[发明专利]制备甲哌鎓的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农药原药合成领域，特别涉及一种制备甲哌鎓的方法。

背景技术

甲哌鎓是一种抑制型哌啶类植物生长调节剂，能抑制植物体内赤霉素的生物合成和作用，主要用于棉花，能控制棉花的营养生长，降低植株的高度，使节间缩短，分枝变短，株型紧凑，利于通风透光，减少棉花蕾铃脱落。经甲哌鎓处理后叶面加厚，叶面积减少，叶绿素含量增加，提高叶片二氧化碳固定与同化能力；增加结铃数与伏前桃的比例，提早成熟；促进根系发育，提高根系吸收能力，增加叶片中钙与磷的水平。也可广泛应用于果树、小麦、水稻、豆类、西红柿、马铃薯等植物体上；能矮化植株，提高细胞膜的稳定性，增加植物的抗逆性。棉花生产在我国处于重要地位，90年代以来，平均种植面积580万公顷，由此，我国每年都需要大量的甲哌鎓。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备甲哌鎓的方法。

本发明提供的制备甲哌鎓的方法，包括如下步骤：将哌啶溶于乙醇后加入NaOH进行溶解，NaoH溶解后再加入氯甲烷进行取代反应，反应完毕后将所得反应体系过金属阳离子交换树脂柱，收集洗脱液，得到甲哌鎓。

上述方法中，所述哌啶、NaOH和氯甲烷的投料摩尔比为1∶1.5-1.9∶2.1-2.3，具体为1∶1.7∶2.2。

所述溶解步骤中，温度为55-65℃，时间为0.5-1小时，具体为0.5小时。

所述加入氯甲烷进行取代反应中，温度为60-80℃，具体为65-70℃，时间为4-6小时，具体为4小时。该步骤反应完毕后，所得产物由甲哌鎓和乙醇组成的体系和NaCl组成，可将其中所得NaCl进行精制回收，用于工业生产。

所述金属阳离子交换树脂柱为001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂柱，可购自杭州泳洲水处理科技有限公司。

所述过金属阳离子交换树脂的目的为除去钠离子；

该步骤中，反应体系的洗脱速度为100～150L/h，具体为100或120或140或150或100-140或120-140或140-150L/h；

过柱的次数为一次。

所述金属阳离子交换树脂柱的径高比为1∶3-5，具体为1∶4；

柱温为20～25℃；

反应体系中哌啶与金属阳离子交换树脂的质量比为1∶0.1～0.15，具体为1∶0.1或1∶0.12或1∶0.14或1∶0.15或1∶0.1-0.14或1∶0.1-0.12或1∶0.12-0.15或1∶0.12-0.14或1∶0.14-0.15。

所述哌啶与乙醇的质量比为1∶8-10，具体为1∶9。

所述方法还包括如下步骤：在所述收集洗脱液步骤之后，将洗脱液蒸馏，得到纯化后的甲哌鎓。

该蒸馏步骤中，所得乙醇可回收进行循环利用。

本发明提供的制备甲哌鎓的方法使用金属阳离子交换树脂处理后，可以从本质上提高甲哌鎓的纯度。

附图说明

图1为甲哌鎓标准样品的色谱图。

图2为实施例1所得产物的色谱图。

图3为实施例2所得产物的色谱图。

图4为实施例3所得产物的色谱图。

图5为实施例4所得产物的色谱图。

图6为标准样品工作曲线。

图7为实施例1所得甲哌鎓的核磁共振(¹H-NMR)谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。下述实施例所用金属阳离子交换树脂均为001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，购自杭州泳洲水处理科技有限公司。

实施例1、甲哌鎓的制备

将1kg哌啶溶于9kg乙醇中，搅拌下加入0.8kg的NaOH，于55～65℃下搅拌0.5h至NaOH溶解；向体系中通入1.3kg的氯甲烷，于65～70℃下搅拌反应4h，得到甲哌鎓乙醇体系及NaCl；再将所得滤液以100L/h的洗脱速度通过柱高为20cm，柱的直径为5cm，柱温度为20～25℃，树脂质量为0.1kg的金属阳离子交换树脂柱一次，除去体系中的Na⁺；收集洗脱液后蒸馏得到甲哌鎓。

该实施例所得产物的核磁检测结果如图7所示。由图可知，该产物结构正确，为目标化合物甲哌鎓。

实施例2、甲哌鎓的制备