml，总滴加时间为2小时。改负压为常压，升高温度至回流状态。

控制回流时间为0.75小时，停止常压回流，在减压蒸发器上继续负压脱除乙酸水溶液以及残留的甲苯，至烧瓶内有晶体析出时，将减压蒸发器的温度降低3℃，继续脱除乙酸水溶液以及残留的甲苯；至减压蒸发器不再有液体流出时，将减压蒸发器的温度升高10℃，维持1小时，结束减压蒸发。自然降温至28℃，转入离心机离心，转速3100转/分，并采用水淋洗滤饼三次，再继续离心过滤至干，收集滤饼，100℃干燥8小时，得到异菌脲晶体。

实施例3

本实施例提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(A)，异菌脲的制备

投料系数：甲苯400ml、乙内酰脲85g、异丙基异丙酯40g、三乙胺14g、催化剂0.6g，混合后发生缩合反应，经酸洗、水洗，收集得到溶解有异菌脲的有机相。

步骤(B)，异菌脲的结晶

将溶解有异菌脲的甲苯有机相转移至1000ml烧瓶，采用减压蒸发器负压脱除有机溶剂甲苯。当有烧瓶内壁有固体析出时，此时脱除甲苯约280ml，开始滴加pH＝5.5的乙酸水溶液液，边滴加边继续负压脱除甲苯，在此过程中，根据甲苯脱除的速度来控制乙酸水溶液滴加的速度，使得乙酸水溶液的滴加速度等于甲苯的脱除速度；至甲苯不再流出时，结束减压蒸发，停止滴加乙酸水溶液，共滴加乙酸水溶液300ml。改负压为常压，升高温度至回流状态。

控制回流时间为0.5小时，停止常压回流，在减压蒸发器上继续负压脱除乙酸水溶液以及残留的甲苯，至烧瓶内有晶体析出时，将减压蒸发器的温度降低5℃，继续脱除乙酸水溶液以及残留的甲苯；至减压蒸发器不再有液体流出时，将减压蒸发器的温度升高6℃，维持2小时，结束减压蒸发。自然降温至25℃，转入离心机离心，转速2900转/分，并采用水淋洗滤饼三次，再继续离心过滤至干，收集滤饼，80℃干燥12小时，得到异菌脲晶体。

实施例4

本实施例提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(A)，异菌脲的制备

投料系数：二甲苯400ml、乙内酰脲85g、异丙基异丙酯40g、三乙胺14g、催化剂0.6g，混合后发生缩合反应，经酸洗、水洗，收集得到溶解有异菌脲的有机相。

步骤(B)，异菌脲的结晶

将溶解有异菌脲的二甲苯有机相转移至1000ml烧瓶，采用减压蒸发器负压脱除有机溶剂二甲苯。当有烧瓶内壁有固体析出时，此时脱除二甲苯约300ml，开始滴加pH＝5.5的氢氟酸水溶液，边滴加边继续负压脱除二甲苯，在此过程中，根据二甲苯脱除的速度来控制滴加氢氟酸水溶液的速度，使得氢氟酸水溶液的滴加速度等于二甲苯的脱除速度的二倍；至二甲苯不再流出时，结束减压蒸发，停止滴加氢氟酸水溶液，共滴加氢氟酸水溶液450ml。改负压为常压，升高温度至回流状态。

控制回流时间为0.5小时，停止常压回流，在减压蒸发器上继续负压脱除氢氟酸水溶液以及残留的二甲苯，至烧瓶内有晶体析出时，将减压蒸发器的温度降低3℃，继续脱除氢氟酸水溶液以及残留的二甲苯；至减压蒸发器不再有液体流出时，将减压蒸发器的温度升高6℃，维持1小时，结束减压蒸发。自然降温至25℃，转入离心机离心，转速2900转/分，并采用水淋洗滤饼三次，再继续离心过滤至干，收集滤饼，100℃干燥6小时，得到异菌脲晶体。

实施例5

本实施例提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(A)，异菌脲的制备

投料系数：二甲苯400ml、乙内酰脲85g、异丙基异丙酯40g、三乙胺14g、催化剂0.6g，混合后发生缩合反应，经酸洗、水洗，收集得到溶解有异菌脲的有机相。

步骤(B)，异菌脲的结晶

将溶解有异菌脲的二甲苯有机相转移至1000ml烧瓶，采用减压蒸发器负压脱除有机溶剂二甲苯。当有烧瓶内壁有固体析出时，此时脱除二甲苯约310ml，开始滴加pH＝6的碳酸水溶液，边滴加边继续负压脱除二甲苯，在此过程中，根据二甲苯脱除的速度来控制滴加碳酸水溶液的速度，使得碳酸水溶液的滴加速度等于二甲苯的脱除速度的二倍；至二甲苯不再流出时，结束减压蒸发，停止滴加碳酸水溶液，共滴加碳酸水溶液480ml。改负压为常压，升高温度至回流状态。

控制回流时间为1小时，停止常压回流，在减压蒸发器上继续负压脱除碳酸水溶液以及残留的二甲苯，至烧瓶内有晶体析出时，将减压蒸发器的温度降低5℃，继续脱除碳酸水溶液以及残留的二甲苯；至减压蒸发器不再有液体流出时，将减压蒸发器的温度升高10℃，维持2小时，结束减压蒸发。自然降温至30℃，转入离心机离心，转速3100转/分，并采用水淋洗滤饼三次，再继续离心过滤至干，收集滤饼，80℃干燥12小时，得到异菌脲晶体。对比例1

本对比例提供一种异菌脲的结晶方法，包括以下步骤：

步骤(A)，异菌脲的制备

投料系数：二甲苯400ml、乙内酰脲85g、异丙基异丙酯40g、三乙胺14g、催化剂0.6g，混合后发生缩合反应，经酸洗、水洗，收集得到溶解有异菌脲的有机相。

步骤(B)，异菌脲的结晶

以常规甲苯-正己烷体系析晶。

测试例1

将实施例1-5得到的异菌脲晶体进行称重，计算收率，并检测纯度，其测试结果如表1所示。

表1测试数据比较

由实施例1-5制备得到的异菌脲晶体与对比例制备得到的异菌脲晶体对比，实施例1-5制备得到的异菌脲晶体收率提高约为4～8％，纯度提高约4～5％，均在97％以上，产品外观为类白色。

而且，本发明提供的结晶方法无二级品和缩合残液产生，不再使用环己烷，改善了操作环境；无需精馏处理即可实现有机溶剂的脱除，设备投入小，设备利用率高，降低了生产成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种异菌脲的结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1），将溶解有异菌脲的有机相负压脱除有机溶剂，至有固体析出时，滴加弱酸水溶液，并继续负压脱除所述有机溶剂；至所述有机溶剂不再流出时，改负压为常压，停止滴加所述弱酸水溶液，升高温度至回流状态；

步骤（1）中，所述有机相为甲苯有机相或二甲苯有机相，所述弱酸水溶液的pH为5～6；

步骤（2），停止常压回流，负压脱除所述弱酸水溶液以及残留的所述有机溶剂至不再有液体流出，离心、干燥，得到所述异菌脲晶体。

2.根据权利要求1所述的异菌脲的结晶方法，其特征在于，步骤（1）中，所述弱酸水溶液为乙酸水溶液、氢氟酸水溶液、碳酸水溶液中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的异菌脲的结晶方法，其特征在于，步骤（1）中，回流时间为0.5～1小时。

4.根据权利要求3所述的异菌脲的结晶方法，其特征在于，步骤（2）中，在脱除所述弱酸水溶液以及残留的所述有机溶剂的过程中，采用两段梯度变温方式控制晶体形成：

（ⅰ）至有晶体析出时，将脱除的温度降低3～5℃，继续脱除所述弱酸水溶液以及残留的所述有机溶剂；

（ⅱ）至不再有液体流出时，将脱除的温度升高6～10℃，维持1～2小时。

5.根据权利要求4所述的异菌脲的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述离心的温度为25～30℃，所述离心的转速为2900～3100转/分。

6.根据权利要求5所述的异菌脲的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述干燥的温度为80～100℃，所述干燥的时间为6～12小时。

7.根据权利要求1-6任一所述的异菌脲的结晶方法，其特征在于，以乙内酰脲、异丙基异丙酯按照质量比17:8经缩合制备所述异菌脲。

8.根据权利要求7所述的异菌脲的结晶方法，其特征在于，经缩合制备的所述异菌脲经酸洗、水洗得到步骤（1）中的所述有异菌脲的有机相。