本发明属于农药和化工,具体涉及一种嗪草酮的制备方法。
背景技术:
1、嗪草酮(英文名称:metribuzin;cas:21087-64-9 ),又名为赛克津、甲草嗪、立克除,分子式c8h14n4os,化学名称为4-氨基-6-(1,1-二甲基乙基)-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5-(4h)-酮。20世纪70年代,嗪草酮最初由联邦德国拜耳(bayer)公司开发;在我国被正式登记于1988年。嗪草酮是一种典型的偏三氮苯类除草剂,属于选择性除草剂,具有与其他三氮苯类除草剂相同的特点。作用机制为:杂草根系通过吸收药剂,有效成分随植株的蒸腾流向上部茎叶,通过抑制敏感植物的光合作用发挥杀草活性;施药后各敏感杂草萌发出苗不受影响,出苗后叶片褪绿,最后营养枯竭而死。嗪草酮与氟乐灵、卫农等药剂混合使用具有良好的药效,主要适用于马铃薯、胡萝卜、甘蔗、苍耳、西红柿、菠萝等作物,可以防除禾本科以及多种阔叶杂草。
2、现有技术中,常用合成方法大多采用硫酸为溶剂,专利(cn112010814 a)硫酸存在下使用甲醇甲基化试剂使三嗪酮巯基甲基化得到产品,其反应方程式如下:
3、
4、此工艺下嗪草酮以固体形式析出,母液中含有未反应完的三嗪酮、氮甲基的副产物、甲醇、三嗪酮钠盐及其他难处理有机物,后处理需加碱,此高盐高cod废水是嗪草酮生产工艺的难点之一。需长时间回流反应,转化率低,生产效率低,且产品质量较差,产生的废水硫臭味较大,高cod废水中含有大量酮类、三嗪类有机废物,且难生化,氧化性差,其他诸如硫酸二甲酯做甲基化试剂则反应温度高,时间长,原子利用率低,装备处理能力小,且产生的副产物提纯难,收率低,所得废水臭味大、后处理成本大等问题难以解决。
5、基于上述问题,本申请文件提出了一种嗪草酮的制备方法以改善上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种嗪草酮的制备方法,利用4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮作为原料,结合四氢呋喃这一通用溶剂,以氢氧化钠作为催化剂,以及碳酸二甲酯作为甲基化试剂,该合成路线具有原料成本低廉、副反应少、后处理简便、环境影响小等优点。
2、本发明采取的技术方案具体如下:
3、一种嗪草酮的制备方法,其反应方程式如下:
4、
5、包括以下步骤:
6、步骤一:在四氢呋喃和氢氧化钠的存在下,加入4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和碳酸二甲酯,在保温条件下,通过混合搅拌进行取代反应,待取代反应完成后,得到混合液;
7、步骤二:对所述混合液进行后处理,获得嗪草酮。
8、在一种优选方案中,所述后处理的方法为:
9、将所述混合液降温至25℃及以下,加入工艺水淬灭反应,过滤得到嗪草酮,固体经干燥得到所述的嗪草酮;过滤所得的母液经分层,有机相蒸馏干燥后直接套用;废水经减压蒸馏回收水,并析出盐。
10、在一种优选方案中,所述4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和碳酸二甲酯的投料质量比为(1.3~1.6):1。
11、在一种优选方案中,所述4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和氢氧化钠的投料质量比为(5~10):1。
12、在一种优选方案中,所述4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和四氢呋喃的投料质量比为1:(1~4)。
13、在一种优选方案中,所述步骤一具体为:
14、将四氢呋喃和氢氧化钠加入反应器中,搅拌并加入4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮,降温至0℃~10℃滴加碳酸二甲酯,滴加过程中的温度在10℃~30℃,然后在保温条件下进行取代反应,获得混合液。
15、在一种优选方案中,所述碳酸二甲酯的滴加时长为1h~2h,所述取代反应的反应时长为1h~4h。
16、在一种优选方案中,所述工艺水的使用量为碳酸二甲酯投料质量的1~3倍。
17、本发明取得的技术效果为:
18、本发明利用4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮作为原料,结合四氢呋喃这一通用溶剂,以氢氧化钠作为催化剂,以及碳酸二甲酯作为甲基化试剂,该合成路线具有原料成本低廉、副反应少、后处理简便、环境影响小等优点,非常适合于工业化生产,同时,该方法制备过程简单,废水处理难度及成本均较低,产生的低cod废水亦可回收利用,整个生产过程中无毒副作用,进一步增强了其工业化生产的可行性。
1.一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:其反应方程式如下:
2.根据权利要求1所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述后处理的方法为:
3.根据权利要求1所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和碳酸二甲酯的投料质量比为(1.3~1.6):1。
4.根据权利要求1所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和氢氧化钠的投料质量比为(5~10):1。
5.根据权利要求1所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮和四氢呋喃的投料质量比为1:(1~4)。
6.根据权利要求1所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述步骤一具体为:
7.根据权利要求6所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述碳酸二甲酯的滴加时长为1h~2h,所述取代反应的反应时长为1h~4h。
8.根据权利要求2所述的一种嗪草酮的制备方法,其特征在于:所述工艺水的使用量为碳酸二甲酯投料质量的1~3倍。