(四川華英化工有限責(zé)任公司,四川成都,610041)
環(huán)丙唑醇是麥角甾醇脫甲基化抑制劑,具有預(yù)防、治療、內(nèi)吸作用??煞乐伟追劬鷮佟⒈P菌屬、喙孢屬、核腔菌屬和殼針孢屬菌引起的病害如小麥白粉病、小麥散黑穗病、小麥紋枯病、小麥雪腐病、小麥全蝕病、小麥腥黑穗病、大麥云紋病、大麥散黑穗病、大麥紋枯病、玉米絲黑穗病、高粱絲黑穗病、甜菜菌核病、咖啡銹病、蘋果斑點(diǎn)落葉病、梨黑星病等。
公開報(bào)道的環(huán)丙唑醇合成方法主要有三種:第一種,以對(duì)氯苯甲醛通過(guò)格式反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、甲基化反應(yīng)、羰基插入反應(yīng)和三氮唑堿性開環(huán)反應(yīng)得產(chǎn)品[1]。第二種,以環(huán)丙乙酸通過(guò)?;磻?yīng)、烷基化反應(yīng)、Corey-Chaykovsky反應(yīng)和三氮唑堿性開環(huán)反應(yīng)得產(chǎn)品[2]。第三種,以對(duì)氯苯腈通過(guò)Barbier-Type反應(yīng)、Simmons-Smith反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、Corey-Chaykovsky反應(yīng)和三氮唑堿性開環(huán)反應(yīng)得產(chǎn)品[3]。第一種方法格式反應(yīng)雖比較成熟,收率較高,但氧化反應(yīng)中需使用高毒的草酰氯,且反應(yīng)溫度極低(報(bào)道反應(yīng)溫度需-79℃),極大地限制了工業(yè)化應(yīng)用;第二種方法整體上無(wú)特殊的反應(yīng)操作,大部分反應(yīng)收率也較高,但起始原料環(huán)丙乙酸難以得到且價(jià)值較高,報(bào)道市場(chǎng)價(jià)近百萬(wàn)一噸,這也極大地限制了產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。第三種方法整體上反應(yīng)操作難度不是很大,原材料也易于得到,但總收率較低(報(bào)道總收率為30.8%),工業(yè)化價(jià)值也不是很大。
本文采用環(huán)丙基甲基酮和對(duì)氯氰芐為起始原料經(jīng)縮合、還原、氧化、環(huán)氧化、開環(huán)加成五步合成環(huán)丙唑醇,該工藝具有收率高、成本低、易于操作、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
圖1 環(huán)丙唑醇的合成線路
(1)將700kg甲苯、87.7kg環(huán)丙基甲基酮、205.3kg對(duì)氯氰芐轉(zhuǎn)入混料釜中配成混合液待用。
(2)將900kg甲苯和50kg氫化鈉投入反應(yīng)釜中。升溫至回流狀態(tài)后停止加熱,待無(wú)回流后加入50kg混合液,繼續(xù)攪拌待大回流發(fā)生后開始滴加混合液,在30-40分鐘內(nèi)混合液滴加完畢。滴加溫度控制在87-92℃之間。滴加完成后保溫30分鐘。中控合格后控制溫度滴加77kg甲醇破壞過(guò)量的氫化鈉。
(3)過(guò)量氫化鈉完全破壞后進(jìn)行三次水洗。每次洗水量為1000kg。
(4)產(chǎn)品經(jīng)水洗后濃縮回收甲苯,第一步產(chǎn)品裝桶待用。
(1)向還原釜中轉(zhuǎn)入第一步兩整批、甲醇1250kg、氯化銨11kg。同時(shí)向水解釜中轉(zhuǎn)入定量水。
(2)降溫到規(guī)定溫度后開始分批投入鎂屑91kg進(jìn)行反應(yīng)。鎂屑投完后保溫30分鐘,中控合格后進(jìn)入下步操作。
(3)在規(guī)定溫度內(nèi)向釜滴加鹽酸1000kg。
(4)鹽酸滴加完畢后保溫?cái)嚢鑳尚r(shí),靜置三小時(shí)。把下層油層進(jìn)入萃取操作。
(5)向萃取釜中加入石油醚3600kg。保溫?cái)嚢栎腿〉诙疆a(chǎn)品(S2)。靜置分去下層焦油。
(6)向萃取釜中加入適量水,用液堿調(diào)節(jié)pH值。分去水層。
(7)濃縮回收石油醚。第二步產(chǎn)品裝桶待用。
(1)向氧化釜中投入第二步產(chǎn)品542kg、DMSO 1616kg、水85kg、甲苯1616kg、氫氧化鈉113.4kg。
(2)控制溫度,在規(guī)定溫度內(nèi)通入氧氣。中控合格后水洗反應(yīng)液。洗水去回收DMSO,水去后處理車間處理。
(3)甲苯層去濃縮釜回收甲苯。第三步產(chǎn)品裝桶待用。
(1)向反應(yīng)釜中投入甲硫醚2040kg,甲醇485kg,攪拌降溫至20℃開始向反應(yīng)釜中滴加2278kg硫酸。滴加硫酸溫度控制在20-25℃。硫酸滴加完畢后在20-25℃保溫?cái)嚢枇r(shí)。然后靜置八小時(shí)。然后分液,下層為锍鹽,上層為甲硫醚,甲硫醚套用作下批投料,套用五次后退出處理再用。
(2)向反應(yīng)釜中投入第三步產(chǎn)品400kg、叔丁醇133kg、氫氧化鈉437.5kg、氫氧化鉀67kg。降溫至20℃后滴加648kg锍鹽。滴加溫度控制在25-28℃。锍鹽滴加完畢保溫兩小時(shí)。中控轉(zhuǎn)化率大于99%后蒸餾出甲硫醚和叔丁醇。蒸餾至釜內(nèi)溫度110℃后用水洗三次,洗水用甲苯萃取后去后處理車間處理。產(chǎn)品用甲苯萃取三次,少許下層物質(zhì)分離后去焚燒,上層甲苯層先常壓后減壓蒸餾至釜內(nèi)溫度達(dá)130℃。產(chǎn)品降溫后裝桶待用。
(1)向反應(yīng)釜中投入第四步產(chǎn)品415kg、DMF 1200kg、三氮唑134kg、氫氧化鈉29kg。
(2)在95-100℃保溫反應(yīng)兩小時(shí)。中控至轉(zhuǎn)化率大于99%后進(jìn)行后處理。
(3)用羅茨真空泵減壓蒸餾至125℃?;厥誅MF進(jìn)行處理后作投料用。
(4)降溫加入甲苯1200kg、甲醇960kg,20℃以下滴加鹽酸1000kg。保溫?cái)嚢鑳尚r(shí)后降溫至5℃以下離心分離。母液進(jìn)行處理后回收甲苯套用,甲醇精餾后出售。
(5)產(chǎn)品鹽酸鹽兩批投入已加入水600kg、甲苯750kg的反應(yīng)釜中。降溫至25℃在25℃以下滴加液堿至pH值為8。保溫靜置三小時(shí)。分液,下層水層去后處理車間處理。甲苯層先常壓后減壓蒸餾至130℃。
(6)降溫滴加已按比例配好的水和甲醇,在55-60℃間保溫?cái)嚢?。待產(chǎn)品析出后降溫至25℃。離心水洗。產(chǎn)品去烘房。稀甲醇處理回收后出售。
(1)在第一步反應(yīng)中,第一次加混合液后必須等有大量氫氣產(chǎn)生后才能繼續(xù)滴加混合液,而且混合液滴加速度應(yīng)保持穩(wěn)定。
(2)在第二部反應(yīng)中,分批次加鎂屑時(shí)應(yīng)等上批次加入的鎂屑反應(yīng)后再加下一批次。
(3)在第三步反應(yīng)中,通氧千萬(wàn)不能通過(guò)量。
(4)在第五步反應(yīng)中,產(chǎn)品結(jié)晶時(shí),甲醇和水的比例必須注意,不然母液中產(chǎn)品殘留量增大且產(chǎn)品晶形不好。
通過(guò)該公司近五年的生產(chǎn)實(shí)踐,證明該工藝具有原材料易得、成本低、易于操作、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定以及三廢容易處理等優(yōu)點(diǎn),工業(yè)化生產(chǎn)總收率穩(wěn)定在47.5%以上。完全適合車間大規(guī)模生產(chǎn)。