辛酰溴苯腈合成工藝的改進

馮永勝，袁 鵬，章 麗

（衢州英特高分子材料有限公司，浙江衢州 324000）

1 辛酰溴苯腈的簡介

辛酰溴苯腈為莖葉處理觸殺型除草劑，即在雜草的葉面噴灑該物質，葉面吸收后快速傳送到植物體內，通過抑制光合作用，雜草在沒有光合作用的情況下各種組織會快速壞死，植物會變得枯黃，最后死亡，太陽光越是強烈，雜草死亡的速度越快。當然，該藥物雖然對雜草有很大的危害，但對人和動物卻是沒有危害的，也不會殘留到農作物中，即使這種除草劑撒到土地上，也不會殘留到土壤中，破壞土壤營養質。

2 辛酰溴苯腈的現狀

辛酰溴苯腈于1987年被法國納普朗克公司用于我國農作物的種植中，主要是用于小麥和玉米的雜草去除，防止闊葉雜草的生長。我國于1999年開始對辛酰溴苯腈進行登記，在我國，辛酰溴苯腈也被大量生產出來，隨著一次次的改進，取得了很大的進步，但生產工藝還不夠完善，導致生產中仍然存在一些問題，目前我國對該物質的生產中，理論上能夠生產3700t 辛酰溴苯腈，實際上只生產出了2700t，可以看出，生產效率是很低的。

3 辛酰溴苯腈合成工藝的改進方法

3.1 合成路線

3.1.1 溴苯腈的合成路線

辛酰溴苯腈的合成關鍵是溴苯腈的合成，溴苯腈的合成主要有兩種合成路徑。第一種是通過氰基酚進行溴化反應而得到，但在生產過程中會產生很多的溴化氫，而溴化氫是一種有辛辣刺激味的氣體，長期吸入會對人的身體造成很大的危害，所以在生產過程中還需滴入次氯酸鈉溶液來防止有害氣體的產生。第二種生產方式則是用二溴醛進行化學反應生產，在這個生產過程中，使用了很多具有腐蝕性的危害物質，且還會產生大量的工業廢水，對于工業廢水，處理起來也是非常困難的，處理的不到位，排放到大自然中還會對大自然造成危害，目前環境問題是一個非常嚴峻的問題，因此，這種方法不建議使用。兩種合成路線的化學反應如圖1、圖2所示。

圖1 氰基酚的化學反應

圖2 二溴醛的化學反應

本文對溴苯腈的合成路徑進行改進，主要是在氰基酚的基礎上對其中的物質進行改變，使其在適宜的條件下進行更加充分的反應，同時也避免了各種有害氣體的產生，極大減少了溴素的使用量，當然由于在生產過程中，產物不需要進行水洗，因此減少了對水的需求和廢水的產生，這對保護環境有著很大的作用，且生產效率也極大提高。改進后的生產路徑如圖3所示。

圖3 改進后路線

3.1.2 辛酰溴苯腈的合成路線

本文對其生產過程進行了改進，主要是以對氰基酚為起始原料，乙醇為溶劑，對甲基苯磺酸為催化劑，H2O2為氧化劑、辛酰氯為酰化劑，經溴化和酯化兩步反應，得到辛酰溴苯腈。產品含量超過98%，總收率達到93%，這些物質都是一些比較便宜的物質，所以生產成本極大降低，且因為這些物質大多是無害的，生產過程中不會產生危害物質需要處理，因此也在一定程度上降低了生產成本，且該路線研制出的辛酰溴苯腈的產品含量高達98%以上，總收率也高達93%。具體的合成路線如圖4所示。

圖4 辛酰溴苯腈的合成線路

3.2 辛酰溴苯腈的制備

溴苯腈和辛酰氯放在化學容器中進行攪拌，并對其進行加熱處理，當溫度達到125～130℃時，進行保溫處理，讓其在該溫度下充分反應1h，然后繼續升溫，升到140℃時保持溫度反應3h，繼續對其進行加熱，保持溫度在150℃下進行反應，當溫度降到90℃時，減壓脫除低沸點物，蒸餾2h后，將溫度降到60℃，加入乙醇使其溶解1h，之后繼續降溫，降到0度保持1h，過濾之后得到濕的辛酰溴苯腈，對其烘干之后即可得到所需要的物質，通過多次重復以上操作，可以得出結論，通過使用該合成路徑獲得的物質的平均含量是98.3%，收率94.5%。

3.2.2 辛酰溴苯腈的合成

3.3 中試結果

在小試的基礎上對獲得的產物進行中試處理，得到的結果如表1和表2所示。

項目 批次1 2 3 4 5 平均數對氰基酚（≥99%）/kg 220 220 220 220 220 220乙醇/kg 1680 1680 1680 1680 1680 1680對甲基苯磺酸/kg 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5雙氧水（30%）/kg 228 228 228 228 228 228溴素/kg 300 300 300 300 300 300產量/kg 500 503 505 501 505 502.6含量/% 99.3 99.4 99.5 99.1 99.3 99.3產品收率/% 98 98.7 99.2 98 99 98.6

表2 辛酰溴苯腈中試結果

4 結束語

從上述的實驗中可以看出，通過將化學反應的起始物換成對氰基酚，將增溶劑換成乙醇，氧化劑換成雙氧水，催化劑換成對甲基苯磺酸，將這些物質進行溴化反應和酯化反應，最終合成辛酰溴苯腈，從合成物質來看都是比較便宜的，用這些物質來生產所需要的產品，生產成本就會極大降低。與傳統的合成工藝相比，經過改進之后的合成方式操作起來更加簡單，成本也比較低，對環境的污染也較少，所以該種方法更適合工業生產。用雙氧水來代替氯化鈉，產物不需要進行水洗，從而節約了很多水資源，且不再有大量廢水排出，所以這是一種很好的合成方法。