[01168651]除草剂二甲戊乐灵的合成新工艺

(1)任务来源： 吉林省科技发展计划项目“除草剂二甲戊乐灵的合成新工艺” 合同编号：20040314 项目类别：重大 （2）应用领域和技术原理： 二甲戊乐灵,是吉化集团农药股份有限公司的主要产品,为新型二硝苯胺类除草剂,可广泛用于大豆、玉米、花生及各种蔬菜田的除草,该除草剂杀草谱广,低毒低残留,是公认的绿色农药,具有广泛的市场前景,是世界销售额第四位的农药品种,年销售额3.8亿美元。该药90年代初引入我国,主要用于蔬菜等经济作物田的杂草防除,吉化集团农药股份有限公司已经完成二甲戊乐灵在大豆和玉米田的除草活性实验,实验证明该除草剂具有较高的除草活性,可以在大田广泛使用,已被确定为吉化集团公司的重点产品。 目前二甲戊乐灵的推广面临的主要问题是生产成本较高,污染严重,制约了该产品的推广应用,本项目的研究工作就是针对这一问题,采用新的合成工艺来降低成本,减少污染,配合吉化集团公司农药化工有限责任公司,加速该产品的推广应用。 本项目采用的技术路线是以4-硝基邻二甲苯为起始原料,与3-戊酮经一锅法烷基化加氢制得高含量的烷基胺,然后经成盐、硝化、去亚硝基、精制等步反应合成二甲戊乐灵。 （3）性能指标： 4-硝基邻二甲苯还原烷基化工艺原料转化率大于99%;催化剂使用次数为27次;提供全部工艺参数及分析测定方法;硝化收率大于79%,原药平均纯度大于96%;总收率76.06%;生产成本4.39万元/吨。 （4）与国内外同类技术比较： 对于二甲戊乐灵的合成工艺,国内外公认的技术路线均是采取还原烷基化、硝化法,国内技术水平已经与国外相当,国内路线分别由浙江工业大学、吉林大学和沈阳化工研究院分别探索完成。其中浙江大学与沈阳化工研究院均采用3,4-二甲基硝苯为主要的起始原料合成,总收率为75%,原料产品含量90.6～95.5%。我们的合成路线是还原、烷基化、加氢三步反应一步法生产,节省了分离与纯化的工序,提高了催化剂的重复利用率,同时也降低了成本,总收率大于76%,最终产品含量在95%以上,达到国内先进水平。 （5）成果的创造性、先进性： 本项目的工作,首次采用“一锅法”实现三步反应,合成中间体烷基胺,使催化剂的使用寿命大幅度提高;并实现了废酸的零排放生产,产品纯度达到95%以上,已经有多项技术指标超过了国外专利的水平,是目前合成二甲戊乐灵最好的技术。技术优势体现在：实现三步反应“一锅法” 生产,简化了工艺;催化剂使用效率比国内其它工艺提高一倍以上;通过硝酸的分步反应,实现了清洁生产后处理工艺成熟,产品纯度高,成本大幅度降低,每吨成本较分步法降低1万元以上。 通过中试实验工作,取得以下成果： ①完成了由4-硝基邻二甲苯制备二甲戊乐灵的合成新工艺,技术路线清晰,原料易得,操作平稳,质量稳定;通过工艺的合理设计,实现了硝酸的零排放生产,减少了污染,是一条较为合理的工艺路线。 ②建立了完善的原料、中间体及产品的分析方法和标准。 ③完成4-硝基邻二甲苯还原烷基化生产N-（1-乙基）丙基-3,4-二甲基苯胺的中试工作,4-硝基邻二甲苯转化率大于99%;获得了100公斤/批（200吨/年）中试规模下反应的控制参数、催化剂的使用寿命等生产条件,催化剂重复使用次数为27次。 ④完成由N-（1-乙基）丙基-3,4-二甲基苯胺硝化合成二甲戊乐灵的中试工作,硝化收率大于79.23%,原药纯度大于96%,并完成10批次稳定性实验,达到预期目标,总收率76.06%,生产成本低于4.5万元。 ⑤通过中试研究,证明该工艺路线合理、操作稳定,为千吨级二甲戊乐灵工业装置提供了可靠的设计依据,完成千吨级生产装置的初步设计工作。 ⑥申请发明专利一篇（已授权CN101070287）。 （6）作用意义： 按目前的原材料价格计算,采用新工艺,每吨原药原材料成本在4.5万元左右,市场价每吨7.5万元,每吨利润2万元,按年产2000吨计算,年产值1.3亿元,利润3000万以上。 我国旱田作物的主要除草剂是八十年代初引入的,如乙草胺、阿特拉津等,已经使用二十多年,部分地区已产生抗性,急需更新换代。 吉化集团公司已经完成二甲戊乐灵在大豆和玉米田的除草实验,应用效果明显优于目前大量使用的常规除草剂,是潜在的换代产品,已经被列为吉化集团公司农药化工有限责任公司重点发展的产品,采用本项目提供的工艺路线,生产成本会进一步降低。 （7）推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见： 我省农药行业尚属比较薄弱的产业,希望有关部门给与适当的支持,为我省化工和农业的发展提供技术支持。