本發(fā)明涉及一種烯草酮的制備方法，具體涉及一種條件溫和、成本低的烯草酮的工業(yè)化制備方法，屬于烯草酮制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

烯草酮，英文名clethodim，別名收樂通、賽樂特，化學(xué)名稱：（±）-2－［（E）-3-氯烯丙氧基亞氨基］丙基－5－[2－乙硫基丙基]－3－羥基－2－環(huán)己烯－1－酮，屬于環(huán)己烯酮類除草劑。烯草酮是1982年由美國Chevron化學(xué)公司所開發(fā)的環(huán)己烯酮類除草劑,該藥為內(nèi)吸傳導(dǎo)型高選擇性芽后除草劑，對闊葉作物安全，可用于大豆、棉花、油菜等多種雙子葉作物田，有效防除野燕麥、臂形草、黑雀麥、馬唐、狗尾草等一年生和多年生禾本科雜草。

美國Chevron化學(xué)公司使用的商品名為收樂通的藥物在我國使用多年,該產(chǎn)品除草效果一直很好，受到了廣大農(nóng)民的信賴與歡迎，在農(nóng)藥領(lǐng)域里是一類重要的活性物質(zhì)，具有高效廣譜生物活性及對環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，已成為市場的新寵，市場前景極為廣闊。

目前，工業(yè)上常用的烯草酮的制備方法是：（1）以巴豆醛、乙硫醇為原料，三乙胺做催化劑合成3-乙硫基丁醛；（2）以乙酰乙酸乙酯、液堿為原料，水為溶劑合成乙酰乙酸鈉鹽；（3）以3-乙硫基丁醛、乙酰乙酸鈉鹽為原料、甲苯做溶劑、哌啶做催化劑、醋酸調(diào)節(jié)反應(yīng)中pH值合成6-乙硫基-3-烯-2-庚酮；（4）6-乙硫基-3-烯-2-庚酮-甲苯溶液與丙二酸二乙酯在甲醇鈉存在下進行合環(huán)反應(yīng)，脫醇后加入丙酰氯?；琍DM（即DMAP）催化重排，然后經(jīng)液堿水解、鹽酸脫羧、石油醚萃取生成5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，脫去石油醚后得到5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮粗品，再經(jīng)高真空蒸餾后得到精品5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮；（5）精品5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮與氯代烯丙基氧胺以石油醚為溶劑反應(yīng)生成烯草酮。各步反應(yīng)式如下：

傳統(tǒng)方法中，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮與氯代烯丙基氧胺為原料制備烯草酮的具體步驟為：將5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮加入石油醚中，攪拌后保持溫度為55-60℃，然后加入氯代烯丙基氧胺，保持溫度在55-60℃進行反應(yīng)，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮含量小于0.5%時反應(yīng)結(jié)束，然后用酸水水洗，在60-80℃時負壓蒸餾，脫出含水溶劑，得烯草酮。烯草酮原藥活性極高，極易降解，尤其對溫度敏感，在溫度高于20℃時就有較為明顯的分解，因此，在現(xiàn)有反應(yīng)溫度下，反應(yīng)進行時就有部分產(chǎn)品開始分解，如果降低反應(yīng)溫度，則需要催化劑的加入，但是加入催化劑會引入額外的雜質(zhì)，影響產(chǎn)品含量，對環(huán)境造成額外負擔；此外，石油醚為石油化工副產(chǎn)，其成分較為復(fù)雜，而且有部分成分屬于高沸點物質(zhì)，最后脫溶時，盡管在較高的真空度下，仍然需要達到60℃以上的溫度，不僅能耗高，烯草酮分解更為明顯。因為這種原因，目前市場上烯草酮產(chǎn)品一般在87%左右，含量在90%左右。盡管有一些文獻及專利報道對烯草酮制備工藝進行改進，使其產(chǎn)品收率和含量提升，但仍然為實驗室階段，無法轉(zhuǎn)化為工業(yè)化成果。

專利200910033391.6提供了一種烯草酮的改進合成方法，其以石油醚為溶劑，丙三酮和烯丙氧胺為原料，在酮配合物作為穩(wěn)定劑的條件下低溫合成烯草酮，避免了烯草酮因高溫分解導(dǎo)致的收率低、含量低的問題。該方法烯草酮收率97%左右，含量95%左右，比傳統(tǒng)方法有提升，但是反應(yīng)要加入酮配合物，有增加額外雜質(zhì)、成本高等缺點，且產(chǎn)品提取仍然采用較高溫度的減壓蒸餾，還是會造成烯草酮的損失。

南京理工大學(xué)錢云的碩士學(xué)位論文研究了烯草酮的合成及其工藝優(yōu)化，該論文中烯草酮的制備方法如下：以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮和3-氯烯丙基羥胺為原料，以正己烷和水為溶劑，在60℃下攪拌反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后，分液收集有機相，加入水用氫氧化鈉調(diào)整pH至13，去除有機相，水相加正己烷，調(diào)pH至4，去除水相，有機相用水洗，干燥，減壓濃縮得烯草酮。該方法僅為實驗室階段，反應(yīng)溫度較高，其后處理過程繁瑣，所得烯草酮收率僅50%，如果工業(yè)化生產(chǎn)收率更難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種烯草酮的工業(yè)化制備方法，該方法反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品純度和收率高，便于工業(yè)化應(yīng)用。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種烯草酮的工業(yè)化制備方法，該方法包括：以二氯甲烷為溶劑，將5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮和氯代烯丙基氧胺進行反應(yīng)生成烯草酮。

本發(fā)明從溶劑著手對烯草酮的制備方法進行改進，將現(xiàn)有工藝常用的石油醚換成二氯甲烷，研究發(fā)現(xiàn)，溶劑變?yōu)槎燃淄楹螅瑑稍峡梢栽谳^低的溫度下進行反應(yīng)，提高了烯草酮的穩(wěn)定性，同時二氯甲烷與石油醚相比能夠在較低溫度下減壓脫除，既節(jié)約了能耗，較低的反應(yīng)溫度和脫溶溫度又降低了烯草酮的分解，提高了產(chǎn)品的純度和收率。

進一步的，本發(fā)明5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮（分子量270g/mol）和氯代烯丙基氧胺（分子量107.5g/mol）可以在20-25℃的溫度下進行反應(yīng)，在此溫度下，產(chǎn)物烯草酮的穩(wěn)定性大大提高。

進一步的，本發(fā)明對于反應(yīng)液的脫溶劑工序進行了改進，由減壓蒸餾脫溶替換為高真空降膜蒸發(fā)脫溶。高真空降膜蒸發(fā)脫溶可以降低脫溶溫度，有利于提高產(chǎn)品的收率和含量。

進一步的，本發(fā)明高真空降膜蒸發(fā)脫溶時的溫度為30-35℃，高真空降膜蒸發(fā)脫溶的真空度（絕對真空度）≤200pa。與傳統(tǒng)的60℃以上的脫溶溫度相比大大降低了能耗，提高了烯草酮的分解率。

進一步的，高真空降膜蒸發(fā)脫溶通過降膜蒸發(fā)設(shè)備實現(xiàn)，例如降膜蒸發(fā)器。

進一步的，5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮和氯代烯丙基氧胺的摩爾比為1:1.05-1.3，優(yōu)選為1:1.05-1.1，更優(yōu)選為1:1.05?，F(xiàn)有工藝中，一般使用石油醚、正己烷等直鏈烴作為溶劑，5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮溶解性良好，但氯代烯丙基氧胺不能溶解其中，因此反應(yīng)為非均相，為達到高轉(zhuǎn)化率，必須增加氯代烯丙基氧胺的投料量（酮胺比例一般為1:1.3），使用二氯甲烷作為溶劑后，5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮和氯代烯丙基氧胺都可溶解其中，因此，可以減少氯代烯丙基氧胺的投料量(酮胺比可降為1:1.05)，減少了原料的浪費。此外，傳統(tǒng)工藝胺過量大，反應(yīng)完成后，需要將過量的氯代烯丙基氧胺用酸洗掉，同時由于烯草酮產(chǎn)品的酸穩(wěn)定性很差，必須要使其處于中性狀態(tài)，因此要增加水洗、調(diào)節(jié)PH等操作，后處理繁瑣、廢水排放大。而以二氯甲烷作為溶劑時，胺過量十分有限，且本發(fā)明在后期采用高真空降膜蒸餾進行脫溶，胺在脫溶過程中可以隨溶劑蒸出，不需要額外處理，簡化了后期處理和廢水排放量。

進一步的，本發(fā)明對原料的加入方式進行改進，從而使在較低反應(yīng)溫度下也能較快的完成反應(yīng)，提高反應(yīng)速率。原料加入方式具體如下：先將氯代烯丙基氧胺與二氯甲烷混合，然后再向混合物中滴加5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮進行反應(yīng)。

進一步的，5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮的滴加時間為1.5-2h，滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)1.5-2h。

進一步的，5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮和氯代烯丙基氧胺在密閉環(huán)境下進行反應(yīng)。

進一步的，溶劑用量可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，一般反應(yīng)原料與溶劑的質(zhì)量比為1:1-10即可。

本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

1、本發(fā)明對溶劑進行替換，在不加入催化劑的情況下也能在20-25℃的溫度下進行反應(yīng)，節(jié)省了能源消耗，減少了烯草酮的分解，避免了額外雜質(zhì)的引入，提高了產(chǎn)品收率和含量。

2、本發(fā)明采用高真空降膜蒸發(fā)代替減壓蒸餾來除去溶劑，可以在30-35℃的低溫下進行脫溶，降低了產(chǎn)品分解及能源消耗，同時極大的提高了產(chǎn)品含量及收率。

3、本發(fā)明調(diào)整了原料的加入方式，由一次性混合改為5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮緩慢滴入的方式，這樣可以使原料更為充分的混合和反應(yīng)，提高了在低溫下的反應(yīng)速率。

4、本發(fā)明方法在工業(yè)化層面實現(xiàn)了烯草酮產(chǎn)品的高含量、高收率，烯草酮含量可以達到97%或以上，收率可達98%或以上，具有極高的經(jīng)濟效益。

具體實施方式

下面以具體實施例對本發(fā)明進行進一步的說明。如無特別說明，下述所用反應(yīng)成分的濃度均為質(zhì)量濃度。

本發(fā)明所用的原料氯代烯丙基氧胺可以從市場上購買得到，5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中公開的方法制得，本發(fā)明不再詳述。

實施例1

在3000L反應(yīng)釜中，加入800kg二氯甲烷和182（含量92%）kg氯代烯丙基氧胺，混合均勻后控制溫度為20-25℃，滴入420.4kg（含量95%）5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，滴加時間為1.5-2h，滴完后繼續(xù)在20-25℃下反應(yīng)1.5-2h，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮轉(zhuǎn)化率已達99%，停止反應(yīng)。反應(yīng)后，將反應(yīng)液進行高真空降膜蒸發(fā)，除去二氯甲烷，具體操作：開啟降膜蒸發(fā)設(shè)備高真空機組，打開冷凝器鹽水降溫閥門，將反應(yīng)液用轉(zhuǎn)料泵打入降膜蒸發(fā)設(shè)備，料液在降膜蒸發(fā)設(shè)備中形成薄膜，二氯甲烷和過量的氯代烯丙基氧胺隨真空成氣態(tài)分離，經(jīng)過冷凝器重新變?yōu)橐簯B(tài)，循環(huán)套用。烯草酮產(chǎn)品則在重力作用下直接流入收集儲罐。將烯草酮收集儲罐中烯草酮繼續(xù)進行降膜蒸餾操作，所得產(chǎn)品取樣檢測，直至脫溶完全。脫溶時，維持溫度在30-35℃，真空表度數(shù)維持在200pa以下。

降膜蒸發(fā)后得烯草酮538kg，經(jīng)HPLC檢測其含量為97%，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮計收率為98%。

實施例2

在3000L反應(yīng)釜中，加入1600kg二氯甲烷和364（含量92%）kg氯代烯丙基氧胺，混合均勻后控制溫度為20-25℃，然后滴入841（94.9%）kg5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，滴加時間為1.5-2h，滴完后繼續(xù)在20-25℃下反應(yīng)1.5-2h，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮轉(zhuǎn)化率已達99%，停止反應(yīng)。反應(yīng)后，將反應(yīng)液進行高真空降膜蒸發(fā)，除去二氯甲烷和氯代烯丙基氧胺，具體操作過程同實例1，蒸發(fā)溫度在30-35℃、真空度在200pa以下，剩余液體即為烯草酮，共1075.1kg。經(jīng)HPLC檢測其含量為97.1%，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮計其收率為98.1%。

實施例3

在3000L反應(yīng)釜中，加入1600kg二氯甲烷和364kg（92%）氯代烯丙基氧胺，混合均勻后控制溫度為20-25℃，然后滴入800kg（95%）5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，滴加時間為1.5-2h，滴完后繼續(xù)在20-25℃下反應(yīng)1.5-2h，檢測氯代烯丙基氧胺轉(zhuǎn)化率已達99%，停止反應(yīng)。反應(yīng)后，將反應(yīng)液在60℃時負壓蒸餾，脫出二氯甲烷，得烯草酮997.3kg。經(jīng)HPLC檢測其含量為93.7%，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮計其收率為92.5%。

實施例4

在3000L反應(yīng)釜中，加入1600kg二氯甲烷和800kg（95%）5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，混合均勻后控制溫度為20-25℃，然后快速加入364kg氯代烯丙基氧胺進行反應(yīng)，反應(yīng)16h后，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙酰基-1,3-環(huán)己二酮轉(zhuǎn)化率已達99%，停止反應(yīng)。反應(yīng)后，將反應(yīng)液進行高真空降膜蒸發(fā)，除去二氯甲烷，具體操作過程同實例1，蒸發(fā)溫度在30-35℃、真空度在200pa以下，剩余液體即為烯草酮，共1020.7kg。經(jīng)HPLC檢測其含量為96.5%，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮計其收率為97.5%。

實施例5

在5000L反應(yīng)釜中，加入4000kg二氯甲烷和200kg（92%）氯代烯丙基氧胺，混合均勻后控制溫度為20-25℃，滴入400kg5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，滴加時間為1.5-2h，滴完后繼續(xù)在20-25℃下反應(yīng)1.5-2h，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮轉(zhuǎn)化率已達99%，停止反應(yīng)。反應(yīng)后，將反應(yīng)液進行高真空降膜蒸發(fā)，除去二氯甲烷，具體操作過程同實例1，蒸發(fā)溫度在30-35℃、真空度在200pa以下，剩余液體即為烯草酮，共534.3kg。經(jīng)HPLC檢測其含量為96.8%，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮計其收率為97.2%。

對比例1

在3000L反應(yīng)釜中，加入800kg石油醚和400kg（95%）5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，攪拌均勻后保持溫度為55-60℃，加入200kg（92%）氯代烯丙基氧胺，并在此溫度下反應(yīng)4h，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮轉(zhuǎn)化率已達99%，停止反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液采用負壓蒸餾的方式脫出石油醚，蒸餾真空度為-0.095Mpa，溫度為65-70℃，得烯草酮496kg。經(jīng)HPLC檢測其含量為90.1%，以5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮計其收率為88.2%。

對比例2

在3000L反應(yīng)釜中，加入800kg石油醚和400kg（95%）5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮，攪拌均勻后保持溫度為20-25℃，加入200kg（92%）氯代烯丙基氧胺，并在此溫度下反應(yīng)，反應(yīng)24h后，檢測5-[2-(乙硫基)丙基]-2-丙?；?1,3-環(huán)己二酮轉(zhuǎn)化率僅達24.5%。