[发明专利]一种催化合成三嗪类除草剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三嗪类除草剂的合成方法，尤其涉及一种催化合成三嗪类除草剂的 方法，包括西玛津、莠去津、特丁津、扑灭津以及氰草津等由三聚氯氰和有机胺类合成 而得的除草剂。

技术背景

本发明所指三嗪类除草剂主要是指4，6-二取代氨基-1，3，5-三嗪类衍生物，其通式为：

(III)式中R1、R2为碳原子数≤12的烷基、碳原子数≤8的环烷基或碳原子数≤10 的芳基。

合成4，6-二取代氨基-1，3，5-三嗪类衍生物除草剂的方法通常是以三聚氯氰、不同取 代基的胺为原料，经过多步取代反应制得。根据反应所用溶剂不同可分为水相法，溶剂 法，以及均相混合法。

水相法是以水为溶剂。由于三聚氯氰微溶于水，在水中分散性差，物料与水不能均 匀混合，一般使用助剂将三聚氯氰分散在水中，滴加有机胺，使用氢氧化钠或氢氧化钾 作缚酸剂。但是三聚氯氰化学性质活泼，在水中容易发生水解反应，随着温度的升高， 水解反应会更加容易，如果低温反应，水解反应虽能够得到一定遏制，但取代反应速率 降低，容易引起反应不完全，一般反应收率在91％左右。

溶剂法是最早的合成方法，最早以氯苯、二氯乙烯等为溶剂。由于三聚氯氰在这些 有机溶剂中能够完全溶解，分布均匀，反应效果好，收率在93％左右。但由于受生产安 全的影响，这些最早使用的有机溶剂在一定程度上容易分解，产生光气，而且生产时相 应的增加了有机溶剂的消耗，生产成本增加，并且回收的溶剂还需要经过干燥剂除水后 才能回用，生产成本高。经过多年研究，有机溶剂发展到使用异丙醇、丙酮、苯或苯系 列衍生物等一种或多种联用，反应效果类似于以氯苯、二氯乙烯等为溶剂的反应，收率 在94％左右。但在安全、设备投资等方面同样存在相似问题。

均相混合法是20世纪90年代发展而来的技术，它是采用水与有机溶剂混合，加入 一定的助剂，在低温下使三聚氯氰均匀乳化在混合溶剂中。这种生产方法在一定程度上 解决了三聚氯氰在水中分散不均匀的问题，相比溶剂法又减少了有机溶剂的使用量，具 有一定的效果，收率能够达到94％左右。但是水和很多有机溶剂几乎不能互溶，存在比 重差，在使用过程中必须选用一定的助剂才能使水和有机溶剂混合均匀。

现已有多项发明专利提供了以三聚氯氰、有机胺反应生成三嗪类除草剂的可工业化 的方法，如：公开号为US6756342、US4166909、US3639399、US2891855、US4099006、 US4182875、US4224444、US4230853、US4232153，其中US4166909、US2891855是使 用丙酮和水做溶剂生产三嗪类除草剂；而US4099006、US4224444、US4230853、 US4232153是水相法合成三嗪类除草剂；公开号为CN 101041642A的发明专利“4，6- 二取代氨基-1，3，5-三嗪类衍生物的合成方法”公开了一种在离子溶液中合成三嗪类除草 剂的方法，其特点是操作简单，环境污染小，离子溶液可回收，但离子液体回收工艺不 成熟，且离子液体成本高。

上述方法都可在碱性条件下制备三嗪类除草剂。但这些工艺均存在副反应多、原料 转化率低以及成本偏高等问题，大量的副产物以水解产物的形式进入到废水中，为后期 的废水处理带来了很大的困难和压力，因此开发制备三嗪类除草剂的新工艺意义重大。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明提供了一种不同于现有技术的催化合成三嗪类除草 剂的方法，它能够有效地提高原料的转化率，有效控制三聚氯氰及其取代物的水解，减 少副反应的发生。

本发明是通过以下技术方案实现的：

所述的催化合成三嗪类除草剂的方法，用三聚氯氰、有机取代胺为原料，在碱性条 件下，以有机溶剂为媒介，经两步取代制得，其特殊之处在于：第二步取代反应是在催 化剂催化的条件下进行，所述的催化剂为季铵盐或季磷盐相转移催化剂，分别如式(I)、 (II)所示：

式中R3、R7为氢原子或碳原子数≤18的烷基或苯环，R4、R5、R6、R8、R9、 R10各自独立为氢原子或碳原子数≤18的烷基，M为卤元素、RCOO或HSO₄等。

具体而言，本发明主要采用以下步骤：

(1)将三聚氯氰溶解在有机溶剂中，在-10～10℃温度下使之溶解充分；