背景及概述[1]
2-甲基-4-甲氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪的合成工藝路線有四條:1)以雙氰氨鹽為原料;2)以雙氰氨為原料;3)以單氰氨為原料;4)以三聚氯氰為原料。以雙氰氨為原料易得,但單氰氨國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家較少、穩(wěn)定性較差、溫度高時(shí)易發(fā)生聚合。這二條工藝的共同點(diǎn)是,首先合成2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪,再甲基化合成2-甲基-4-甲氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪,成本高、三廢多,有副產(chǎn)物生成,致使產(chǎn)品苯磺隆中甲磺隆超標(biāo)達(dá)不到美國(guó)杜邦公司的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。以三聚氯氰為原料經(jīng)甲基化、甲氧基化、甲胺基化合成2-甲基-4-甲氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪,優(yōu)點(diǎn)是原料易得,產(chǎn)品質(zhì)量高,但是總收率不高,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本提高,難以推廣應(yīng)用。
應(yīng)用[1]
2-甲基-4-甲氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪是制備2-甲基-4-甲氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪-2-甲基氨基甲酰氨基)苯甲酸甲酯(俗稱苯磺隆)的重要中間體。苯磺隆是美國(guó)杜邦公司在二十世紀(jì)八十年代初期開發(fā)的一種高效、低毒的磺酰脲類麥田除草劑,可以通過(guò)阻礙乙酸乳酸合成酶,使纈氨酸、異亮氨酸的生物合成受抑制,阻止細(xì)胞分裂,抑制芽梢和根生長(zhǎng),致使雜草死亡。是防治多年生闊葉草有特效,用藥量極少,毒性低,殘留期短,對(duì)麥類和下茬作物安全的麥田除草劑。
制備[2]
2-甲胺基-4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪制備如下:
(1)、BTCT制備:
a、將用HCl飽和后的乙腈投入氯化釜,然后通氯氣,在52℃下進(jìn)行氯化反應(yīng);反應(yīng)過(guò)程中保持釜內(nèi)壓力為0.01MPa;通氣結(jié)束前測(cè)物料比重,當(dāng)乙腈與三氯乙腈的摩爾比例為2:1時(shí),停止通氣,轉(zhuǎn)入聚合釜;
b、聚合釜用冷媒降溫至15℃,投催化劑三氯化鋁,然后將來(lái)自氯化釜的尾氣通入聚合釜;當(dāng)釜內(nèi)有明顯微正壓時(shí)停止通氣,關(guān)冷媒;當(dāng)溫度升至25℃時(shí),放出尾氣,開冷媒降溫至15℃,然后再通氣;如此反復(fù)操作,直至釜內(nèi)物料粘稠為止;
c、物料粘稠后靜置6h,然后蒸除溶劑;當(dāng)蒸至110℃后,停蒸,然后真空抽入結(jié)晶釜;蒸餾出來(lái)的乙腈可繼續(xù)投料使用;
d、結(jié)晶釜內(nèi)預(yù)先投入甲醇,降溫至5℃;真空抽料完成后,繼續(xù)攪拌2h,然后過(guò)濾;
e、將結(jié)晶釜物料放入過(guò)濾器,過(guò)濾后的母液甲醇可循環(huán)使用,固體送至離心;
f、離心物料,控制含濕不大于5wt%為合格,離心后的固體即為中間體BTCT。
(2)、低溫反應(yīng):將甲醇、BTCT投入低溫釜,降溫至0℃,滴加甲醇鈉,控制溫度9℃;滴加結(jié)束后,繼續(xù)攪拌10min;
(3)、回流反應(yīng):預(yù)先向回流釜投入少量甲醇,升溫至回流后,立即采用機(jī)械輸送(自吸泵或氣動(dòng)隔膜泵等)或高位槽中轉(zhuǎn)滴加的方式將低溫釜物料緩慢轉(zhuǎn)入回流釜;轉(zhuǎn)料過(guò)程中保持回流釜有回流(66℃)且低溫釜(或高位槽)內(nèi)物料溫度不超過(guò)15℃;轉(zhuǎn)料結(jié)束后,打入少量甲醇沖洗低溫釜后再打入回流釜;保溫20min;
(4)、濾鹽:回流釜保溫結(jié)束后,打入熱過(guò)濾機(jī),趁熱過(guò)濾鹽分,并用干凈的甲醇洗滌鹽,濾液入蒸餾釜,鹽即為氯化鈉,經(jīng)封閉干燥機(jī)回收甲醇后出售;
(5)、蒸餾:先后對(duì)蒸餾釜物料進(jìn)行常壓和減壓蒸餾,減壓蒸餾至60℃時(shí)停蒸,物料用真空吸入胺化釜;
(6)、胺化:開啟冷媒對(duì)胺化釜降溫;溫度溫至5℃時(shí),真空吸入胺化甲醇;繼續(xù)降溫至3℃后,開一甲胺鋼瓶通氣,通氣時(shí)間控制在1h;通氣期間,保持溫度緩慢升高;通氣結(jié)束時(shí),溫度要升至12℃,在此溫度下保溫2h;保溫結(jié)束后降溫至0℃待過(guò)濾;
(7)、過(guò)濾:將胺化物料送入過(guò)濾機(jī),甲醇母液入中轉(zhuǎn)釜,可循環(huán)使用;固體送烘干機(jī);
(8)、烘干:固體物料進(jìn)連續(xù)進(jìn)料式干燥機(jī)直接烘干,控制含濕<0.3wt%為合格;烘干后的物料即為2-甲胺基-4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪。
主要參考資料
[1] CN201110183289.1一種2-甲基-4-甲氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪的合成方法
[2] CN201510656066.0一種2-甲胺基-4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪的制備方法