一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺的制作方法

丙酸,过滤得到中间体湿品需要回流分水才能进行酯化反应,酸性高盐废水溶剂回收率低,工艺比较繁琐。
10.中国专利申请cn111454173a在cn209010418u工艺基础上先过滤分离钾盐,将滤液脱除dmf,再加水中和、甲苯萃取(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸,然后加入对甲苯磺酸和正丁醇酯化反应得到氰氟草酯。该工艺操作复杂,需要多次负压浓缩,设备投入大,大量酸性废水处理成本高。
[0011]
中国专利申请cn112607939a、中国专利cn102584627b在专利申请cn209010418u的基础上公开了一种氰氟草酯原药的合成方法,采用醚化-氯化-酯化方案,先以dhppa、3,4-二氟苯腈在无机碱、催化剂条件下醚化反应生成中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸,再与氯化试剂(氯化亚砜、光气)反应生成中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酰氯,最后与正丁醇酯化反应得到氰氟草酯。该工艺路线长,而且使用氯化试剂,大量酸性尾气需要碱吸收处理。
[0012]
路线二:以dhppa、3,4-二氟苯腈、卤代正丁烷为原料:
[0013]
中国专利cn107253912b公开了氰氟草酯的合成方法,采用先酯化后醚化的方案,先以dhppa和溴代正丁烷在无机碱条件下酯化反应生成中间体r-2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯,再与3,4-二氟苯腈经醚化反应得到氰氟草酯。该工艺全流程均在85~95℃反应,醚化过程中反应产生水,产物氰氟草酯在高温下易水解及消旋,因此,产品的光纯及收率较低,收率与92%,光纯约97.5%,废盐组分多,含有氯化钾、氟化钾、溴化钾、碳酸钾及碳酸氢钾,若醚化反应时为了防止氧化而加入亚硫酸钠,则废盐中还会有硫酸钠、亚硫酸钠和氯化钠,回收副产品困难,虽然其中的氟化钾可通过氯化钙反应生成氟化钙沉淀去除,同时氟化钙可作为副产,但含溴的无机盐几乎都溶于水,无法与氯化钾完全分离。
[0014]
中国专利申请cn111377831a公开了一种除草剂氰氟草酯的制备方法,采用先醚化后酯化的方案,直接以(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸与氯代正丁烷酯化反应得到氰氟草酯,其采用二甲亚砜做溶剂,沸点高(189℃),后处理蒸馏脱溶温度高,能耗大,会使部分产品消旋;酯化反应采用氢氧化钾作缚酸剂,氯代正丁烷回流分水反应,反应体系碱性强,长时间反应产品易消旋,且氯丁烷易挥发、难回收、消耗大;因此,采用此工艺方案,氰氟草酯产品的光纯含量低,仅为95~98%,总酯有效含量只有91.5~96%,远低于氰氟草酯市场销售含量。
[0015]
此外还查到合成路线三:以对苯二酚与3,4-二氟苯腈反应得到3-氟-4-(4-羟基苯氧基)苯腈,然后与(s)-2-(4-甲基苯磺酰氧基)丙酸丁酯反应得到氰氟草酯,中国专利申请cn113816873a采用此路线,主要有两个缺点:一是3,4-二氟苯腈与对苯二酚反应容易产生副产物,总收率只有90%左右,3,4-二氟苯腈消耗高、价格昂贵,该路线成本高;二是含对甲苯磺酸的三废处理困难。


技术实现要素:



[0016]
本发明的目的在于提供一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,工艺路线简单,反应条件温和,反应速率快,含量为98%,收率在96.5%~97.0%,光纯含量>99.7%,成本低、安全性强等优点,比不加醚化催化剂产品及市售产品的外观颜更白,且废盐组分简单,便于副产品的回收利用,是一条选择性高、经济性强、对环境友好的绿工艺,对工业
生产有巨大的指导意义。
[0017]
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0018]
一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,包括以下步骤
[0019]
1)醚化反应
[0020]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入极性非质子溶剂、dhppa和还原金属催化剂,再分批加入无机碱缚酸剂,然后加入3,4-二氟苯腈;所述极性非质子溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)和n-甲基吡咯烷酮(nmp)中的一种;
[0021]
升温至95~100℃反应3~6小时,得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0022]
2)酯化反应
[0023]
向步骤1)得到的中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液中加入混合催化剂,再滴加氯代正丁烷,滴毕后升温至75~80℃,反应4~7小时,反应结束;其中,所述混合催化剂由组分一与组分二按质量比为0.3~3:1组成,组分一是溴化钾和碘化钾中的一种,组分二是四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、peg-800或18冠-6中的一种;
[0024]
反应结束后降温至30~40℃,过滤反应液,用所述极性非质子溶剂淋洗滤饼;向滤饼加入溶剂,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用溶剂淋洗滤饼;干燥滤饼后回收溶剂,合并两次滤液,先减压蒸出10~15%作为前馏分,真空度高于0.098mpa,温度低于65℃;再继续减压蒸馏回收溶剂,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药;
[0025]
3)回收氯代正丁烷
[0026]
将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入10~40%的工艺水,先常压精馏蒸出前馏分,前馏分分液,回收氯代正丁烷套用至后续生产批次的步骤2)酯化反应,真空精馏蒸出过渡馏分,将过渡馏分套用至后续生产中的精馏步骤;剩余溶剂降温至40℃以下,套用至后续生产中的步骤1)醚化反应和步骤2)酯化反应。
[0027]
优选地,所述步骤1)中极性非质子溶剂是n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)或n-甲基吡咯烷酮(nmp)中的一种。
[0028]
优选地,所述步骤1)中的催化剂是锌粉、镍粉、锡粉、铁粉中的一种。
[0029]
进一步,所述步骤1)中所述催化剂与dhppa的质量比为0.005~0.015:1。
[0030]
优选地,所述步骤1)中的缚酸剂无机碱是碳酸钾或碳酸钠。
[0031]
进一步,所述步骤1)中的缚酸剂无机碱与dhppa的摩尔比为2.0~2.6。
[0032]
优选地,所述步骤1)中3,4-二氟苯腈与dhppa的摩尔比为1.05~1.15。
[0033]
优选地,所述步骤2)中的混合催化剂中的组分一与步骤1)中dhppa的质量比为0.005~0.015:1;组分二与步骤1)中dhppa的质量比为0.005~0.015:1。
[0034]
优选地,所述步骤2)中氯代正丁烷与步骤1)中dhppa的摩尔比为1.5~2.0:1。
[0035]
优选地,所述步骤2)的反应温度为75~80℃。
[0036]
优选地,所述步骤2)中蒸出的前馏分比例为混合滤液重量的10~15%。
[0037]
优选地,所述步骤3)中加入工艺水的比例为前馏分总重量的10~40%。
[0038]
本发明步骤2)中的混合催化剂是由两种组分简单混合得到,在酯化反应中使用该混合催化剂,其中的组分一可提高醚化中间体活性,加快中间体转化速率;酯化反应为固液两相体系,组分二为相转移催化剂或分散剂,可改变酯化体系分散状态,提高醚化中间体与
氯代正丁烷之间的接触面积,加快反应速率;与不加催化剂相比,加入此混合催化剂后,可以降低反应温度,同时缩短反应时间;混合催化剂中两种组分最优配比条件下,反应时间由8~9小时缩短至4~7小时,最终氰氟草酯产品光纯由99.2%提高至99.7%。
[0039]
本发明的步骤2)中采用氯代正丁烷为卤代物,配合所述的混合催化剂,能避免因使用氯代正丁烷时因活性降低带来的产品光纯低的问题,可将氰氟草酯的光纯含量提高至99%以上;该条件酯化后废盐组成简单,废盐处理仅涉及两种废盐氯化钾-氟化钾或氯化钠-氟化钠,容易分离,避免了使用溴代正丁烷时加盐酸中和生成溴化钾或溴化钠,与前述产生的氯化钾-氟化钾或氯化钠-氟化钠难以分离;且氯代正丁烷成本仅为溴代正丁烷的三分之一左右,在获得符合要求的99%光纯含量产品的同时,大幅降低了生产成本;而过量的氯代正丁烷回收率约50%,进一步降低生产成本。
[0040]
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0041]
本发明中,在醚化反应时加入还原金属,其既为催化剂,缩短了醚化反应时间;又是还原剂,降低了原药产品的度,使得产品外观颜更白;废盐组成简单,更有利于副产品氯化钾/氯化钠和氟化钾/氟化钠的回收和套用。
[0042]
本发明的酯化反应中采用混合催化剂,降低了反应温度、缩短反应时间,共同作用下减少了产品的水解及消旋,提高了产品的光纯和收率,产品光纯>99.7%,收率为96.5%~97.0%。
[0043]
本发明的制备工艺产品收率高,原料回收率高,废盐制为副产品外售或套用,是一条选择性高、经济性强、对环境友好的绿工艺,酯化反应中氯代正丁烷成本仅为溴代正丁烷的三分之一左右,且本发明的氯代正丁烷可回收套用,回收率高达89%,与现有工艺相比,明显降低了工艺的原材料成本。
具体实施方式
[0044]
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0045]
实施例1
[0046]
一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,具体步骤包括:
[0047]
1)醚化反应
[0048]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol)、锡粉0.25g,再缓慢加入碳酸钠70g(0.65mol),然后加入3,4-二氟苯腈43g(0.30mol),升温95~100℃反应5~6小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0049]
2)酯化反应
[0050]
向步骤1)得到的中间体中加入碘化钾0.75g、苄基三乙基氯化铵0.25g,滴加氯代正丁烷38.5g(0.41mol),滴毕后升温至75~80℃反应6~7小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率96.2%,含量97.7%,光纯99.5%,度17。
[0051]
3)回收氯代正丁烷
[0052]
将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入10%的工艺水,常压130~135℃精馏蒸出前馏分,对前馏分进行分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约85.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0053]
实施例2
[0054]
一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,具体步骤包括:
[0055]
1)醚化反应
[0056]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol)、铁粉0.50g,再缓慢加入碳酸钾85g(0.60mol),然后加入3,4-二氟苯腈41g(0.29mol),升温95~100℃反应4~5小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0057]
2)酯化反应
[0058]
向步骤(1)得到的中间体中加入碘化钾0.50g、四丁基溴化铵0.50g,滴加氯代正丁烷46.0g(0.49mol),滴毕后升温至75~80℃反应4~5小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率96.5%,含量98.0%,光纯99.7%,度25。
[0059]
3)回收氯代正丁烷
[0060]
将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入25%的工艺水,常压113~116℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约88.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0061]
实施例3
[0062]
一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,具体步骤包括:
[0063]
1)醚化反应
[0064]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol)、锌粉0.60g,再缓慢加入碳酸钾90g(0.64mol),然后加入3,4-二氟苯腈42g(0.29mol),升温95~100℃反应3~4小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0065]
2)酯化反应
[0066]
向步骤1)得到的中间体中加入碘化钾0.25g、peg-800 0.75g,滴加氯代正丁烷43.5g(0.46mol),滴毕后升温至75~80℃反应6~7小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率96.4%,含量97.6%,光纯99.5%,度18。
[0067]
3)氯代正丁烷回收
[0068]
将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入40%的工艺水,常压105~110℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约89.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0069]
实施例4
[0070]
一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,具体步骤包括:
[0071]
1)醚化反应
[0072]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol)、镍粉0.40g,再缓慢加入碳酸钠75g(0.69mol),然后加入3,4-二氟苯腈45g(0.31mol),升温95~100℃反应4~5小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0073]
2)酯化反应
[0074]
向步骤(1)得到的中间体中加入溴化钾0.50g、18冠6 0.5g,滴加氯代正丁烷41.0g(0.43mol),滴毕后升温至75~80℃反应6~7小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率96.3%,含量97.6%,光纯99.5%,度19。
[0075]
3)氯代正丁烷回收
[0076]
将步骤(2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入17%的工艺水,常压122~125℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约86.5%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0077]
实施例5
[0078]
一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,具体步骤包括:
[0079]
1)醚化反应
[0080]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol)、铁粉0.75g,再缓慢加入碳酸钾87.5g(0.62mol),然后加入3,4-二氟苯腈44g(0.31mol),升温95~100℃反应4~5小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0081]
2)酯化反应
[0082]
向步骤1)得到的中间体中加入溴化钾0.25g、peg-800,滴加氯代正丁烷48.5g(0.51mol),滴毕后升温至75~80℃反应5~6小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率96.1%,含量97.8%,光纯99.6%,度,23。
[0083]
3)氯代正丁烷回收
[0084]
将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入32%的工艺水,常压108~113℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约89.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0085]
对比例1
[0086]
一种除草剂氰氟草酯原药的制备工艺,具体步骤包括:
[0087]
1)醚化反应
[0088]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol),再缓慢加入碳酸钾85g(0.60mol),然后加入3,4-二氟苯腈41g(0.29mol),升温95~100℃反应7~8小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0089]
2)酯化反应
[0090]
向步骤(1)得到的中间体中滴加氯代正丁烷46.0g(0.49mol),滴毕后升温至80~85℃反应8~9小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率94.0%,含量97.0%,光纯98.5%,度300。
[0091]
3)回收氯代正丁烷
[0092]
将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入25%的工艺水,常压114~116℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约88.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0093]
对比例2
[0094]
(1)醚化反应
[0095]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol),再缓慢加入碳酸钾85g(0.60mol),然后加入3,4-二氟苯腈41g(0.29mol),升温95~100℃反应7~8小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0096]
(2)酯化反应
[0097]
向步骤(1)得到的中间体中滴加氯代正丁烷46.0g(0.49mol),滴毕后升温至80~85℃反应8~9小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率94.0%,含量97.0%,光纯98.5%,度200。
[0098]
(3)氯代正丁烷回收
[0099]
将步骤(2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入25%的工艺水,常压114~116℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约88.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0100]
对比例3
[0101]
一种除草剂氰氟草酯原药的制备工艺,具体步骤包括:
[0102]
(1)醚化反应
[0103]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol),再缓慢加入碳酸钾85g(0.60mol),然后加入3,4-二氟苯腈41g(0.29mol),升温95~100℃反应5~10小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0104]
(2)酯化反应
[0105]
向步骤(1)得到的中间体中加入碘化钾0.50g,滴加氯代正丁烷46.0g(0.49mol),滴毕后升温至80~85℃反应7~8小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率94.8%,含量96.5%,光纯98.2%,度180。
[0106]
(3)氯代正丁烷回收
[0107]
将步骤(2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入25%的工艺水,常压114~116℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约88.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0108]
对比例4
[0109]
一种除草剂氰氟草酯原药的制备工艺,具体步骤包括:
[0110]
(1)醚化反应
[0111]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol),再缓慢加入碳酸钾85g(0.60mol),然后加入3,4-二氟苯腈41g(0.29mol),升温95~100℃反应5~10小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0112]
(2)酯化反应
[0113]
向步骤(1)得到的中间体中加入四丁基溴化铵0.5g,滴加氯代正丁烷46.0g(0.49mol),滴毕后升温至80~85℃反应5~6小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率95.1%,含量96.4%,光纯98.5%,度150。
[0114]
(3)回收氯代正丁烷
[0115]
将步骤(2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入25%的工艺水,常压114~116℃精馏蒸出前馏分,前馏分分液,氯代正丁烷含量99.3%、水分0.1%,回收率约88.0%;降温至40~50℃,带真空,真空度>0.095mpa,<85℃精馏过渡馏分,剩余dmf水分<0.5%。
[0116]
对比例5
[0117]
(1)醚化反应
[0118]
氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入dmf 200ml、dhppa 50g(0.27mol),再缓慢加入碳酸钾85g(0.60mol)或碳酸钠85g(0.79mol),然后加入3,4-二氟苯腈41g(0.29mol),升温90~95℃反应10小时得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;
[0119]
(2)酯化反应
[0120]
向步骤(1)得到的中间体中滴加溴代正丁烷42.0g(0.30mol),滴毕后升温至60~65℃反应4~5小时得到氰氟草酯反应液,反应结束后降温至30~40℃,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;滤饼加入dmf 200ml,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用dmf 30ml淋洗滤饼;
滤饼去干燥回收dmf;两次滤液合并,先减压蒸出约10~15%作为前馏分,再继续减压蒸馏回收dmf,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药,收率95.0%,含量97.0%,光纯99.7%,度100。
[0121]
本对比例产生含氯化钾-氟化钾-溴化钾或氯化钠-氟化钠-溴化钠,以及碳酸钾-碳酸氢钾或/碳酸钠-碳酸氢钠等组分的废盐,无法回收副产品氯化钾-氟化钾或氯化钠-氟化钠,只能作为危废处理,生产成本高。

技术特征:


1.一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,包括以下步骤:1)醚化反应氮气保护下,依次向干燥的反应瓶中投入极性非质子溶剂、dhppa和还原金属催化剂,再分批加入无机碱缚酸剂,然后加入3,4-二氟苯腈;所述极性非质子溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)和n-甲基吡咯烷酮(nmp)中的一种;升温至95~100℃反应3~6小时,得到中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液,反应结束后降温至50~60℃;2)酯化反应向步骤1)得到的中间体(r)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸反应液中加入混合催化剂,再滴加氯代正丁烷,滴毕后升温至75~80℃,反应4~7小时,反应结束;其中,所述混合催化剂由组分一与组分二按质量比0.3~3:1组成,组分一是溴化钾和碘化钾中的一种,组分二是四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、peg-800或18冠-6中的一种;反应结束后降温至30~40℃,过滤反应液,用所述极性非质子溶剂淋洗滤饼;向滤饼加入溶剂,升温至40~50℃打浆1~2小时,过滤,用溶剂淋洗滤饼;干燥滤饼后回收溶剂,合并两次滤液,先减压蒸出10~15%作为前馏分,真空度高于0.098mpa,温度低于65℃;再继续减压蒸馏回收溶剂,然后加入工艺水,水洗至中性,最后升温脱水得到氰氟草酯原药;3)回收氯代正丁烷将步骤2)蒸出的前馏分合并一定批次后,加入10~40%的工艺水,先常压精馏蒸出前馏分,前馏分分液,回收氯代正丁烷套用至后续生产批次的步骤2)酯化反应,真空精馏蒸出过渡馏分,将过渡馏分套用至后续生产中的精馏步骤;剩余溶剂降温至40℃以下,套用至后续生产中的步骤1)醚化反应和步骤2)酯化反应。2.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤1)中的催化剂是锌粉、镍粉、锡粉、铁粉中的一种。3.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤1)中所述催化剂与dhppa的质量比为0.005~0.015:1。4.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤1)中缚酸剂无机碱是碳酸钾、碳酸钠中的一种。5.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤1)中的缚酸剂无机碱与dhppa的摩尔比为2.0~2.4,3,4-二氟苯腈与dhppa的摩尔比为1.05~1.15。6.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤2)中的混合催化剂中的组分一与步骤1)中dhppa的质量比为0.005~0.015:1;组分二与步骤1)中dhppa的质量比为0.005~0.015:1。7.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤2)的反应温度为75~80℃,氯代正丁烷与步骤1)中dhppa的摩尔比为1.5~2.0:1。8.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤2)中蒸出的前馏分比例为混合滤液重量的10~15%。9.根据权利要求1所述低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤3)中加入工艺水的比例为前馏分总重量的10~40%。

技术总结


一种低成本高光纯含量氰氟草酯的制备工艺,该工艺在氮气保护下,以(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸为原料,加入还原金属催化剂,与3,4-二氟苯腈在碱性条件下醚化反应生成中间体(R)-2-[4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基]-丙酸;向中间体加入两种混合催化剂,与氯代正丁烷酯化反应生成氰氟草酯原药;回收套用氯代正丁烷,降低成本,本发明工艺路线简单,具有反应速率快、含量高、光纯高、收率高、成本低、安全性强等优点,产品外观颜更白,且废盐组分简单,便于副产品钾盐氯化钾-氟化钾或钠盐氯化钠-氟化钠的回收利用,是一条选择性高、经济性强、对环境友好的绿工艺,对工业生产有巨大的指导意义。对工业生产有巨大的指导意义。


技术研发人员:

韦自强 张磊 刘华珍 雷海宁 陈宝明 王晋阳 单永祥 殷平 殷凤山

受保护的技术使用者:

江苏丰山集团股份有限公司

技术研发日:

2022.10.14

技术公布日:

2022/12/19

本文发布于:2024-09-21 12:41:16,感谢您对本站的认可!

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