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农药草克星中间体吡唑磺酰胺合成工艺的改进研究

2017-03-18史英慧山东科源化工有限公司山东烟台261413

化工管理 2017年2期
关键词:克星烧瓶吡唑

史英慧(山东科源化工有限公司,山东 烟台 261413)

农药草克星中间体吡唑磺酰胺合成工艺的改进研究

史英慧(山东科源化工有限公司,山东 烟台 261413)

吡唑磺酰胺是生产农药草克星的重要中间体,合成工艺关系到最终产品的质量。本文针对以往吡唑磺酰胺合成工艺的局限性,进行了改进实验,实验效果表明,本文提出的改进方案效果良好,收率大幅提升,且工艺流程更加简便。

草克星;吡唑磺酰胺;合成工艺改进;实验

在生产农药草克星的过程中,吡唑磺酰胺是中腰的中间体,吡唑磺酰胺的收率、纯度是影响草克星成本、纯度及使用效果的重要因素。本文进行了吡唑磺酰胺合成工艺的改进实验,在重氮化的过程中用硫酸来代替部分盐酸,在磺化的过程中用冰乙酸来作为二氧化硫的吸收剂,在氨化的过程中用通入氨气取代氨水滴加,以此来实现对吡唑磺酰胺合成工艺的改进,改进效果优良。

1 吡唑磺酰胺合成工艺改进实验

1.1 实验原料

实验原料主要包括:自制92%浓度的吡唑胺;98%的亚硝酸钠;35%的盐酸;98%的冰乙酸;46%的尿素;96%的氯化亚铜;氨气;二氧化硫。以上实验原料均为工业品。

1.2 实验步骤

1.2.1 制备重氮盐(B)

精确称量19.9g(0.1mol)的吡唑胺,将其置于容量为250ml的四口烧瓶中,将一定浓度的比乙酸、硫酸及验算加入到四口烧瓶中,对温度进行控制(<10℃),进行搅拌,搅拌时间为15min,充分溶解,冷却到2℃。将事先配置完成的35%亚硝酸钠水溶液(0.12mol)滴加至四口烧瓶中,滴加时间控制在30min左右,整个过程中温度控制在5℃以下,滴加完成后保温20min,之后将1.2g尿素加入,完成重氮盐溶液(B)的制备。

1.2.2 制备二氧化硫醋酸溶液

称量0.2gCuCl,量取52ml冰乙酸,将二者加入到反应瓶中进行搅拌,并通入二氧化硫气体,持续20~30min之后将温度冷却到5℃以下,采用增重法对通入的二氧化硫进行测量,测量值达到40-45g时即可完成二氧化硫醋酸溶液的制备。

1.2.3 制备吡唑磺酰胺

将制备好的重氮盐溶液(B)滴加到制备好的二氧化硫醋酸溶液中,进行搅拌,反应温度控制在5℃以下,滴加时间控制在25-30min,滴加完成之后在10℃环境下保温1.5h左右,通过鼓泡减压将多余二氧化硫气体抽走。加水进行充分洗涤,之后倒入到分液漏斗中,静置一段时间,分出油层,用苯萃取水层,将油层合并之后倒入至四口烧瓶中并进行搅拌,在液面之下插入通氨气管,利用冰水进行冷却,控制温度在5℃以下,之后缓慢的通入氨气,此时观察发现四口烧瓶内颜色迅速变黄,且变得更为粘稠,通入氨气6h之后,对pH值进行测定控制终点,在15℃环境下进行保温,保温时间在4~5h之间,之后加水进行酸化,将水层抽滤出来,此时可以得到橙黄色固体,苯层脱苯之后得到黄色晶体,将橙黄色固体与黄色晶体合并进行重结晶处理,得到白色晶体,完成吡唑磺酰胺的制备。m.p.=113-114℃。

2 结果与讨论

2.1 实验结果

在本改进实验中,重氮化反应过程中用硫酸来部分替代了盐酸,这对于副反应有着很好的抑制作用,同时发生的反应还能够有效提升吡唑磺酰胺产品的纯度,高效液相色谱分析结果表明,制得的吡唑磺酰胺产品质量分数高达95%,收率也达到了80%。

本改进实验中加入了尿素,能够将多余的亚硝酸根离子进行中和,对于防止副反应的发生有着积极的作用。

在原吡唑磺酰胺合成工艺中,将氨水滴加至反应釜中,经过改进之后,滴加氨水改变为通入氨气,直接通入氨气不仅操作简便,且能够有效抑制副反应发生,对于提升吡唑磺酰胺产品收率、改善品质外观、降低成本等方面有着积极的作用,经过改进之后,收率由原工艺的5%左右提升到了85%左右,成效明显。

2.2 应用成效

将本实验方案应用于某化工厂工业装置之上,实践应用成效如表1所示。由表1可知,本文提出的改进方案在工业装置应用中也取得了良好的效果,产品收率、质量分数、操作难易程度及外观表现等各个方面均有着不同程度的改善,有效提升了农药草克星产品的纯度和使用效果,值得进一步应用和推广。

表1 工艺改进前后的实践应用效果对比

3 结语

综上所述,本文进行了农药草克星中间体吡唑磺酰胺合成工艺的改进实验,介绍了具体的改进方法和流程,实验结果表明,产品质量得到了有效的提升,且能够降低成本,提升工艺操作的便利性,在工业装置中的应用成效也较为显著,值得进一步推广和应用。

[1]Susumu Yamamoto,等.吡嘧黄隆及其相关化合物的选择除草活性[J].农药译丛,2014,14(5):13~18.

[2]张一宾译.新除草剂吡嘧隆的开发与工业化[J].农药译丛, 2014,17(1):8~17.

史英慧(1987-),女,籍贯:山东省烟台市;学历:本科;毕业学校:齐鲁工业大学;职称:助理工程师;研究方向:农药化工工艺。

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