CN102746238A

CN102746238A - 一种嘧霉胺的制备方法

Info

Publication number: CN102746238A
Application number: CN2012102677690A
Authority: CN
Inventors: 孙敬权; 尹拥军; 徐勤江; 卞继节; 孙丽梅; 陈婧
Original assignee: LIMIN CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: LIMIN CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明公开了一种嘧霉胺的制备方法，在该方法中将苯胺、盐酸、单氰胺与碳酸钠进行加成成盐反应，生成苯胺胍碳酸盐；将所述苯胺胍碳酸盐与乙酰苯酮进行环合反应生成嘧霉胺粗品；将所述嘧霉胺粗品不经分离直接加水和醇类混合溶剂，冷却、过滤、干燥，得到嘧霉胺，其含量达到99%以上，以苯胺计，总收率达到96%以上的。本发明工艺简单、易操作，具有产品含量高、收率高，反应时间短，副反应少等优点，并具有显著的经济效益。

Description

一种嘧霉胺的制备方法

技术领域

本发明涉及农药制备领域，具体地讲，涉及一种杀菌剂的制备工艺。

背景技术

嘧霉胺是由德国艾格福公司开发的嘧啶胺杀菌剂，化学名称N-(4,6-二甲基嘧啶-乙基)苯胺，CA登录号：533112-28-0，主要用于防治多种作物的灰霉病、黑星病等病害，是一种优良的广谱、高效、低毒、内吸性杀菌剂，并已在作物的杀菌、增产方面取得了显著效果，因而世界各国将嘧霉胺作为首选杀菌剂。其理化性质是：原药为无色晶体或白色晶体，能溶于有机溶剂，微溶于水，室温下（25℃）在水中溶解度为0.12Kg/L，在25℃下熔点96.3℃（纯品），蒸汽压2.2×10^-3Pa（25℃），在弱酸弱碱性条件下稳定，比重11.15（20℃），在常温下贮存期可达3年。

国外嘧霉胺的合成方法是以苯胺为起始原料，例如：EP560726及US4906778专利申请文件公开了以苯胺、单氰胺为起始原料合成嘧霉胺，总收率只在67.2%，含量在95%左右。EP29510和EP310550申请文件公开了苯胍碳酸氢盐、乙酰丙酮为原料合成嘧霉胺的方法，其收率在87.2%，含量在96%左右。由于国际市场，特别是欧盟市场，对嘧霉胺市场需求量加大，同时要求高含量（含量≥98%），然而目前国内许多企业达不到含量要求，从而失去国际市场，因此必须改进目前的生产工艺。

在目前一般采用的制备方法中存在以下缺点：

1、苯胺和单氰胺加成反应温度低，使苯胺转化不完全，带入下一步反应中，与乙酰丙酮反应，生成副反应，存在于产品中；

2、苯基胍碳酸盐不经干燥直接合成，以致苯基胍湿品中残留过多水份，导致环合反应速度慢，副反应多；

3、嘧霉胺环合过程不采用高真空，导致环合反应生成的水不能移出反应系统，反应时间长副反应多

4、嘧霉胺环合反应结束采用水、二氯甲烷萃取，环己烷重结晶，收率低，产品含量低；

5、嘧霉胺总收率不高，按目前的嘧霉胺制备方法不能达到高含量（含量≥98%）产品，影响嘧霉胺原药顺利进入国际市场，特别是欧盟和美加市场，因此必须改进目前的生产工艺。

发明内容

为了解决现有技术存在的苯胺转化率低、反应时间长、反应生成水不能及时移出、总收率低等缺点，本发明提供了一种嘧霉胺制备方法，使产品含量达到99%以上，同时又确保收率高于现有的生产工艺水平。

本发明涉及一种嘧霉胺的制备方法，通过以下技术方案实现：

一种嘧霉胺的制备方法，包括以下步骤：

将苯胺、盐酸、单氰胺与碳酸钠进行加成成盐反应，生成苯胺胍碳酸盐；

将所述苯胺胍碳酸盐与乙酰苯酮进行环合反应生成嘧霉胺粗品；

将所述嘧霉胺粗品不经分离直接加水和醇类混合溶剂，冷却、过滤、干燥，得到嘧霉胺。

所述加成成盐反应进一步包括以下步骤：

将苯胺加入至反应釜中，进行搅拌并滴加盐酸，滴加结束后保持反应；

所述保持反应结束后，升温，然后滴加单氰胺，滴加结束后将温度提升至100℃-105℃进行保温反应；

所述保温反应结束后，冷却，滴加碳酸钠溶液，搅拌、降温、离心、洗涤、甩干，生成苯胺胍碳酸盐；并且

所述加成成盐反应的反应式如下：

。

对所述苯基胍碳酸盐进行进一步真空干燥，干燥至含水量质量百分比为1%以下。

所述环合反应是在高真空条件下进行的，并且真空度保持在-0.098Mpa，环合反应的反应式如下：

。

所述水和醇类混合溶剂是水和异丙醇、甲醇、乙醇等醇类物质的混合溶剂，其中按质量百分比计，醇类物质为85%，水为15%。

所述水和醇类混合溶剂进一步是水和乙醇混合溶剂，其中乙醇质量百分比为85%。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1. 本发明加成反应过程保温温度为100-105℃，由于提高反应温度，使苯胺与单氰胺反应速度快，苯胺反应完全，转化率高，否则苯胺跟随中间体进入下一步反应中，苯胺与乙酰丙酮反应产生副产物。本发明工艺简单，易操作，缩短反应时间，减少副反应，对降低成本具有显著地经济效益；

2. 苯基胍硫酸盐干燥之后，再与乙酰丙酮反应，可以降低苯基胍碳酸盐含水量，减少乙酰丙酮水解，自身聚合等副反应，提高产品含量和收率，具有显著地经济效益；

3. 本发明的环合反应过程中，采用高真空，可以使环合反应生成的水能及时移出反应系统，加快反应速度，缩短反应周期，提高收率和含量，具有显著的经济效益；

4. 在产品合成结束之后，不采用水、二氯甲烷萃取、环己烷重结晶，而采用水和85%乙醇作溶剂，一方面水可以溶解掉产品中可溶性的无机杂质，如苯基胍碳酸盐，另一方面乙醇可以溶解掉有机副反应杂质，可以显著提高产品含量，使产品含量达到99%以上，总收率达到96%以上（以苯胺计）。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。在下列实施例中，如无特殊说明，“%”代表质量百分数。

实施例1

向3000L搪玻璃翼型搅拌反应釜中加入385Kg（99%）苯胺，并搅拌，控制温度为60℃以下，滴加450L（30%）盐酸，滴加结束，保持反应30分钟；打开蒸汽，将温度提升至80-85℃，开始滴加单氰胺680Kg（30%），在2小时内连续匀速滴加；滴加结束后，将温度提升至100-105℃，保温反应5小时；保温反应结束后，冷却至40-45℃，在30分钟内连续滴加由270Kg（96%）碳酸钠和450Kg水配成的溶液，搅拌30分钟，通入30℃循环水使温度降至35℃，降温结束后，使用SGZ型三足式自动刮刀下部卸料离心机进行离心、甩干母液，母液甩干后，采用300 Kg的清水洗涤物料，使用高速离心机以1200转/秒的转速甩干物料，得到湿品苯基胍碳酸盐，含水量为15%；把湿品苯基胍碳酸盐送入真空耙式干燥机干燥3小时，使用SH10A快速水份测定仪对苯基胍碳酸盐的水含量进行分析。按照以上步骤，在苯胺与单氰胺保温温度为85-90℃以及100-105℃条件下进行实验，结果见表1。

表1 不同的苯胺与单氰胺保温温度实验结果

批次	单氰胺滴加温度	保温温度	苯基胍碳酸盐含量	苯胺转化率
					1	80-85℃	85-90℃	89.25%	90.6%
2	80-85℃	85-90℃	88.78%	90.5%
					2	80-85℃	85-90℃	89.68%	90.7%
4	80-85℃	100-105℃	98.78%	99.5%
					5	80-85℃	100-105℃	98.89%	99.3%
6	80-85℃	100-105℃	98.12%	99.6%

表1实验结果表明，苯胺与单氰胺反应时的保温温度为100-105℃时的苯基胍碳酸盐含量及苯胺转化率明显高于保温温度为85-90℃时的苯基胍碳酸盐含量及苯胺转化率。具体来讲，在相同的滴加温度条件下，保温温度为100-105℃时，苯基胍碳酸盐含量平均为98.60%，苯胺转化率平均为99.5%；保温温度为85-90℃时，苯基胍碳酸盐含量平均为89.24%，苯胺转化率平均为90.6%。显然，保温温度为100-105℃时，苯基胍碳酸盐含量达到98%以上，并且苯胺转化率达到99%以上。

实施例2

将实施例1反应生成的苯基胍碳酸盐放入3000L不锈钢锚式搅拌合成釜中，加入580Kg（99%）的乙酰丙酮，搅拌，抽真空至-0.098MPa，打开蒸汽将温度提升至75℃进行环合，回流反应6小时，加水、二氯甲烷萃取、环己烷重结晶，然后使用300目SGZ型三足式自动刮刀下部卸料离心机进行过滤，最后采用真空耙式干燥机干燥3.5小时得到白色粉末状嘧霉胺。

将含水量为50%、20%、10%、1%、0.8%以及0.9%的苯基胍碳酸盐进行实验，结果见表2。

表2 苯基胍碳酸盐含水量实验结果

批次	苯基胍含水量	嘧霉胺重量	嘧霉胺含量	嘧霉胺收率
					1	50%	711公斤	91.2%	79.5%
2	20%	728公斤	93.5%	83.5%
					3	10%	764公斤	94.6%	88.6%
4	1%	774公斤	96.2%	91.3%
					5	0.8%	777公斤	96.0%	91.5%
6	0.9%	772公斤	96.5%	91.4%

表2实验结果表明，经过干燥的低含水量的苯基胍碳酸盐合成得到的嘧霉胺含量及收率明显高于高含水量的苯基胍碳酸盐合成得到的嘧霉胺含量及收率。具体来讲，在相同的合成温度和真空度条件下，含水量分别为1%、0.9%和0.8%的苯基胍碳酸盐合成嘧霉胺时，嘧霉胺含量分别为96.2%、96.5%和96.0%，嘧霉胺收率分别为91.3%、91.4%和91.5%；而含水量分别为10%、20%和50%的苯基胍碳酸盐合成嘧霉胺时，嘧霉胺含量分别为94.6%、93.5%和91.2%，嘧霉胺收率分别为88.6%、83.5%和79.5%。显然，含水量为1%以下的苯基胍碳酸盐合成嘧霉胺，嘧霉胺含量达到96%以上，并且嘧霉胺收率达到91%以上。

采用干燥过的苯基胍碳酸盐，在真空度为0MP以及-0.098MP条件下进行环合反应实验，结果见表3。

表3不同真空度实验结果

批次	真空度	嘧霉胺重量	嘧霉胺含量	嘧霉胺收率
					1	0MP	780公斤	93.5%	89.5%
2	0MP	789公斤	92.6%	89.6%
					3	0MP	791公斤	92.8%	90.0%
4	-0.098MP	777公斤	96.3%	91.6%
					5	-0.098 MP	776公斤	96.0%	91.3%
6	-0.098 MP	776公斤	96.2%	91.5%

表3实验结果表明，合成过程中真空度为-0.098MP时得到的嘧霉胺含量及收率明显高于真空度为0MP时得到的嘧霉胺含量及收率。具体来讲，采用干燥过的苯基胍碳酸盐，在相同的合成温度条件下，真空度为-0.098MP时，合成嘧霉胺含量平均为96.2%，嘧霉胺收率平均为91.5%；真空度为0MP时，合成嘧霉胺含量平均为93.0%，嘧霉胺收率平均为89.7%。显然，真空度为-0.098MP时合成嘧霉胺含量达到96%以上，并且嘧霉胺收率达到91%以上。

实施例3

将实施例1干燥过的苯基胍碳酸盐放入3000L不锈钢锚式搅拌合成釜中，加入580Kg（99%）乙酰丙酮，搅拌抽真空至-0.098MPa，打开蒸汽加热将温度提升至75℃进行环合，回流反应6小时，反应结束之后，加溶剂搅拌溶解30分钟，然后冷却至0℃，使用300目SGZ型三足式自动刮刀下部卸料离心机进行过滤，采用真空耙式干燥机干燥3.5小时得到白色粉末状嘧霉胺。使用环己烷、石油醚以及水+乙醇（乙醇为85%）作为溶剂分别进行实验，结果见表4。

表4 不同溶剂实验结果

批次	溶剂	嘧霉胺重量	嘧霉胺含量	嘧霉胺收率
					1	环己烷	775公斤	96.3%	91.5%
2	环己烷	776公斤	96.0%	91.4%
					3	石油醚	777公斤	96.2%	91.6%
4	水+乙醇	793公斤	99.8%	97%
					5	水+乙醇	797公斤	99.5%	97.2%
6	水+乙醇	794公斤	99.3%	97.6%

表4实验结果表明，使用水+乙醇（乙醇为85%）结晶得到的嘧霉胺含量及收率明显高于使用其它溶剂（环己烷、石油醚）结晶得到的嘧霉胺含量及收率。具体来讲，在相同的合成温度和真空度条件下，用水+乙醇（乙醇为85%）结晶得到的嘧霉胺，嘧霉胺含量平均为99.5%，嘧霉胺收率平均为97.3%；用环己烷、石油醚结晶得到的嘧霉胺含量平均为96.2%，嘧霉胺收率平均为91.5%。显然，用水+乙醇（乙醇为85%）结晶得到的嘧霉胺结果最好，嘧霉胺含量达到99%以上，并且嘧霉胺收率达到97%以上。

虽然示出并描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员应该知晓，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施例作出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物来限定。

Claims

1.一种嘧霉胺的制备方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的嘧霉胺的制备方法，其特征在于，所述将苯胺、盐酸、单氰胺与碳酸钠进行加成成盐反应进一步包括以下步骤：

所述加成成盐反应的反应式如下：

。

3.根据权利要求1或2所述的嘧霉胺的制备方法，其特征在于，对所述苯基胍碳酸盐进行进一步真空干燥，干燥至含水量质量百分比为1%以下。

4.根据权利要求1所述的嘧霉胺的制备方法，其特征在于，所述将所述苯胺胍碳酸盐与乙酰苯酮进行环合反应是在高真空条件下进行的，并且真空度保持在-0.098Mpa，环合反应的反应式如下：

。

5.根据权利要求1所述的嘧霉胺的制备方法，其特征在于，所述水和醇类混合溶剂是水和异丙醇、甲醇、乙醇等醇类物质的混合溶剂，其中按质量百分比计，醇类物质为85%，水为15%。

6.根据权利要求5所述的嘧霉胺的制备方法，其特征在于，所述水和醇类混合溶剂进一步是水和乙醇混合溶剂，其中乙醇质量百分比为85%。