惠州嘧啶胺

內(nèi)蒙古嘧啶磺酰脲類除草劑是一種具有高活性、廣譜、低劑量、低毒、高選擇性等多種優(yōu)點的高效除草劑?；酋ｋ孱惓輨┑纳a(chǎn)中,2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶是其合成的重要中間體。2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成在經(jīng)濟效益、環(huán)境保護、應(yīng)用價值以及社會影響力等方面直接關(guān)系到磺酰脲類除草劑的生產(chǎn)。為此2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成一直是農(nóng)藥企業(yè)及科研人員廣泛關(guān)注的熱點。綜合比較分析國內(nèi)外嘧啶胺的合成工藝現(xiàn)狀,通過對文獻的查詢、市場調(diào)研、技術(shù)論證、實驗室合成,確定本設(shè)計的合成路線與工藝條件。在實驗室研究的基礎(chǔ)上,對原有工藝路線、經(jīng)濟效益、環(huán)境危害等進行分析,進行技術(shù)工藝改造,利用液相氣相等儀器對實驗室合成的產(chǎn)品進行表征確定,進而對生產(chǎn)溫度、時間、溶劑等條件進行探討并優(yōu)化,確定反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和溶劑。根據(jù)年產(chǎn)目標(biāo),本設(shè)計采用放大設(shè)計法進行工業(yè)設(shè)計,根據(jù)物料的物料衡算、物料的物性參數(shù)等,在行業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對本工藝所需的設(shè)備進行選材、選型。對氯化氫冷凝器、環(huán)合釜等設(shè)備進行熱量衡算,討論5000L的環(huán)合釜夾套傳熱面積的合理性,并通過設(shè)計蛇形盤管以來滿足傳熱要求。根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī),結(jié)合嘧啶胺實際生產(chǎn)需要,對600噸嘧啶胺合成車間進行平面布局,使整個設(shè)備布局既合理安全又整齊美觀,而且操作方便。借助autoCAD軟件,完成600噸嘧啶胺的工藝流程圖、車間平面圖的設(shè)計;利用PDsoft軟件,繪制車間三維圖、設(shè)備消隱圖、管線ISO圖。簡要對財務(wù)經(jīng)濟分析、環(huán)境保護、防護措施進行說明。新工藝改甲苯洗滌氯化氫為真空脫氣不僅減少甲苯的使用回收成本,而且減少人員體力勞動,內(nèi)蒙古嘧啶改善了工作環(huán)境,因此設(shè)計的嘧啶胺的生產(chǎn)工藝成本較老工藝有明顯下降;改分步生產(chǎn)法為一鍋生產(chǎn)法,提高了反應(yīng)效率,產(chǎn)率增加明顯。

嘧啶胺類化合物及其衍生物具有良好生物活性,作為重要的醫(yī)藥中間體和活性化合物受到醫(yī)學(xué)和農(nóng)藥界研究者廣泛重視。本論文以4,6-二氯-5-硝基嘧啶為合成起始物,合成了一系列嘧啶胺類化合物。 主要綜述了嘧啶胺類化合物在有機合成中所具有的意義及有機氧化反應(yīng)方法。一是嘧啶胺類化合物在醫(yī)藥及其農(nóng)藥領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀,以及在有機合成中的應(yīng)用。二是有機氧化反應(yīng)的方法,包括化學(xué)氧化劑法、微生物氧化法、電解氧化法、催化氧化法和光催化氧化法等。 第二章以4,6-二氯-5-硝基嘧啶為原料,合成4-(N-甲基苯胺基)-5-硝基-6-氯嘧啶、4-(N-甲基苯胺基)-5-硝基-6-(N-甲基苯胺基)嘧啶、5-氨基-4-(N-甲基苯胺基)-6-氯嘧啶、4-(N-甲基苯胺基)-5-氨基-6-(N-甲基苯胺基)嘧啶四種嘧啶胺化合物,通過多種方法確定了結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì),并對其晶體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行解析,確定了合成路線。 第三章使用5-氨基-4-(N-甲基苯胺基)-6-氯嘧啶分別與正丙酸、正丁酸和苯乙酸,進行“一鍋煮”的Bischler-Napeiralski關(guān)環(huán),得到一系列三環(huán)類苯并二氮(?)類化合物。所得化合物分別以四氫呋喃、內(nèi)蒙古嘧啶乙腈和二氧六環(huán)作為反應(yīng)溶劑,通入氧氣獲得氧化產(chǎn)物——含有羰基的三環(huán)類苯并二氮(?),收率40～85.3%。HPLC-MS、核磁分析和單晶X-射線衍射表征分析證實了所得的目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)。建立了食品中嘧啶胺類殺菌劑嘧霉胺、嘧菌胺及嘧菌環(huán)胺殘留的串聯(lián)固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)檢測方法。胡蘿卜、辣椒等樣品經(jīng)乙酸乙酯提取,石墨化炭黑-弗羅里硅藻土串聯(lián)固相萃取柱(ENVI-Carb-Florisil SPE)凈化后,在HPLC-MS/MS儀上進行檢測分析,采用外標(biāo)法定量。質(zhì)譜分析采用電噴霧電離,正離子掃描,多反應(yīng)監(jiān)測模式。結(jié)果表明,柱凈化后無明顯的基質(zhì)效應(yīng),嘧霉胺、嘧菌胺和嘧菌環(huán)胺在1～20μg/L內(nèi)相關(guān)系數(shù)可達0.999 0以上,具有良好的線性關(guān)系;每種殺菌劑選擇兩個離子對,其中一組用于定量:嘧霉胺m/z 200.1/107.1,嘧菌胺m/z 224.0/106.0及嘧菌環(huán)胺m/z 226.0/108.1;另一組用于確證:嘧霉胺m/z 200.1/183.1,嘧菌胺m/z 224.0/131.1和嘧菌環(huán)胺m/z 226.0/133.1。樣品中添加0.1、0.5、1.0μg/kg的標(biāo)準(zhǔn)品,其回收率為73.2%～98.7%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=10)小于10%;嘧霉胺、嘧菌胺、嘧菌環(huán)胺的檢出限(信噪比(S/N)=3)均為0.03μg/kg;嘧霉胺、嘧菌胺、嘧菌環(huán)胺的定量限(S/N=10)均為0.1μg/kg。內(nèi)蒙古嘧啶實驗結(jié)果表明,該方法提取效果好,具有良好的靈敏度、回收率和重復(fù)性。