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邻甲酸甲酯苯磺酰胺合成工艺的优化
来源:河南化工 | 作者:蒲帅天,李美菊,单玉才 | 发布时间: 2022-03-18 | 388 次浏览 | 分享到:

摘要:对邻甲酸甲酯苯磺酰氯进行纯化,以邻甲酸甲酯苯磺酰氯为原料合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺,并与以糖精为原料合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺的方法对比,找出了合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺的最佳合成工艺路线,为进一步合成磺酰脲类除草剂提供了一个经济、合理的中间体合成路线。

关键词:邻甲酸甲酯苯磺酰氯;纯化;邻甲酸甲酯苯磺酰胺;糖精;磺酰脲;除草剂

1 前言

邻甲酸甲酯苯磺酰胺是一种重要的农药中间体,主要用于磺酰脲类除草剂的合成,其传统的合成方法是由糖精与甲醇酯化而得。本文首先对邻甲酸甲酯苯磺酰氯进行纯化,以邻甲酸甲酯苯磺酰氯为原料,合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺,并与以糖精为原料的传统工艺进行对比,找出了合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺的最佳工艺路线。

2 实验部分

2.1 试剂和仪器

试剂:邻甲酸甲酯苯磺酰氯粗品,开封市兴化精细化工厂;糖精,医药级,开封市兴化精细化工厂;甲醇;液氨、浓硫酸,开封开化(集团)有限公司;甲苯,工业级,开封市兴化精细化工厂。

仪器:JJ一1电磁搅拌器,深圳市沙头角国华仪器厂;ZDHW调温加热套,河北省黄骅市中兴仪器有限公司;SHZ—D循环式真空泵,巩义市英峪予华仪器厂;101—2鼓风干燥箱,上海跃进医疗器械厂;TG328A分析天平,上海第二天平厂;KF一1微量水分测定仪,上海安亭电子仪器厂。

2.2 实验过程

2.2.1 邻甲酸甲酯苯磺酰氯的精制

在带有电磁搅拌器、回流冷凝器的三口烧瓶中加入300 g甲苯,边搅拌边加入600 g邻甲酸甲酯苯磺酰氯粗品(含量90%左右),加热溶解,静置,分去水相,有机相经过滤除去不溶物;而后,经过一特制干燥柱干燥后,降温、析出、过滤、干燥得邻甲酸甲酯苯磺酰氯精品,含量i>99% ,水分≤0.5%。甲苯母液可套用,不能套用时还可以经胺化、酸析生成糖精,其综合收率在95%以上。

2.2.2 邻甲酸甲酯苯磺酰胺的合成

向带有搅拌器、尾气吸收装置、温度计的四口烧瓶中加入250 g甲醇,边搅拌边加入100 g精制的邻甲酸甲酯苯磺酰氯,在冷却下通入液氨,控制温度,至溶液澄清后,停止通氨,过滤,蒸除甲醇,析出固形物,经水洗、过滤、干燥得成品。邻甲酸甲酯苯磺酰胺收率≥95% ,含量≥98%。

3 结果与讨论

3.1 原料精制前后的质量殛其质量稳定性对比

3.1.1 质量对比

分别取6组邻甲酸甲酯苯磺酰氯粗品,进行精制,其质量对比见表1。

 从表1可以看出,精制前后的含量、水分有很大差别。

3.1.2 质量稳定性对比

分别取精制前后的1 各3份,用1 kg塑料包装袋包装好放置在通风干燥处,经观察,精制前的三个样品第2天颜色变黄,随着时间的推移逐渐加深,到第7天颜色更深,并有液体出现,接下来几天液体小珠不断增多,并有烟雾生成,到第15天全部变成黑色油状物;而精制后的三个样品前三个月基本无变化,仅颜色稍有变化,颜色随时间的推移也逐渐加深,到第6个月变成桔红色,其颜色变化比较缓慢。由此可见,精制后的质量稳定性远远高于精制前。

3.1.3 影响质量稳定性的原因分析

经过分析,邻甲酸甲酯苯磺酰氯在常温下可以与水发生反应:

 

由此可见,水是影响其质量稳定性的主要原因,

经过精制后的邻甲酸甲酯苯磺酰氯含水量很少,故其质量稳定性较好。

3.2 邻甲酸甲酯苯磺酰胺的两种合成路线对比

3.2.1 由邻甲酸甲酯苯磺酰氯合成糖精

邻甲酸甲酯苯磺酰氯的甲苯溶液与氨水反应,分层后,除去有机层,水相与30%硫酸进行反应生成糖精,经过滤、脱水、烘干得成品。其反应式如下:

 

3.2.2 由糖精合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺

糖精和甲醇在浓硫酸催化下进行酯化反应,生成邻甲酸甲酯苯磺酰胺,其反应式如下:

 

3.2.3 两种工艺方法对比

分别以邻甲酸甲酯苯磺酰氯和糖精为原料合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺,从产品的合成顺序上邻甲酸甲酯苯磺酰氯法优于糖精法。因二者都是合成糖精钠的中问体,邻甲酸甲酯苯磺酰氯又是合成糖精的原料,过去因没有解决邻甲酸甲酯苯磺酰氯的纯化问题,使之无法实现正常商品化,只好从糖精反推合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺,本文作者很好地解决了邻甲酸甲酯苯磺酰氯的纯化问题,同时也由此合成了邻甲酸甲酯苯磺酰胺,减少重复的中间环节,大大地降低了原料的消耗。每生产1 t邻甲酸甲酯苯磺酰胺可节约硫酸、氨水、甲醇等原料合计约1 500元。

4 结论

邻甲酸甲酯苯磺酰胺是磺酰脲类除草剂合成的重要中间体,本文有效地解决了其合成原料邻甲酸甲酯苯磺酰氯的精制问题。并以此为原料合成邻甲酸甲酯苯磺酰胺,产品质量稳定,成本明显降低,为邻甲酸甲酯苯磺酰胺的合成开辟了新的途径。


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