一種利用微反應(yīng)裝置制備莠去津的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種利用微反應(yīng)裝置制備莠去津的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 秀去津是一種二嘆類(lèi)除草劑，化學(xué)名稱為2_氯_4_乙氨基_6_異丙氨基_1，3， 5-三嗪，又名阿特拉津，在國(guó)內(nèi)外雜草防除上占有重要的地位。它的殺草譜較廣，可防除 多種一年生禾本科和闊葉雜草。適用于玉米、高粱、甘蔗、果樹(shù)、苗圃、林地等旱田作物防除 馬唐、稗草、狗尾草、莎草、看麥娘、寥、藜、十字花科、豆科雜草，尤其對(duì)玉米有較好的選擇性 (因玉米體內(nèi)有解毒機(jī)制），對(duì)某些多年生雜草也有一定抑制作用。
[0003] 莠去津的反應(yīng)介質(zhì)有水和有機(jī)溶劑兩類(lèi)。水法工藝路線短、設(shè)備少、成本低、毒性 和污染?。蝗軇┓üに囘^(guò)程長(zhǎng)、所需設(shè)備比水法多一倍、成本高、溶劑毒性和污染大。但由于 水法生產(chǎn)難解決三聚氯氰在水中的溶散和水解問(wèn)題，致使收率和純度較低，因此國(guó)外多采 用溶劑法。本反應(yīng)溶劑選取為四氫呋喃，其對(duì)三聚氯氰及莠去津有很好的溶解性。由于微 反應(yīng)器的優(yōu)良特性，整個(gè)工藝反應(yīng)時(shí)間短，毒性和污染小，選擇性比常規(guī)工藝好，莠去津產(chǎn) 率可達(dá)97%以上。
[0004] 微反應(yīng)器是一種借助于特殊微加工技術(shù)以固體基質(zhì)制造的可用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 的三維結(jié)構(gòu)元件。微反應(yīng)器通常含有小的通道尺寸（當(dāng)量直徑小于500 μ m)和通道多樣性， 流體在這些通道中流動(dòng)，并要求在這些通道中發(fā)生所要求的反應(yīng)。這樣就導(dǎo)致了在微構(gòu)造 的化學(xué)設(shè)備中具有非常大的表面積/體積比率。G. WieBmeier等人在微反應(yīng)技術(shù)國(guó)際會(huì)議 上描述了用于多相催化反應(yīng)的微通道反應(yīng)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用微反應(yīng)裝置制備莠去津的方法，以解決 現(xiàn)有制備方法存在的污染大，毒性高且收率和純度較低等問(wèn)題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 一種利用微反應(yīng)裝置制備莠去津的方法，它包括如下步驟：
[0008] (1)將三聚氯氰和四氫呋喃混合后，得到均相溶液備用；
[0009] (2)將異丙胺和四氫呋喃混合后，得到均相溶液備用；
[0010] (3)將步驟（1)和步驟（2)中所得的均相溶液同時(shí)分別泵入微反應(yīng)裝置中的第一 微通道反應(yīng)器中，充分反應(yīng)；
[0011] (4)將氫氧化鈉水溶液和步驟（3)中所得的混合體系同時(shí)分別泵入微反應(yīng)裝置中 的第二微通道反應(yīng)器中，充分反應(yīng)；
[0012] (5)將乙胺和四氫呋喃混合得到均相溶液后和步驟（4)中所得的混合體系同時(shí)分 別泵入第三微通道反應(yīng)器中，充分反應(yīng)；
[0013] (6)將步驟（5)中所得的混合體系中加入氫氧化鈉水溶液后，5~60°C下攪拌 0. 5~2h后，取有機(jī)相，即得莠去津。
[0014] 步驟（1)中，所得均相溶液中，三聚氯氰的濃度為0.01~2g/mL;其中，所選用的 三聚氯氰的純度為99%及以上。
[0015] 步驟（2)中，所得均相溶液中，異丙胺的濃度為0.01~2g/mL;其中，所選用的異 丙胺為異丙胺水溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20~99%。
[0016] 步驟⑶中，所述的第一微通道反應(yīng)器的內(nèi)徑為0. 1~5mm，體積為2~50mL ;其 中，反應(yīng)溫度為5~60°C，流速為0. 02~3ml/min，反應(yīng)的停留時(shí)間為1~50min。
[0017] 步驟⑷中，所述的氫氧化鈉水溶液中，氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5~50%。
[0018] 步驟⑷中，所述的第二微通道反應(yīng)器的內(nèi)徑為0. 1~5mm，體積為2~50mL ;其 中，反應(yīng)溫度為5~60°C，流速為0. 02~3ml/min，反應(yīng)的停留時(shí)間為1~50min。
[0019] 步驟（5)中，所得均相溶液中，乙胺的濃度為0. 01~2g/mL ;其中，所選用的乙胺 為乙胺水溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40~99%。
[0020] 步驟（5)中，所述的第三微通道反應(yīng)器的內(nèi)徑為0. 1~5mm，體積為2~50mL ;其 中，反應(yīng)溫度為5~60°C，流速為0. 02~3ml/min，反應(yīng)的停留時(shí)間為1~50min。
[0021] 步驟（6)中，所述的氫氧化鈉水溶液中，氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5~50%。
[0022] 步驟⑴至（5)中，三聚氯氰、異丙胺、乙胺和氫氧化鈉的摩爾比為1:0. 8~ 1. 2:0. 8 ~1. 2:2〇
[0023] 其中，所述的微反應(yīng)裝置包括通過(guò)連接管依次串聯(lián)的料液進(jìn)口、第一 T型混合閥 門(mén)、第一微通道反應(yīng)器、第二T型混合閥門(mén)、第二微通道反應(yīng)器、第三T型混合閥門(mén)、第三微 通道反應(yīng)器和料液出口。
[0024] 其中，
[0025] 第一 T型混合閥門(mén)的前端連接步驟（1)和步驟（2)中均相溶液的進(jìn)料口，后端連 接第一微通道反應(yīng)器的進(jìn)口；
[0026] 第二T型混合閥門(mén)的前端連接第一微通道反應(yīng)器的出口和氫氧化鈉水溶液的進(jìn) 料口，后端連接第二微通道反應(yīng)器的進(jìn)口；
[0027] 第三T型混合閥門(mén)的前端連接第二微通道反應(yīng)器的出口和步驟（5)中均相溶液的 進(jìn)料口，后端連接第三微通道反應(yīng)器的進(jìn)口；
[0028] 其中，所述的連接管直徑優(yōu)選2. 1mm。
[0029] 其中，所述的微通道反應(yīng)器型號(hào)為vapourtac R系列，購(gòu)于德祥國(guó)際科技公司。
[0030] 其中，本發(fā)明的反應(yīng)式如下：
[0031]
[0032] 有益效果：
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所用的微反應(yīng)器具有比表面積大，傳遞速率高，接觸時(shí) 間短，副產(chǎn)物少，傳熱、傳質(zhì)能力非常強(qiáng)；快速、直接放大，安全性高，操作性好等特點(diǎn)。同時(shí)， 微反應(yīng)系統(tǒng)是呈模塊結(jié)構(gòu)的并行系統(tǒng)，具有便攜性好特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品使用地分散建設(shè) 并就地生產(chǎn)、供貨，真正實(shí)現(xiàn)將化工廠便攜化，并可根據(jù)市場(chǎng)情況增減通道數(shù)和更換模塊來(lái) 調(diào)節(jié)生產(chǎn)，具有很高的操作彈性。本發(fā)明提供的莠去津生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單、可連續(xù)生產(chǎn)，具 有較高的操作安全性以及較高的選擇性，反應(yīng)體積小、時(shí)間短，對(duì)設(shè)備腐蝕較??；同時(shí)，利用 微通道反應(yīng)器的高效熱傳質(zhì)能力以及易于直接放大的特征，轉(zhuǎn)化率高，為97%以上，產(chǎn)品質(zhì) 量好、能耗低，是一種綠色環(huán)保高效的合成莠去津的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為本發(fā)明微反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明反應(yīng)式。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí) 施例所描述的內(nèi)容僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本 發(fā)明。
[0037] 以下微反應(yīng)裝置通過(guò)連接管依次串聯(lián)的料液進(jìn)口、第一 T型混合閥門(mén)、第一微通 道反應(yīng)器、第二T型混合閥門(mén)、第二微通道反應(yīng)器、第三T型混合閥門(mén)、第三微通道反應(yīng)器和 料液出口構(gòu)成，具體組裝如圖1所示。
[0038] 其中，
[0039] 第一 T型混合閥門(mén)的前端連接步驟（1)和步驟（2)中均相溶液的進(jìn)料口，后端連 接第一微通道反應(yīng)器的進(jìn)口；
[0040] 第二T型混合閥門(mén)的前端連接第一微通道反應(yīng)器的出口和氫氧化鈉水溶液的進(jìn) 料口，后端連接第二微通道反應(yīng)器的進(jìn)口；
[0041] 第三T型混合閥門(mén)的前端連接第二微通道反應(yīng)器的出口和步驟（5)中均相溶液的 進(jìn)料口，后端連接第三微通道反應(yīng)器的進(jìn)口；
[0042] 連接管直徑優(yōu)選2. 1mm。
[0043] 微通道反應(yīng)器型號(hào)為vapourtac R系列，購(gòu)于德祥國(guó)際科技公司。
[0044] 實(shí)驗(yàn)中用到的試劑都為AR。
[0045] 實(shí)施例1 :
[0046] 微通道反應(yīng)裝置中，連接管直徑均為2. 1_，進(jìn)液管長(zhǎng)度為15cm，T型閥門(mén)與微通 道反應(yīng)器之間的連接管長(zhǎng)度為25cm，微反應(yīng)器與出口之間的連接管長(zhǎng)度為20cm。
[0047] 取三聚氯氰10g，溶于60mL四氫呋喃中。取4. 56g70%異丙胺水溶液，溶于40mL 四氫呋喃中，將之與三聚氯氰同時(shí)泵入，通過(guò)T型混合閥進(jìn)入微通道反應(yīng)器，反應(yīng)器體積為 10mL，內(nèi)徑為1mm，二者流速分別為0. 3mL/min、0. 2mL/min，反應(yīng)溫度30°C。將10%氫氧化 鈉泵入微反應(yīng)器，氫氧化鈉流速為〇. lmL/min，并與之前的反應(yīng)液通過(guò)T型混合閥進(jìn)入下一 段反應(yīng)器。反應(yīng)器體積為5mL，內(nèi)徑為1mm，反應(yīng)溫度為35°C。取3. 45g70 %乙胺水溶液溶 于40mL四氫呋喃中，并泵入微反應(yīng)器中