一种粉唑醇的连续化制备方法与流程

本发明具体涉及一种粉唑醇的连续化制备方法。

背景技术：

粉唑醇是1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)-1-氢-1,2,4-三唑-1-乙醇的简称，是一种三唑类杀菌剂，原药为无色晶体，在酸、碱、热和潮湿的环境中稳定，具有广谱的杀菌活性，内吸性强，在植物体内向顶部传导，对病害有保护和治疗作用。可防治禾谷类作物(主要包括小麦、大麦、黑麦、玉米等)茎叶、穗部病害以及土传病害和种传病害，如白粉病、锈病、云纹病、叶斑病、网斑病、黑穗病等；同时，也可防治土壤和种子传播的病害。

目前，传统工艺的粉唑醇的制备是采用了1,2,4-三唑、固体碱和1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷为原料，在釜式反应器中，进行6-8小时的缩合反应，才能得到粉唑醇粗品，粗品收率在80％左右，粉唑醇粗品含量一般在80％-85％之间，其中异构体的含量高达10％-14％，经研究分析此异构体为：1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)-1-氢-1,3,4-三唑-1-乙醇，

此异构体与粉唑醇十分相似，需要再精制，才能将此异构体与粉唑醇分离开来，得到95％以上的粉唑醇原药。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种合成时间短、安全环保的粉唑醇的连续化制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种粉唑醇的连续化制备方法，将1,2,4-三唑和1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷在有机溶剂和可溶性碱的存在下反应制得所述的粉唑醇，所述反应在微通道连续流反应器中进行。

本发明的反应方程式为：

优选地，所述的微通道连续流反应器为美国康宁公司的高通量微通道连续流反应器。

优选地，所述反应的温度为60～200℃。

进一步优选地，所述反应的温度为140～180℃。

优选地，所述的1,2,4-三唑和所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷的投料摩尔比为1～1.5:1。

进一步优选地，所述的1,2,4-三唑和所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷的投料摩尔比为1.3～1.5:1。

优选地，所述的可溶性碱和所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷的投料质量比为0.01～1:1。

进一步优选地，所述的可溶性碱和所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷的投料质量比为0.01～0.1:1。

优选地，所述的可溶性碱为氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺中的一种或多种。

进一步优选地，所述的可溶性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选地，所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环己醇中的一种或多种。

优选地，将所述的1,2,4-三唑、所述的可溶性碱溶解在所述的有机溶剂中形成原料a进行投料，将所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷溶解在所述的有机溶剂中形成原料b进行投料，其中，所述的1,2,4-三唑在所述的原料a中的质量浓度为10～40％；所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷在所述的原料b中的质量浓度为30％～80％。

进一步优选地，所述的1,2,4-三唑在所述的原料a中的质量浓度为25％～35％；所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷在所述的原料b中的质量浓度为45％～65％。

进一步优选地，控制所述的原料a的进料速度为1～80g/min；控制所述的原料b的进料速度为1～120g/min。

更为优选地，控制所述的原料a的进料速度为10～40g/min；控制所述的原料b的进料速度为20～50g/min。

优选地，所述的微通道连续流反应器包括预热模块、与所述的预热模块串联的反应模块；将所述的1,2,4-三唑、所述的可溶性碱溶解在所述的有机溶剂中形成原料a进行投料，将所述的1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷溶解在所述的有机溶剂中形成原料b进行投料；所述的原料a自所述的预热模块通入，所述的原料b自所述的反应模块通入。

进一步优选地，控制所述的预热模块的温度为120～180℃。

本发明中的微通道连续流反应器还包括降温模块，所述的预热模块、所述的反应模块和所述的降温模块依次串联，反应模块由1～10个反应板串联而成，如图1所示，预热模块和反应模块的第一个反应板连接，第一个反应板为两进一出的心型结构模块，其他反应板和降温模块均为一进一出的心型结构模块(如图2所示)。

原料a通过预热模块预热后进入反应模块，原料b通入反应模块与原料a进行反应，反应液依次通入多个反应板后进入降温模块降温，最后从降温模块末端接收反应液，经过后处理得到粉唑醇原药。

其中，控制降温模块的温度为20～30℃。

本发明的微通道连续流反应器还包括进料泵，用于将原料a和原料b输送进入微通道连续流反应器。

本发明的反应模块的材质为特种玻璃、碳化硅陶瓷中的一种或两种，反应模块能够承受的最大压力为1.5mpa～1.8mpa。

本发明中，投料摩尔比和投料质量比均是以每分钟通入所述的微通道连续流反应器中的各物质的摩尔量或质量的比例。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优势：

1、在微通道反应器中反应液的换热效率是传统釜式搅拌反应的100倍，大大加快反应速度，由原先的6个小时降低至现在的10s，能耗大大降低。

2、通过使用微通道反应器，能够有效抑制长时间在高温下副产物的生成，由传统工艺的10％～14％降低至现有的5％～7％，大大降低了后处理的压力，产品的收率和纯度有了很大提高。

3、微通道反应器的持液体积比较小，在有安全保护的条件下，可以大大降低由于高温使得有机溶剂泄露燃烧爆炸的安全隐患，同时也减轻的环保压力。

4、微通道反应器设备占地小，配合电子进料终端可以实现长时间的安全、稳定在线生产，操作工的劳动强度降低，生产综合成本也随之降低，生产效益提高。

附图说明

图1为采用所述的微通道连续流反应器进行反应的流程图；

图2为其他反应板和降温模块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例1：

取150g1,2,4-三唑加入350g二甲基亚砜中，再加入5g氢氧化钾，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液a；取350g1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷加入350g二甲基亚砜中，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液b；利用计量泵将原料a按照16.4g/min的流速打入微通道反应器的预热模块中，控制预热模块的温度为140℃，再进入反应模块；利用计量泵将原料b按照23g/min的流速打入微通道反应器的反应模块中；反应模块温度为140℃，原料a和原料b在反应模块中的停留时间为46s，在25℃的降温模块的末端收集反应液。进料20min，进料结束，将收集到的反应液进行脱溶、水洗，得到粉唑醇粗品295.6g，粗品中粉唑醇含量为94.4％，收率为93.5％。

实施例2：

取150g1,2,4-三唑加入350g二甲基亚砜中，再加入5g氢氧化钾，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液a；取350g1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷加入350g二甲基亚砜中，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液b；利用计量泵将原料a按照16.4g/min的流速打入微通道反应器的预热模块中，控制预热模块的温度为160℃，再进入反应模块；利用计量泵将原料b按照23g/min的流速打入微通道反应器的反应模块中；反应模块温度为160℃，原料a和原料b在反应模块中的停留时间为46s，在25℃的降温模块的末端收集反应液；进料20min，进料结束，将收集到的反应液进行脱溶、水洗，得到粉唑醇粗品295.6g，粗品中粉唑醇含量为94.0％，收率为93.1％。

实施例3：

取150g1,2,4-三唑加入350g二甲基亚砜中，再加入5g氢氧化钾，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液a；取350g1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷加入350g二甲基亚砜中，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液b；利用计量泵将原料a按照16.4g/min的流速打入微通道反应器的预热模块中，控制预热模块的温度为180℃，再进入反应模块；利用计量泵将原料b按照23g/min的流速打入微通道反应器的反应模块中；反应模块温度为180℃，原料a和原料b在反应模块中的停留时间为46s，在25℃的降温模块的末端收集反应液；进料20min，进料结束，将收集到的反应液进行脱溶、水洗，得到粉唑醇粗品295.6g，粗品中粉唑醇含量为93.5％，收率为92.6％。

实施例4：

取150g1,2,4-三唑加入350g二甲基亚砜中，在加入5g氢氧化钾，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液a；取350g1-(2-氟苯基)-1-(4-氟苯基)环氧乙烷加入350g二甲基亚砜中，混合均匀得到澄清的溶液，为原料液b；利用计量泵将原料a按照32.8g/min的流速打入微通道反应器的预热模块中，控制预热模块的温度为140℃，再进入反应模块；利用计量泵将原料b按照46g/min的流速打入微通道反应器的反应模块中；反应模块温度为140℃，原料a和原料b在反应模块中的停留时间为23s，在25℃的降温模块的末端收集反应液；进料20min，进料结束，将收集到的反应液进行脱溶、水洗，得到粉唑醇粗品591.1g，粗品中粉唑醇含量为94.4％，收率为93.5％。

通过以上4组实施例，我们考察了反应温度以及进料通量对于反应的影响，由上表数据可以看出，在反应温度为140℃时，粗品中粉唑醇含量最高，收率可以达到93.5％，再结合实施例4可以看出，进料总通量在达到78.8g/min时，反应效果依旧良好，粗品含量为94.4％，收率可达93.5％。

通过本发明实施例与传统工艺对比可知：

微通道反应时间只需要十几秒，而传统工艺需要6-8小时的反应时间，反应时间大大缩短；采用微通道连续流的生产方式，提高了生产的自动化水平，提升了企业的竞争力；合成目标产物的过程中，传统釜式反应器的持液量比较大，具有燃烧爆炸的安全隐患，而微通道的持液量大大缩小，降低了危险系数；由于微通道反应器对传质、传热的强化，使得异构体的生成大大降低，使得粉唑醇收率由80％提高至93～94％，收率大大提高，从而简化后处理，减少固废的产生，实现更加清洁、环境友好型的生产工艺。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。