通化嘧啶胺

內蒙古嘧啶磺酰脲類除草劑是一種具有高活性、廣譜、低劑量、低毒、高選擇性等多種優點的高效除草劑。磺酰脲類除草劑的生產中,2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶是其合成的重要中間體。2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成在經濟效益、環境保護、應用價值以及社會影響力等方面直接關系到磺酰脲類除草劑的生產。為此2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成一直是農藥企業及科研人員廣泛關注的熱點。綜合比較分析國內外嘧啶胺的合成工藝現狀,通過對文獻的查詢、市場調研、技術論證、實驗室合成,確定本設計的合成路線與工藝條件。在實驗室研究的基礎上,對原有工藝路線、經濟效益、環境危害等進行分析,進行技術工藝改造,利用液相氣相等儀器對實驗室合成的產品進行表征確定,進而對生產溫度、時間、溶劑等條件進行探討并優化,確定反應時間、反應溫度和溶劑。根據年產目標,本設計采用放大設計法進行工業設計,根據物料的物料衡算、物料的物性參數等,在行業規范的基礎上結合相關標準,對本工藝所需的設備進行選材、選型。對氯化氫冷凝器、環合釜等設備進行熱量衡算,討論5000L的環合釜夾套傳熱面積的合理性,并通過設計蛇形盤管以來滿足傳熱要求。根據國家相關法律法規,結合嘧啶胺實際生產需要,對600噸嘧啶胺合成車間進行平面布局,使整個設備布局既合理安全又整齊美觀,而且操作方便。借助autoCAD軟件,完成600噸嘧啶胺的工藝流程圖、車間平面圖的設計;利用PDsoft軟件,繪制車間三維圖、設備消隱圖、管線ISO圖。簡要對財務經濟分析、環境保護、防護措施進行說明。新工藝改甲苯洗滌氯化氫為真空脫氣不僅減少甲苯的使用回收成本,而且減少人員體力勞動,內蒙古嘧啶改善了工作環境,因此設計的嘧啶胺的生產工藝成本較老工藝有明顯下降;改分步生產法為一鍋生產法,提高了反應效率,產率增加明顯。

嘧啶胺類化合物及其衍生物具有良好生物活性,作為重要的醫藥中間體和活性化合物受到醫學和農藥界研究者廣泛重視。本論文以4,6-二氯-5-硝基嘧啶為合成起始物,合成了一系列嘧啶胺類化合物。 主要綜述了嘧啶胺類化合物在有機合成中所具有的意義及有機氧化反應方法。一是嘧啶胺類化合物在醫藥及其農藥領域應用現狀,以及在有機合成中的應用。二是有機氧化反應的方法,包括化學氧化劑法、微生物氧化法、電解氧化法、催化氧化法和光催化氧化法等。 第二章以4,6-二氯-5-硝基嘧啶為原料,合成4-(N-甲基苯胺基)-5-硝基-6-氯嘧啶、4-(N-甲基苯胺基)-5-硝基-6-(N-甲基苯胺基)嘧啶、5-氨基-4-(N-甲基苯胺基)-6-氯嘧啶、4-(N-甲基苯胺基)-5-氨基-6-(N-甲基苯胺基)嘧啶四種嘧啶胺化合物,通過多種方法確定了結構及物理性質,并對其晶體數據結構進行解析,確定了合成路線。 第三章使用5-氨基-4-(N-甲基苯胺基)-6-氯嘧啶分別與正丙酸、正丁酸和苯乙酸,進行“一鍋煮”的Bischler-Napeiralski關環,得到一系列三環類苯并二氮(?)類化合物。所得化合物分別以四氫呋喃、內蒙古嘧啶乙腈和二氧六環作為反應溶劑,通入氧氣獲得氧化產物——含有羰基的三環類苯并二氮(?),收率40～85.3%。HPLC-MS、核磁分析和單晶X-射線衍射表征分析證實了所得的目標化合物的結構。建立了食品中嘧啶胺類殺菌劑嘧霉胺、嘧菌胺及嘧菌環胺殘留的串聯固相萃取-液相色譜-串聯質譜(HPLC-MS/MS)檢測方法。胡蘿卜、辣椒等樣品經乙酸乙酯提取,石墨化炭黑-弗羅里硅藻土串聯固相萃取柱(ENVI-Carb-Florisil SPE)凈化后,在HPLC-MS/MS儀上進行檢測分析,采用外標法定量。質譜分析采用電噴霧電離,正離子掃描,多反應監測模式。結果表明,柱凈化后無明顯的基質效應,嘧霉胺、嘧菌胺和嘧菌環胺在1～20μg/L內相關系數可達0.999 0以上,具有良好的線性關系;每種殺菌劑選擇兩個離子對,其中一組用于定量:嘧霉胺m/z 200.1/107.1,嘧菌胺m/z 224.0/106.0及嘧菌環胺m/z 226.0/108.1;另一組用于確證:嘧霉胺m/z 200.1/183.1,嘧菌胺m/z 224.0/131.1和嘧菌環胺m/z 226.0/133.1。樣品中添加0.1、0.5、1.0μg/kg的標準品,其回收率為73.2%～98.7%,相對標準偏差(n=10)小于10%;嘧霉胺、嘧菌胺、嘧菌環胺的檢出限(信噪比(S/N)=3)均為0.03μg/kg;嘧霉胺、嘧菌胺、嘧菌環胺的定量限(S/N=10)均為0.1μg/kg。內蒙古嘧啶實驗結果表明,該方法提取效果好,具有良好的靈敏度、回收率和重復性。