CN111440211B - 一种一锅法催化合成马拉硫磷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一锅法催化合成马拉硫磷的方法,该方法步骤如下:将马来酸二乙酯、五硫化二磷和碱性催化剂混合,然后再加入甲醇,进行一锅法反应,反应结束后经过后处理得到所述的马拉硫磷。本发明的合成方法反应简洁,反应时间短,成本低,产品纯度高,在农药生产中具有重要的应用意义。

Description

一种一锅法催化合成马拉硫磷的方法
技术领域
本发明涉及农药生产技术领域,具体的说,涉及一种一锅法催化合成马拉硫磷的方法。
背景技术
马拉硫磷是美国氰胺公司开发的一种高效低毒的有机磷杀虫杀螨剂,化学名称为O,O-二甲基-S-(1、2-二乙酯基乙基)二硫代磷酸酯。马拉硫磷目前在我国年产数万吨,是农业领域最为常用的农药之一。
通常马拉硫磷的文献合成方法是二步合成法,第一步由甲醇和五硫化二磷合成硫化物,第二步是硫化物和马来酸二乙酯合成马拉硫磷,反应方程式如下:
Figure BDA0002472087680000011
有些农药厂从顺酐和乙醇出发生产原料马来酸二乙酯,工艺延长到三步,产品马拉硫磷的纯度通常为94%左右,具臭味,有文献报道可以用次氯酸钠洗去臭味,参见邱玉娥在期刊文献(94%无臭马拉硫磷原油合成新工艺,应用化工,2004,33(1),48)中的报道。
专利文献CN102336781A公开了一种上述二步法合成马拉硫磷的连续化管道反应,反应从间歇式反应器改为连续化管道式反应器,产品经后处理纯化后最高可以达到97.1%,不过该文献未报到后处理纯化的方法,也没有给出纯化后的收率。
上述工艺存在的缺点是:反应需分为二步进行,尤其是第二步反应如果采用间歇式反应器,总的工艺时间长达10小时以上,产品纯度较低,有臭味,我们发现采用次氯酸钠洗涤,的确可以去除臭味,但反应同时分解出黄色的单质硫磺,产品纯度从96.7%降低到88.9%,收率降低。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有技术合成马拉硫磷存在的缺点,提供一种新的马拉硫磷合成方法,该方法合成步骤缩短,反应收率高,经后处理后可以得到无臭高纯度的马拉硫磷产品。
其技术方案包括:
将马来酸二乙酯、五硫化二磷和碱性催化剂混合,然后再加入甲醇,进行一锅法反应,反应结束后经过后处理得到所述的马拉硫磷;
反应式如下:
Figure BDA0002472087680000021
作为优选,所述的碱性催化剂为4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)或质量比为50%碱性氧化铝负载的氟化钾(KF/Al2O3)。
作为优选,4-二甲氨基吡啶的用量为马来酸二乙酯的摩尔量的0.05~0.5%。
作为优选,反应的温度范围为20~90℃。
作为优选,反应可以在间歇式反应器或连续化反应器中进行;作为进一步的优选,反应在连续化反应器中进行,反应效率更高。
本发明中,后处理的方式会对反应产物的品质产生较大的影响,作为优选,所述的后处理包括:用双氧水和硫酸进行处理,得到所述的马拉硫磷。
作为优选,所用的双氧水的质量分数为5~50%。
作为优选,所用的硫酸的摩尔浓度为0.5~3M。
作为优选,双氧水和硫酸的体积比为20:1~10:1。
本发明技术方案的有益效果在于:
(1)反应步骤由二步缩短到一步,加入催化剂后,反应速度大幅加快。如果采用间歇式反应器,现有技术二步法第二步需要超过10小时,本发明一步法整个过程可降低到30分钟以内;如果采用连续式反应器,现有技术二步法第二步需要10~120分钟,本发明一步法整个过程可降低到10分钟以内,生产效率大幅度提高。
(2)反应可以得到无臭的最高纯度达到97.6%的马拉硫磷产品,不同于次氯酸钠的洗涤,酸性双氧水洗涤不产生降解的单质硫磺,不引起产品纯度下降及收率降低。
具体实施方式
参照下列实施例说明本发明的特定实施方案。这些实施例是用以阐明本发明,而非以任何方式限制本发明。
反应及产品检测的气相色谱条件:
仪器:岛津GC-2014气相色谱仪
色谱柱:InertCap 1 30m×0.25mm×0.25μm
柱温:温度1:80℃保持5min;温度2:升温至250℃保持20min,升温速率30℃/min
进样口温度:250℃
检测器温度:250℃
载气:氮气
流速:2.0ml/min
分流比:50:1
进样量:1μl
马拉硫磷出峰时间:15.41min
实施例1马拉硫磷的合成
将4-二甲氨基吡啶(0.1mmol,12.2mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)置于反应瓶中,控制内温20℃,15分钟内滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度97.1%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为10%双氧水100mL、3M硫酸5mL配置而成的溶液洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品60.57g,收率92%,气相色谱检测纯度为97.5%。
实施例2马拉硫磷的合成
将4-二甲氨基吡啶(0.1mmol,12.2mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)置于反应瓶中,控制内温20℃,15分钟内滴加滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度96.7%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为5%的次氯酸钠溶液洗涤2次,降解出黄色的单质硫磺,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品44.09g,收率67%,气相色谱检测纯度为88.9%。
实施例2和实施例1的结果表明,后处理方式会对反应收率和反应纯度产生显著的影响。
实施例3马拉硫磷的合成
将4-二甲氨基吡啶(0.1mmol,12.2mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)置于反应瓶中,控制内温20℃,15分钟内滴加滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度96.5%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为10%双氧水100mL洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得仍具臭味的马拉硫磷产品60.80g,收率92%,气相色谱检测纯度为96.4%。
实施例3的结果表明,不加入硫酸进行处理,产品纯度略有下降,同时,臭味无法去除。
实施例4马拉硫磷的合成
将4-二甲氨基吡啶(1mmol,122.2mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)置于反应瓶中,控制内温50℃,15分钟内滴加滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度97.3%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为10%双氧水100mL、1M硫酸5mL配置而成的溶液洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品59.62g,收率90%,气相色谱检测纯度为97.6%。
实施例5马拉硫磷的合成(分步法)
将4-二甲氨基吡啶(1mmol,122.2mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和二氯乙烷(40mL)置于反应瓶中,控制内温50℃,15分钟内滴加滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,旋干溶剂,将残留物滴加到保温50℃的马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)中,反应过夜,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度94.7%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为10%双氧水100mL、1M硫酸5mL配置而成的溶液洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品54.29g,收率82%,气相色谱检测纯度为95.3%。
和实施例4比较,实施例5的结果表明,分步法第二步反应时间长,产品收率低,纯度差。
实施例6马拉硫磷的合成
将50%KF/Al2O3(0.1mmol,11.6mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)置于反应瓶中,控制内温90℃,15分钟内滴加滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度96.3%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为5%双氧水50mL、3M硫酸5mL配置而成的溶液洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品58.91g,收率89%,气相色谱检测纯度为96.8%。
实施例7马拉硫磷的合成
将4-二甲氨基吡啶(0.5mmol,61.1mg)、五硫化二磷(0.1mol,22.23g)和马来酸二乙酯(0.2mol,34.44g)置于反应瓶中,控制内温50℃,15分钟内滴加滴加甲醇(0.4mol,12.82g)。滴加完毕,继续反应数分钟至固体溶清,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度96.5%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为50%双氧水100mL、3M硫酸5mL配置而成的溶液洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品60.25g,收率91%,气相色谱检测纯度为97.1%。
实施例8马拉硫磷的合成
将4-二甲氨基吡啶、五硫化二磷和马来酸二乙酯按0.001:1:2的比例(摩尔比)加入预处理设备,用计量泵打入连续化反应器中(如山东豪迈化工生产的微通道反应器),再将五硫化二磷摩尔数4倍的甲醇用计量泵打入同一连续化反应器中,反应在50℃,停留时间为10分钟的时间内连续反应,在反应器的另一端出料,气相色谱检测,马来酸二乙酯反应完全,主峰马拉硫磷纯度96.9%,反应液呈浓烈臭味。用质量分数为10%双氧水和2M硫酸(体积比20:1)配置而成的溶液洗涤2次,分出油层,70℃真空抽2小时后称重,得无臭马拉硫磷产品,收率95%,气相色谱检测纯度为97.3%。

Claims (5)

1.一种一锅法催化合成马拉硫磷的方法,其特征在于,包括:
将马来酸二乙酯、五硫化二磷和碱性催化剂混合,然后再加入甲醇,进行一锅法反应,反应结束后经过后处理得到所述的马拉硫磷;
反应式如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
所述的碱性催化剂是4-二甲氨基吡啶或质量比为50%碱性氧化铝负载的氟化钾;
所述的后处理包括:采用双氧水和硫酸的混合物进行洗涤;
所述的双氧水质量分数为5~50%;
所用的硫酸的摩尔浓度为0.5~3M;
双氧水和硫酸的体积比为20:1~10:1。
2.根据权利要求1所述的一锅法催化合成马拉硫磷的方法,其特征在于,反应以原料马来酸二乙酯为溶剂。
3.根据权利要求1所述的一锅法催化合成马拉硫磷的方法,其特征在于,所述的碱性催化剂的用量为马来酸二乙酯的摩尔量的0.05~0.5%。
4.根据权利要求1所述的一锅法催化合成马拉硫磷的方法,其特征在于,反应的温度范围为20~90℃。
5.根据权利要求1所述的一锅法催化合成马拉硫磷的方法,其特征在于,反应在间歇式反应器或连续化反应器中进行。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263136A (en) * 1979-04-16 1981-04-21 Gagliardi George N Process for deodorizing aqueous effluent derived from the manufacture of organic chemicals
CN101287374A (zh) * 2005-07-06 2008-10-15 塔罗制药北美有限公司 制备药用马拉硫磷的方法
US20100204501A1 (en) * 2007-07-09 2010-08-12 Suven Life Sciences Limited Process for the preparation of malathion and its intermediate
CN102336781A (zh) * 2011-06-27 2012-02-01 中化宁波(集团)有限公司 一种连续化制备马拉硫磷的方法和装置
CN108864181A (zh) * 2018-07-26 2018-11-23 德州绿霸精细化工有限公司 一种合成o,o-二甲基二硫代磷酸酯的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263136A (en) * 1979-04-16 1981-04-21 Gagliardi George N Process for deodorizing aqueous effluent derived from the manufacture of organic chemicals
CN101287374A (zh) * 2005-07-06 2008-10-15 塔罗制药北美有限公司 制备药用马拉硫磷的方法
CN103087095A (zh) * 2005-07-06 2013-05-08 塔罗制药北美有限公司 制备药用马拉硫磷的方法及其组合物
US20100204501A1 (en) * 2007-07-09 2010-08-12 Suven Life Sciences Limited Process for the preparation of malathion and its intermediate
CN102336781A (zh) * 2011-06-27 2012-02-01 中化宁波(集团)有限公司 一种连续化制备马拉硫磷的方法和装置
CN108864181A (zh) * 2018-07-26 2018-11-23 德州绿霸精细化工有限公司 一种合成o,o-二甲基二硫代磷酸酯的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
94%无臭马拉硫磷原油合成新工艺;邱玉娥;《应用化工》;20040228;第33卷(第1期);第48-49,57页 *
农药马拉松工艺改革的情况;郴州农药厂;《精细化工中间体》;19731231(第04期);第34-35页 *
郴州农药厂.农药马拉松工艺改革的情况.《精细化工中间体》.1973,(第04期),第34-35页. *

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