一種煙酰苯胺鹽的合成方法
【專利摘要】本發明公開了一種煙酰苯胺鹽的合成方法，包括如下步驟：①將煙酸和苯胺按重量比1：0.6～2.5加入至反應器中，加熱至170～190℃回流反應2?7h，升溫至190?210℃保溫反應0.5?1.5h；②將步驟①所得料液轉至另一裝有水的容器并攪拌均勻，降溫至50～70℃、加入鹽酸或硫酸，攪拌10?50min，得煙酰苯胺鹽料液；③向步驟②的料液加入無機鹽降溫至20℃以下，抽濾，得煙酰苯胺鹽粗品。本發明有益效果是：合成方法操作簡單，反應條件易控制，適于大規模生產和推廣使用；合成的煙酰苯胺鹽純度高，效果優異；降低了成本，是綠色環保生產，大大降低了有機溶劑造成的環境污染，降低了三廢治理費用。
【專利說明】
一種煙酰苯胺鹽的合成方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及農藥技術領域，具體涉及一種煙酰苯胺鹽的合成方法。
【背景技術】
[0002]我國在農業上及血防工作中，每年都需要使用大量滅螺藥物以防治血吸蟲病。目前主要以化學滅螺藥物為主，用量最大的是以氯硝柳胺、煙酰苯胺鹽、四聚乙醛為主要成份的復配固體制劑。其中氯硝柳胺主要用于血防滅螺，四聚乙醛主要用于農業種植滅螺。煙酰苯胺鹽水溶性好、低毒、對魚蝦安全，具有綠色環保的特性，主要用于水產養殖滅螺。煙酰苯胺鹽不僅在水產養殖初期可用于清塘時殺螺，在養殖過程中，可以帶水投藥滅螺，該藥對魚、蝦、蟹很安全，生長不受影響，在水產養殖滅螺方面受到越來越多的重視和歡迎，其用量也越來越大。
[0003]然而，目前制備煙酰苯胺鹽通常是以煙酸和苯胺為主要原料，使用有機溶劑如吡啶、苯、氯苯等，經過兩步化學反應制得:首先得到煙酰苯胺，即在一定溫度下，用氯化亞砜或三氯氧磷先將煙酸酰氯化，之后再加入苯胺加熱，保溫縮合脫去氯化氫，降溫并以有機溶劑沉淀即得煙酰苯胺鹽，過濾甩干，用水或醇精制得到成品。這種傳統的制備過程，要使用大量的毒性大、遇水易爆炸的氯化亞砜或三氯氧磷作為反應原料，還要以易燃易爆、毒性大的吡啶、苯或氯苯等有機溶劑作為反應載體，存在較多的弊端，如操作過程繁瑣;大量有毒有害的有機溶劑的使用造成污染大氣環境，又使得大量高COD的廢水處理困難，大幅度增加環境治理成本;生產成本高；生產過程危險度高，易造成安全事故，導致人身傷亡或財產損失。
[0004]上述可見，目前煙酰苯胺鹽的制備生產過程及方法存在較多弊端和不足，優化創新煙酰苯胺鹽制劑的生產工藝是我國水產事業健康長久發展亟待解決的重大難題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種煙酰苯胺鹽的合成方法，用以解決現有煙酰苯胺鹽制備過程繁瑣、安全性差、成本高及污染大的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明方法以煙酸和苯胺為原料，經一步脫水縮合反應制得煙酰苯胺，進一步以水、酸等綠色溶劑成鹽制得煙酰苯胺鹽，反應過程中不使用氯化亞砜或三氯氧磷等酰化、縮合試劑，不使用吡啶、苯、氯苯或丙酮等有機溶劑，大大提高了反應的安全性，避免了環境污染，還降低了成本，具體地，該方法包括如下步驟:
[0007]①將煙酸和苯胺按重量比I:0.6?2.5加入至反應器中，加熱至170?190°C回流反應2-7h，升溫至190-210 °C保溫反應0.5_1.5h，得煙酰苯胺料液；
[0008]②將步驟①所得煙酰苯胺料液轉至另一裝有水的容器并攪拌均勻，降溫至50?700C、加入鹽酸或硫酸，攪拌10_50min，得煙酰苯胺鹽料液；
[0009]③向步驟②的煙酰苯胺鹽料液加入無機鹽并降溫至20°C以下，抽濾，得煙酰苯胺鹽粗品。
[0010]優選地，還包括步驟④，將步驟③所得煙酰苯胺鹽粗品加入至水中，加熱至50?70°C溶解，再降溫至20°C以下析出結晶，離心甩干，并以水淋洗，40-60°C烘干，得煙酰苯胺鹽酸鹽或煙酰苯胺硫酸鹽精品。
[0011 ]優選地，所述步驟①中加熱方式為油浴加熱。
[0012]優選地，所述步驟①中回流反應條件為180-185°C進行4h。
[0013]優選地，所述步驟①保溫反應條件為20(TC保溫lh。
[0014]優選地，所述步驟②中，以重量計，鹽酸用量為煙酸投料量的I?1.5倍。
[0015]優選地，所述步驟②中，以重量計，硫酸用量是煙酸投料量的0.4?0.7倍。
[0016]優選地，所述無機鹽為硫酸銨、氯化銨、無水硫酸鈉或氯化鈉。
[0017]優選地，所述步驟①升溫至190-210°C保溫0.5_1.5h后，還進行減壓蒸餾，收集未反應的苯胺。
[0018]上述技術方案中，苯胺又稱阿尼林、阿尼林油、氨基苯，分子式C6H7N，為無色油狀液體，稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑;煙酸為無色針狀結晶，易溶于沸水和沸醇，不溶于丙二醇、氯仿和堿溶液，不溶于醚及脂類溶劑。步驟①中，不使用氯化亞砜或三氯氧磷等酰化、縮合試劑，也不使用其它有機溶劑，而是煙酸和苯胺兩種物料按所述比例加熱回流反應，發生脫水縮合反應，生成煙酰苯胺;步驟②中煙酰苯胺料液無需加入丙酮、乙醇、二甲苯等有機溶劑溶解，而是直接轉移至裝有適量水的容器中攪拌均勻，降溫至50_70°C后，加入鹽酸或硫酸并攪拌，得到煙酰苯胺鹽料液;步驟③中加入無機鹽，通過鹽析作用，配合降溫，得到煙酰苯胺鹽粗品，上述各步驟省略了加入多種有機溶劑的繁雜，同時更綠色環保。經過鹽析、降溫、精制即可得到煙酰苯胺鹽酸鹽或硫酸鹽成品。
[0019]本發明具有如下優點:(I)本發明提供的煙酰苯胺鹽的合成方法步驟操作簡單，原料反應充分，反應條件易于調節控制，適于大規模生產和推廣使用；(2)本方法合成的煙酰苯胺鹽產品純度高，效果優異；(3)合成過程中不需使用有機試劑，簡化了生產工序和操作，降低了成本，是綠色環保生產，同時大大降低了生產中因為使用有機溶劑造成的環境污染，降低了三廢治理費用。
【具體實施方式】
[0020]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍，實施例中所涉及的試劑，如無特別說明，均可通過商業購買獲得，所涉及操作，如無特別說明，均為常規操作。
[0021]實施例1
[0022]分別稱取100克煙酸和130克苯胺(煙酸與苯胺的重量比1:1.3)加入到500ml三口燒瓶中，啟動攪拌，攪拌速度控制在90-150轉/min，油浴加熱，慢慢升溫，升溫速率控制在2-3°C/min，升溫至180?185°C，進行回流反應4小時，反應中生成的水經冷凝后排出；回流反應后繼續升溫至200°C，并進行保溫I小時，得煙酰苯胺料液；然后降溫至180°C以下、負壓
0.06Mpa進行減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次利用;反應生成的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有去離子水的另一個IL三口燒瓶中，，水的用量為起始加入的煙酸和苯胺總質量的1-2倍，本實施例中去離子水的量為250ml，充分攪拌，待溫度降至60 °C，慢慢滴加55克98%硫酸，在55?65°C條件下攪拌半小時成鹽，得煙酰苯胺硫酸鹽料液。趁熱加入硫酸銨150克，進行降溫鹽析，至料液溫度降至20°C以下時，再靜置3小時，抽濾，少量清水淋洗，再抽濾，得到煙酰苯胺硫酸鹽粗品，將粗品加入至水中，加熱至60°C溶解，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后50°C烘干，得煙酰苯胺硫酸鹽白色精品145克，收率85 %。
[0023]實施例2
[0024]分別稱取100克煙酸和80克苯胺(煙酸與苯胺的重量比I: 0.8)加入到500ml三口燒瓶中，啟動攪拌，攪拌速度控制在90-150轉/min，油浴加熱，慢慢升溫，升溫速率控制在2_3°C/min，升溫至170?185°C，進行回流反應6小時，反應中生成的水經冷凝后排出；回流反應后繼續升溫至200°C，并進行保溫I小時，得煙酰苯胺料液;然后降溫至180°C以下進行減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次套用;反應生成的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有250ml去離子水的另一個IL三口燒瓶中，充分攪拌，待溫度降至60 V，慢慢滴加55克98%硫酸，在55?65°C條件下攪拌半小時成鹽，得煙酰苯胺硫酸鹽料液。趁熱加入硫酸銨150克，進行降溫鹽析，至料液溫度降至20°C以下時，再靜置3小時，抽濾，少量清水淋洗，再抽濾，得到煙酰苯胺硫酸鹽粗品，將粗品加入至少量水中，加熱至65°C待煙酰苯胺硫酸鹽粗品全部溶解后，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后55°C烘干，得煙酰苯胺硫酸鹽白色精品121克，摩爾收率為71% (稱取的原料煙酸純度為85wt.%，計算收率時以純煙酸的摩爾量計)。
[0025]實施例3
[0026]分別稱取100克煙酸和78克苯胺加入到500ml三口燒瓶中，另外加入經過干燥的回收苯胺52克(煙酸和苯胺重量比1:1.3)，啟動攪拌，攪拌速度控制在90-150轉/min，油浴加熱，慢慢升溫，升溫速率控制在2_3°C/min，升溫至170?180°C，進行回流反應6小時，反應中生成的水經冷凝后排出；回流反應后繼續升溫至190°C，并進行保溫1.2小時，得煙酰苯胺料液;然后降溫至180°C以下進行減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次套用；反應生成的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有250ml上批粗品母液的另一個IL三口燒瓶中，充分攪拌。待溫度降至50°C，慢慢滴加55克98%硫酸，控制溫度在50?60°C條件下攪拌40min成鹽。趁熱加入硫酸銨150克，進行降溫鹽析，至料液溫度降至20°C以下時，再靜置3小時，抽濾，少量清水淋洗，再抽濾，得到煙酰苯胺硫酸鹽粗品，將粗品加入至少量水中，加熱至70°C待粗品全部溶解后，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后55°C烘干，得煙酰苯胺硫酸鹽白色精品162克，收率95 %。
[0027]實施例4
[0028]分別稱取煙酸100克和苯胺50克加入到500ml三口燒瓶中，另外加入經過干燥的回收苯胺80克(煙酸和苯胺重量比1:1.3)，啟動攪拌，用油浴加熱，慢慢升溫，在180?185°C回流反應7小時，反應中生成的水經冷凝后排出。降溫至180°C以下減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次循環套用。剩余的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有250ml上批煙酰苯胺硫酸鹽粗品抽濾后母液的另一個IL三口燒瓶中，充分攪拌。待溫度降至700C，慢慢滴加55克98 %硫酸，控制溫度在55?70 0C時攪拌20min成鹽。趁熱加入硫酸銨50克，降溫鹽析。至料液溫度降至室溫，靜置3小時，過濾，少量清水淋洗，抽干，得到煙酰苯胺硫酸鹽粗品，將粗品加入至水中，加熱至60°C待粗品全部溶解后，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后50 0C烘干，得煙酰苯胺硫酸鹽白色精品159克，收率93 %。
[0029]實施例5
[0030]分別稱取煙酸100克和苯胺100克加入到500ml三口燒瓶中，另外加入經過干燥的回收苯胺60克(煙酸和苯胺重量比1:1.6)，啟動攪拌，用油浴加熱，慢慢升溫，在180?185°C回流反應4小時。反應中生成的水經冷凝后排出。再升至200°C保溫I小時。降溫至180°C以下減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次套用。殘余的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有250ml上批煙酰苯胺硫酸鹽粗品抽濾母液的另一個IL三口燒瓶中，充分攪拌。待溫度降至60 °C，慢慢滴加55克98%硫酸，在55?65時攪拌半小時成鹽。趁熱加入硫酸銨50克，降溫鹽析。至料液溫度降至常溫，靜置3小時，過濾，少量清水淋洗，抽干，得到煙酰苯胺硫酸鹽粗品，將粗品加入至水中，加熱至60°C溶解，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后50 °C烘干，得煙酰苯胺硫酸鹽白色精品163克，收率95 %。
[0031 ] 實施例6
[0032]分別稱取煙酸100克和苯胺240克(重量比1:2.4)加入到500ml三口燒瓶中，啟動攪拌，用油浴加熱，慢慢升溫，在185?190°C回流反應4小時，反應中生成的水經冷凝后排出。再升至200°C保溫I小時，得煙酰苯胺料液。降溫至180°C以下減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次套用。殘余的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有250ml水的另一個IL三口燒瓶中，充分攪拌。待溫度降至60°C，慢慢滴加100克30%的鹽酸，控制溫度55?65°C攪拌半小時成鹽，得煙酰苯胺鹽酸鹽料液。趁熱加入氯化銨75克，降溫鹽析，至料液溫度降至20°C以下時，靜置3小時，抽濾得煙酰苯胺鹽酸鹽粗品，將粗品加入至水中，加熱至60°C溶解，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后60°C烘干，得煙酰苯胺鹽酸鹽白色精品128克，收率79 %。
[0033]實施例7
[0034]分別稱取煙酸100克和苯胺78克加入到500ml三口燒瓶中，另外加入經過干燥的回收苯胺52克(煙酸和苯胺重量比1:1.3)，啟動攪拌，用油浴加熱，慢慢升溫，在180?185°C回流反應4小時，反應中生成的水經冷凝后排出；再升至200°C保溫I小時，得煙酰苯胺料液;降溫至180°C以下減壓蒸餾，將未反應的苯胺收集到接收瓶中，回收下次套用；反應生成的煙酰苯胺料液趁熱倒入裝有250ml實施例6中煙酰苯胺鹽粗品抽濾剩余母液的另一個IL三口燒瓶中，充分攪拌。待溫度降至600C，慢慢滴加100克30 %鹽酸，在55?65°C時攪拌半小時成鹽。趁熱加入氯化銨銨30克，降溫鹽析，至料液溫度降至常溫，靜置3小時，過濾，少量清水淋洗，抽干，得到煙酰苯胺鹽酸鹽粗品，將粗品加入至水中，加熱至50°C溶解，再降溫至20°C以下，此時析出結晶，進行離心甩干，進一步以水淋洗，最后40 °C烘干24h，得煙酰苯胺鹽酸鹽白色精品155克，收率96 %。
[0035]經紅外光譜結構測試及理化分析鑒別，結果鑒定為以上實施例所得產品均經與傳統方法制備的煙酰苯胺鹽結構一致。按本領域常用技術方法及配比，設置多組對比試驗，每組設置3個平行試驗，一組選用市售的煙酰苯胺鹽，其余組分別選用上述實施例中制備的煙酰苯胺鹽，根據單一變量原則，其余所涉及的配制方法和配制比例及添加的助劑、稀釋劑和分散劑等均一致，復配滅螺藥劑，進行滅螺測試，結果表明，以本發明方法制備的煙酰苯胺鹽與市售的(傳統方法采用多種有機溶劑制備的)煙酰苯胺鹽分別復配成滅螺藥劑后，滅螺效果一致，P〈0.001，無顯著差異。
[0036]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: ①將煙酸和苯胺按重量比1:0.6?2.5加入至反應器中，加熱至170?190°C回流反應2-7h，升溫至190-210 °C保溫反應0.5-1.5h，得煙酰苯胺料液； ②將步驟①所得煙酰苯胺料液轉至另一裝有水的容器并攪拌均勻，降溫至50?70°C、加入鹽酸或硫酸，攪拌10_50min，得煙酰苯胺鹽料液； ③向步驟②的煙酰苯胺鹽料液加入無機鹽并降溫至20°C以下，抽濾，得煙酰苯胺鹽粗品O2.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟還包括:④將步驟③所得煙酰苯胺鹽粗品加入至水中，加熱至50?70°C溶解，再降溫至20°C以下析出結晶，離心甩干，并以水淋洗，40-60 V烘干，得煙酰苯胺鹽酸鹽或煙酰苯胺硫酸鹽精品。3.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟①中加熱方式為油浴加熱。4.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟①中回流反應條件為180-185 °C進行4h。5.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟①中保溫反應條件為200°C保溫lh。6.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟②中，以重量計，鹽酸用量為煙酸投料量的I?1.5倍。7.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟②中，以重量計，硫酸用量是煙酸投料量的0.4?0.7倍。8.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟③中無機鹽為硫酸銨、氯化銨、無水硫酸鈉或氯化鈉。9.根據權利要求1所述的煙酰苯胺鹽的合成方法，其特征在于，所述步驟①升溫至190-210°C保溫0.5-1.5h后，還進行減壓蒸餾，收集未反應的苯胺。
【文檔編號】C07D213/82GK106083712SQ201610703766
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發明人】王正友
【申請人】王正友