尹擁軍,尚鴻艷
(利民化工股份有限公司,江蘇 新沂 221400)
克菌丹是一種廣譜保護性的有機硫殺菌劑,主要作噴霧使用[1]。按0.1%左右濃度藥液噴霧,防治瓜類、蔬菜、葡萄霜霉病、白粉病;馬鈴薯、番茄早疫病、晚疫病;蘋果炭疽病、黑星病、白粉病;草莓等的灰霉病等。0.2%左右濃度藥液,防治小麥白粉病、銹病、赤霉病和花生葉斑病、煙草炭疽病、水稻紋枯病等[2-3]。用藥劑量偏大時,梨、甜櫻桃、桃和葡萄的一些品種易生藥害[4]。
克菌丹原藥為黃色粉末,純品為無色晶體,熔點177℃(分解),蒸氣壓1.3 mPa(20℃),幾乎不溶于水(約1 mg/L,室溫),微溶于有機溶劑,如氯仿87、苯22、異丙醇12.5 (g/L,20℃),干燥狀態時穩定,室溫下遇濕緩慢水解,堿液中迅速水解,隨溫度升高水解加速。
反應方程式如下:
C8H9NO2+ CCl3SCl + NaOH→C9H8Cl3NO2S+NaCl+H2O
國內生產合成克菌丹原藥采用溶劑法,溶劑法生產克菌丹以甲苯為溶劑,在甲苯中加入四氫鄰苯二甲酰亞胺及縛酸劑三乙胺,滴加全氯甲硫醇反應,生成克菌丹,三乙胺的作用是使反應中生成的氯化氫與三乙胺生成三乙胺鹽酸鹽,反應結束后,溶劑及三乙胺需要蒸餾后回收套用;而我們合成新工藝是水法生產克菌丹,是以水做溶劑,在水中將四氫鄰苯二甲酰胺與氫氧化鈉反應生成其鈉鹽,再與全氯甲硫醇縮合得克菌丹,副產物氯化鈉溶于水中,加熱、過濾、干燥得克菌丹固體。溶劑法需處理大量有機溶劑,損失大,成本高。對大氣環境有一定污染且增加蒸餾流操作單元。
氣相色譜儀(GC-2014,日本島津公司);液相色譜儀(Agilent1260,美國安捷倫公司),旋轉蒸發儀(Eyela N-1100),2、1,2,3,4-四氫化鄰苯二甲酰亞胺(99%阿拉丁試劑公司),全氯甲硫醇(96%自制),氫氧化鈉(98%阿拉丁試劑公司),其他試劑均為分析純。
在四口燒瓶上,裝上攪拌器,溫度計,回流冷凝器,恒壓滴液漏斗,將500 g水加入四口瓶,開動攪拌,投入36 g 96%固體氫氧化鈉或氫氧化鉀,攪拌溶解后,再加入85 g 98%四氫鄰苯二甲酰亞胺在溫度10~20℃攪拌溶解,待全部溶解結束后,在溫度10~20℃,開始滴加96%全氯甲硫醇110 g,滴加結束后保溫反應1 h,保溫結束后,提高溫度到60~70℃,保溫時間為1.5~2 h,保溫結束后,降溫至20℃,過濾,洗滌,過濾干燥,得產品,分析計算。
在四口燒瓶上,裝上攪拌器,溫度計,回流冷凝器,恒壓滴液漏斗,將500 mL甲苯或二氯乙烷加入四口瓶,開動攪拌,加入85 g 98%四氫鄰苯二甲酰亞胺和50 g 99%三乙胺,在溫度30~50℃攪拌溶解,待全部溶解結束后,在溫度30~50℃,開始滴加96%全氯甲硫醇110 g,滴加結束后,保溫反應,2 h,降溫、過濾,洗滌,干燥,得產品,溶劑及催化劑三乙胺去回收,分析計算。

表1 溶劑對結果的影響
從表1可以看出,采用水項法合成克菌丹資料最高,收率最好,甲苯次之,二氯乙烷最差,以水做溶劑,避免了有毒溶劑的使用,減少溶劑回收,降低成本,減少環境污染。

表2 縛酸劑對結果的影響
從表2可以看出,水法合成克菌丹選用氫氧化鈉收率及轉化率最好,氫氧化鉀由于堿性過強,使全氯甲硫醇分解,降低了含量和轉化率,三乙胺由于在溶劑中做縛酸劑,由于堿性較弱,催化效果不好,另外三乙胺與反應生產的鹽酸生成三乙胺鹽酸鹽,從反應體系中出去,需要回收三乙胺,三乙胺價格高,操作復雜,回收困難。

表3 產品的氣味對環境及質量的的影響
從表3可以看出,水法合成克菌丹,用加熱的后處理方式,使沒有反應完全的全氯甲硫醇分解,減少產品中全氯甲硫醇的殘留,解決了過濾時刺鼻難聞的氣味。
水法合成克菌丹產品質量達98%以上,收率達92%,其工藝先進合理可行,易于操作及設備選型,解決了現有工業生產存在的問題,降低了生產成本,減少環境污染,改進后的工藝適合工業化生產。
參考文獻
[1]周 欣,臧曉歡,王東躍,等. 分散液相微萃取-氣相色譜聯用測定葡萄中百菌清、克菌丹和滅菌丹殘留[J].分析化學,2009,37(1):41-45.
[2]修明霞,李登云,曹洪建,等. 40%克菌丹戊唑醇防治大姜莖基腐病效果[J].植物醫生,2016(10):64-65.
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[4]葛 謙,荀春林,趙丹青,等. 氣相色譜法對蘋果和土壤中克菌丹殘留量的測定[J].湖北農業科學,2017,56(3):548-550.