一種以雷尼鎳催化氫化合成異丙甲草胺的新方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種除草劑的制備方法，屬于農藥化學合成領域，特別涉及采用甲氧 基丙酮法制備異丙甲草胺，其中催化氫化使用的催化劑為雷尼鎳。
【背景技術】
[0002] 1952年，美國孟山都公司發現了氯乙酰胺類化合物具有除草活性，隨后甲草胺、異 丙甲草胺等成為典型的酰胺類除草劑代表，其中異丙甲草胺是美國和北美等地用量最大的 高選擇性酰胺類除草劑，其化學名稱為2-甲基-6-乙基-N_(l-甲基-2-甲氧乙基）氯代 乙酰基苯胺。異丙甲草胺作為除草劑中的主要品種，近年來成為了國內企業爭相開發的熱 點產品。
[0003]目前，異丙甲草胺的主要合成工藝有：（1) 2-氯丙醇法：將2-甲基-6-乙基苯胺與 2_氯丙醇反應，生成6-甲基-2-乙基-N-(2-羥基-1-甲基乙基）苯胺，然后與氯乙酰氯 縮合生成（N-2-甲基-6-乙基苯基）-N-(氯甲基）-N-(2-羥基-1-甲基乙基）氯乙酰胺， 最后與甲醇醚化反應得到異丙甲草胺[世界農藥大全-除草劑卷，北京：化學工業出版社， 2002]。（2) 1_甲氧基_2_漠丙烷法：將2_甲基_6_乙基苯胺和1_甲氧基_2_漠丙烷在 120°C、1. 33X103Pa條件下攪拌反應40h，得到中間體6-甲基-2-乙基-N- (2-甲氧基-1-甲 基乙基）苯胺，然后將6-甲基-2-乙基-N_(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺溶于二乙胺， 滴加氯乙酰氯的苯溶液中，室溫下攪拌反應，經水洗、干燥、蒸餾得到異丙甲胺[世界農 藥大全-除草劑卷，北京：化學工業出版社，2002]。（3)甲氧基丙酮法：將2-甲基-6-乙 基苯胺（MEA)與甲氧基丙酮混合后，加入催化劑，在H2壓下，升溫反應得到6-甲基-2-乙 基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺，然后將6-甲基-2-乙基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙 基）苯胺溶于三乙胺，滴加到氯乙酰氯的苯溶液中，室溫攪拌反應，經水洗、干燥、蒸餾得到 異丙甲草胺[CS266994:1990-12 ;Talanta.2005,65，172-178]。但是方法（1)中間體 2-氯 丙醇是高毒試劑，不穩定，遇熱分解產生有毒氯化物氣體；方法（2)原料1-甲氧基-2-溴丙 烷在市面上沒有出售，需要自己合成，另外反應在減壓條件下進行的時間過長，對設備要求 較高，生產過程中產生了有毒尾氣，合成路線有一定的限制，不適于工業化生產。而甲氧基 丙酮法較其它兩種方法具有明顯的優勢：甲氧基丙酮毒性低，無嚴重的環境污染，催化加氫 收率高，選擇性好，"三廢"少，產品容易處理和催化劑可以循環使用等優點，工業化生產切 實可行。缺點是催化劑比如Pd/C、Pt/C價格比較昂貴，成本較高。因而有必要發展原料易 得、催化效率高、生產成本低，而且產品含量高，對環境友好的方法，來制備異丙甲草胺。
【發明內容】
[0004] 為了解決上述現有技術中出現的問題，本發明提供一種雷尼鎳催化氫化合成異丙 甲草胺的新方法。本發明目的在于采用甲氧基丙酮法制備異丙甲草胺，采用雷尼鎳催化劑， 提高催化加氫反應中催化劑的循環使用效率，減少催化劑在循環使用中的損失，整個生產 過程無有機溶劑的參與，節省生產成本。
[0005] 本發明所述的一種以雷尼鎳催化氫化合成異丙甲草胺的心方法，其具體步驟如 下：
[0006] (1)將2-甲基-6-乙基苯胺（MEA)、1_甲氧基2-丙酮、催化劑加入高壓爸，然后向 高壓釜內通入氮氣置換空氣，再用氫氣置換三次后通入氫氣進行氫化反應；
[0007] (2)反應結束后，將反應體系自然冷卻到室溫，排除剩余的氫氣，打開高壓爸，將 反應液過濾，濾出催化劑，然后將濾液轉入水洗釜，經水洗釜分出水層進廢水處理中心，有 機層移入帶有精餾柱的蒸餾釜中，加熱蒸餾釜，反應液經精餾法分離、提存得到產物6-甲 基-2-乙基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺；
[0008] (3)異丙甲草胺的合成：6_甲基-2-乙基-N_(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺、液 堿加入酰化反應釜中，滴加氯乙酰氯，控制一定的溫度，滴加后保溫一定的時間；然后將反 應液轉入酰化水洗釜，經水洗釜分出水層進廢水處理中心，有機層轉入油相中轉罐；油相經 升膜脫溶、降膜脫溶后，得到異丙甲草胺。
[0009] 步驟⑴中所述的催化劑為雷尼鎳催化劑，其用量為原料MEA摩爾用量的5%~ 15%〇
[0010] 步驟⑴中所述的氫化反應的氫化壓力為0. 8~1. 2MPa，氫化時間為2~6h，氫 化溫度為40~55 °C。
[0011] 步驟（3)中所述的液堿為三乙胺、吡啶、碳酸鉀或碳酸鈉的一種。
[0012] 步驟（3)中所述的氯乙酰氯的滴加溫度為0~10°C，保溫時間為1~2h。
[0013] 其特征在于整個生產過程無需有機溶劑。
[0014] 本發明提供的合成方法有如下優點：
[0015] (1)采用甲氧基丙酮法制備異丙甲草胺，具有原料易得、收率高、三廢少、環境友好 的優點。
[0016] (2)本方法催化加氫的催化劑為雷尼鎳，價格低廉，而且可以循環使用，從而大大 降低了生產成本。
[0017] (3)本方法無需有機溶劑的參與，綠色環保，而且節省了生產成本。
[0018] 本發明其合成路線如下式：
【附圖說明】[0020]
[0021] 圖1是本發明一種雷尼鎳催化氫化合成異丙甲草胺的新方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 為了更好的理解本發明的技術方案，下面結合實施例詳細描述本發明提供的技術 方案，本發明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
[0023] 本發明所述的一種以雷尼鎳催化氫化合成異丙甲草胺的新方法，其具體步驟如 下：
[0024] (1)將2-甲基-6-乙基苯胺（MEA)、1-甲氧基2-丙酮、催化劑加入高壓爸，然后向 高壓釜內通入氮氣置換空氣，再用氫氣置換三次后通入氫氣進行氫化反應；
[0025] (2)反應結束后，將反應體系自然冷卻到室溫，排除剩余的氫氣，打開高壓釜，將 反應液過濾，濾出催化劑，然后將濾液轉入水洗釜，經水洗釜分出水層進廢水處理中心，有 機層移入帶有精餾柱的蒸餾釜中，加熱蒸餾釜，反應液經精餾法分離、提存得到產物6-甲 基-2-乙基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺；
[0026] (3)異丙甲草胺的合成：6_甲基-2-乙基-N_(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺、液 堿加入酰化反應釜中，滴加氯乙酰氯，控制一定的溫度，滴加后保溫一定的時間；然后將反 應液轉入酰化水洗釜，經水洗釜分出水層進廢水處理中心，有機層轉入油相中轉罐；油相經 升膜脫溶、降膜脫溶后，得到異丙甲草胺。
[0027] 步驟⑴中所述的催化劑為雷尼鎳催化劑，其用量為原料MEA摩爾用量的5%~ 15%〇
[0028] 步驟⑴中所述的氫化反應的氫化壓力為0.8~1. 2MPa，氫化時間為2~6h，氫 化溫度為40~55 °C。
[0029] 步驟（3)中所述的液堿為三乙胺、吡啶、碳酸鉀或碳酸鈉的一種。
[0030] 步驟（3)中所述的氯乙酰氯的滴加溫度為0~10°C，保溫時間為1~2h。
[0031] 其特征在于整個生產過程無需有機溶劑。
[0032] 本發明的合成路線如下式：
[0034] 實施例1
[0035] 向100升高壓釜中依次加入7千克2-甲基-6-乙基苯胺（MEA)、4. 8千克1-甲氧 基-2-丙酮和1.5千克雷尼鎳催化劑，密閉高壓釜，然后向高壓釜內通入氮氣置換空氣，再 用氫氣置換三次后通入氫氣，H2壓力為1.OMPa，并在50°C下反應4h;
[0036] 2.反應結束后，將反應體系自然冷卻到室溫，排除剩余的氫氣，打開高壓釜，將反 應液過濾，濾出催化劑，然后將濾液轉入100升水洗爸，經水洗爸分出水層進廢水處理中 心，有機層移入帶有精餾柱的蒸餾釜中，加熱蒸餾釜，反應液經精餾法分離、提存得到產物 9. 87千克6-甲基-2-乙基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺，產率92%。將產物經氣相 色譜檢測，使用島津GC-2014CAFsc氣相色譜儀及SE-54弱極性柱，柱溫100°C，升溫條件： 10°C/min，氣化室溫度250°C，檢測器溫度260°C，保留時間15min，GC含量97%。
[0037] 3.異丙甲草胺的合成：向100升酰化反應釜中依次加入9. 87千克6-甲基-2-乙 基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基）苯胺和3千克碳酸鈉，滴加5. 6千克氯乙酰氯，控制溫度 0~5°C，滴加后保溫反應1. 5h。然后將反應液轉入酰化水洗爸，經水洗爸分出水層進廢水 處理中心，有機層轉入油相中轉罐。油相經升膜脫溶、降膜脫溶后，得到12. 8千克異丙甲 草胺，產率95%。將產物經氣相色譜檢測，使用島津GC-2014CAFsc氣相色譜儀及SE-54弱 極性柱，柱溫150°C，升溫條件：10°C/min，氣化室溫度250°C，檢測器溫度280°C，保留時間 15min，GC含量 97%。
[0038] 實施例2
[0039] 1.向100升高壓釜中依次加入7千克2-甲基-6-乙基苯胺（MEA)、4. 8千克1-甲 氧基-2-丙酮和3千克雷尼鎳催化劑，密閉高壓釜，然后向高壓釜內通入氮氣置換空氣，再 用氫氣置換三次后通入氫氣，H2壓力為0? 8MPa，并在55°C下反應3h;
[0040] 2.反應結束后，將反應體系自然冷卻到室溫，排除剩余的氫氣，打開高壓釜，將反 應液過濾，濾出催化劑，然后將濾液轉入100升水洗爸，經水洗爸分出水層進廢水處理中 心，有機層移入帶有精餾柱的蒸餾釜中，加