Xây dựng công nghệ sản xuất thuốc trừ cỏ butachlor

1. TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ CỎ HỮU CƠ • Thuốc trừ cỏ hữu cơ [1] Thuốc trừ cỏ được dùng để diệt trừ các loại thực vật hoang dại (cỏ dại, cây dại) mọc lẫn với cây trồng, tranh chấp nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng với cây trồng, khiến cho cây sinh trưởng và phát triển kém, ảnh hưởng xấu đến năng suất cây trồng và phẩm chất nông sản. Thuốc diệt cỏ thường được sử dụng ở các khu đất trống, các khu công nghiệp, đường sắt, tiêu diệt các loại cây mà chúng tiếp xúc. Một lượng nhỏ được sử dụng trong lâm nghiệp, đồng cỏ, cá khu vực bên ngoài khu vực sống của động vật hoang dã. Thuốc trừ cỏ được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Tại Mỹ, nó chiếm khoảng 70% lượng tiêu thụ của thuốc phòng trừ dịch hại. Trước khi thuốc trừ cỏ hóa học được sử dụng rộng rãi, người ta đã sử dụng các biện pháp như thay đổi độ pH của đất, độ mặn, để kiểm soát cỏ dại. Thuốc diệt cỏ được sử dụng rộng rãi đầu tiên là 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, thường được viết tắt là 2,4-D vào cuối những năm 1940. Nó dễ dàng sản xuất, không tốn kém, giết chết nhiều loại cỏ trong khi phần lớn cây không bị ảnh hưởng, mặc dù ở liều cao 2,4-D có thể gây hại cho các loài chẳng hạn như ngô hoặc các loại ngũ cốc.

docx27 trang | Chia sẻ: hoang10 | Ngày: 12/12/2020 | Lượt xem: 174 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Xây dựng công nghệ sản xuất thuốc trừ cỏ butachlor, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ CỎ HỮU CƠ Thuốc trừ cỏ hữu cơ [1] Thuốc trừ cỏ được dùng để diệt trừ các loại thực vật hoang dại (cỏ dại, cây dại) mọc lẫn với cây trồng, tranh chấp nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng với cây trồng, khiến cho cây sinh trưởng và phát triển kém, ảnh hưởng xấu đến năng suất cây trồng và phẩm chất nông sản. Thuốc diệt cỏ thường được sử dụng ở các khu đất trống, các khu công nghiệp, đường sắt, tiêu diệt các loại cây mà chúng tiếp xúc. Một lượng nhỏ được sử dụng trong lâm nghiệp, đồng cỏ, cá khu vực bên ngoài khu vực sống của động vật hoang dã. Thuốc trừ cỏ được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Tại Mỹ, nó chiếm khoảng 70% lượng tiêu thụ của thuốc phòng trừ dịch hại. Trước khi thuốc trừ cỏ hóa học được sử dụng rộng rãi, người ta đã sử dụng các biện pháp như thay đổi độ pH của đất, độ mặn, để kiểm soát cỏ dại. Thuốc diệt cỏ được sử dụng rộng rãi đầu tiên là 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, thường được viết tắt là 2,4-D vào cuối những năm 1940. Nó dễ dàng sản xuất, không tốn kém, giết chết nhiều loại cỏ trong khi phần lớn cây không bị ảnh hưởng, mặc dù ở liều cao 2,4-D có thể gây hại cho các loài chẳng hạn như ngô hoặc các loại ngũ cốc. Nhóm thuốc diệt cỏ triazine, trong đó bao gồm atrazine, được giới thiệu vào những năm 1950, nó gây ra mối quan tâm lớn vì liên quan đến ô nhiễm nước ngầm. Atrazine khó phân hủy (trong vòng một vài tuần) sau khi được sử dụng cho đất trung tính. Trong điều kiện đất phèn, atrazine có thể xâm nhập và nước ngầm do nước mưa trên vùng đất ô nhiễm.  Nhiều thuốc diệt cỏ hóa học hiện đại cho nông nghiệp được gia công đặc biệt để phân hủy trong một thời gian ngắn sau khi ứng dụng. Tuy nhiên, thuốc diệt cỏ với các hoạt chất còn lại thấp (tức là phân hủy nhanh chóng) thường không được sử dụng để kiểm soát cỏ lưu niên. Thuốc diệt cỏ có độc tính lớn, ngoài độ độc cấp tính với các mức độ tác động cao, nó có thể gây ra ung thư. Một số thuốc diệt cỏ gây ra một loạt các ảnh hưởng về sức khỏe khác nhau, từ phát ban da cho đến chết. Con đường tác động có thể từ tiếp xúc, vị độc, xông hơi. Hầu hết các loại thuốc diệt cỏ phân hủy nhanh chóng trong đất thông qua vi sinh vật đất, thủy phân, hoặc quang phân. Thuốc trừ cỏ hữu cơ rất đa dạng, các dãy hợp chất đều có đại diện có tác dụng trừ cỏ, đặc biệt dãy hợp chất dị vòng. Hiện nay trên thế giới có gần một ngàn hoạt chất có tác dụng trừ cỏ trong đó chủ yếu là các hợp chất hữu cơ. Các nhóm thuốc trừ cỏ hữu cơ Dẫn xuất thề halogen của acid no Nhóm acid benzoic Acid phenoxyalkanoic và dẫn xuất Các amide Nhóm phenol Nhóm hợp chất cacbamat Các thuốc trừ cỏ urea Tất cả những thuốc trừ cỏ đang được sử dụng ở nước ta đều là những hợp chất hữu cơ tổng hợp. Những thuốc trừ cỏ thông dụng trong sản xuất nông nghiệp hiện nay thường ít độc hơn với người và gia súc so với thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh. Tuy nhiên không ngoại trừ có một số ít thuốc trừ cỏ có độ độc thấp như thuốc Paraquat. Thuốc trừ cỏ dại là nhóm thuốc BVTV dễ gây hại cho cây trồng hơn cả. Chỉ một sơ xuất nhỏ như chọn thuốc không thích hợp, sử dụng không đúng lúc, không đúng liều lượng, không đúng cách, là thuốc dễ có khả năng gây hại cho cây trồng. Giới thiệu về butachlor BUTACHLOR TECHNICAL [3] Hoạt chất: Không được ít hơn 800g/kg Tạp chất Acetone-insolubles (MT 27, CIPAC 1, p.894) Không quá 0.2g/kg Nước (MT 30.1, CIPAC 1, p.897) Không quá 3g/kg 2-chloro-2',6'-diethylacetanilide (2-chloro-N-(2,6-diethylphenyl)acetamide) Không quá 20g/kg Dibutoxymethane Maximum: 13 g/kg Butyl chloroacetate Maximum: 10 g/kg N-butoxymethyl-2'-sec-butyl-2-chloro-6'-ethylacetanilide (2-chloro-N-[2-ethyl-6-(1-methylpropyl)phenyl]-N-butoxymethyl) acetamide) Maximum: 14 g/kg. Các dạng gia công: Nhũ tương đậm đặc ( nước không quá 2g/kg ) Dạng hạt THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR TÍNH CHẤT Tên IUPAC: N-butoxymethyl-2-chloro-2’,6’-diethylacetanilide REG.NO: 23184-66-9 CTPT: C17H26ClNO2 Phân loại: Thuốc trừ cỏ chloroacetanilide Tính chất vật lý CTPT: C17H26ClNO2 M = 311,9 Dầu, màu vàng nhạt Mùi ngọt Nhiệt độ nóng chảy: -5oC Nhiệt độ sôi: 156oC ở 0.5 mmHg Tỉ trọng: 1.070 g/ml ở 25oC Hệ số phân bố octanol/nước: log Kow = 4.5 Hòa tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ: diethyl ete, aceton, benzene, etanol, hexan, ethyl acetate Áp suất hơi: 2.90X10-6 mm Hg ở 25o C Độ nhớt: 37 cP ở 25oC Ổn định với ánh sáng cực tím, phân hủy ở nhiệt độ lớn hơn 165oC Tính chất hóa học Phản ứng thủy phân Trong quá trình sản xuất bảo quản và trong môi trường sau khi phun, butachlor có thể bị thủy phân bởi nước ở môi trường xung quanh. Sản phẩm tách loại có thể là n-butanol, hoặc etanol, Phản ứng thế vòng benzen Nhóm –C2H5 là nhóm thế loại 1, –N(COCH2Cl)CH2OC4H9 là nhóm thế loại 2. Phản ứng thế ở nhân benzene, tác nhân thế tấn công vào vị trí 3,5 Phản ứng cộng nucleophin N còn 1 cặp e chưa chia, tuy nhiên do hiệu ứng không gian, khó thực hiện phản ứng AN Quá trình chuyển hóa butachlor trong môi trường sau khi phun. Tác dụng dược lý Cơ chế diệt cỏ Butachlor có độc tính thấp với con người và động vật, kích thích da, mắt, rất độc hại cho cá. Được hấp thụ chủ yếu thông qua rễ cỏ dại. Sau khi hấp thụ vào cơ thể thực vật, butachlor ức ​​chế cơ thể và phá hủy men protease ảnh hưởng đến hình thành protein, ức chế chồi cỏ dại, ảnh hưởng đến sự tăng trưởng bình thường và phát triển rể nhỏ, khiến cỏ dại chết. Hiệu quả với cỏ dại nảy mầm và giai đoạn 2-lá, có thể được sử dụng cho lúa mạch mùa đông, lúa mì để kiểm soát cỏ cứng, đuôi chồn, cỏ Benn, cỏ cây bồ hoàng Polypogon và cỏ dại khác. Phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ trong đất, nó có thể được hấp thụ bởi các keo đất và không dễ dàng bị rửa trôi đến 1-2 tháng. Phytotoxicity (ngộ độc thực vật) Cây lúa có khả năng đồng hóa và di hóa nhanh chóng trong cơ thể, do đó cây lúa có sức kháng thuốc mạnh. Tuy nhiên, trong trường hợp sử dụng thuốc quá mức lúa sẽ bị phytotoxicity (ngộ độc thực vật ) xuất hiện các triệu chứng ức chế tăng trưởng, sưng rễ và các triệu chứng khác. Sử dụng trong quá trình trồng mạ và cấy lúa không quá 90 gram hoạt chất/ mẫu ruộng, nếu không sẽ gây ra tác động tới lúa giống.  Triệu chứng ngộ độc thực vật Butachlor có thể được chia thành ba loại nhẹ, trung bình, nặng:  Tác động nhẹ: lá ngắn, cây lùn.  Tác động vừa: các cây lùn, lá vàng rõ ràng.  Tác động nghiêm trọng: các cây lùn, lá biến dạng, hoặc phiến lá sẫm màu, màu xanh đậm, gốc lúa vàng, sự phát triển rễ mới bị ức chế.  Tác động nhẹ không có ảnh hưởng đáng kể vào tăng trưởng và sản lượng lúa gạo. Tác động vừa và nghiêm trọng ức chế khả năng đẻ nhánh ra đòng của cây, do đó tác động lớn hơn về năng suất lúa.  Ngộ độc Butachlor: phun quá nhiều thuốc trừ sâu không đồng đều, khi phun lớp nước quá sâu, ngập lá lúa.  Biện pháp cần thiết để giảm ngộ độc cây: kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng các liều để phun, khi phun thuốc duy trì lớp nước phù hợp (3-5 cm). Sau khi thấy xuất hiện triệu chứng ngộ độc cây, rửa với nước nhiều lần, thay thế nước ban đầu và bón thêm kali dihydrogen phosphate và phân bón khác nhanh chóng để giảm bớt ảnh hưởng. Độc tính Độ độc cấp tính trung bình đường miệng LD 50 3300mg/kg, Độ độc cấp tính qua da thỏ LD 50 4080mg/kg.  Động vật thí nghiệm không có triệu chứng gây ung thư, quái thai, tác dụng gây đột biến.  LC50 cá chép 0,81 mg / L (48h), 0,32 mg / L (96h), Ong uống LD 50 > 100μg có kích ứng mắt và da Số phận thuốc trong cơ thể sinh vật Chuyển hóa Thí nghiệm: Butachlor ngâm trong formaldehyde 20-60 % mol cùng với các tế bào gan chuột trong điều kiện tiêu chuẩn. Sự chuyển hóa của butachlor đã được nghiên cứu trong gan chuột và hocmon thận. Trong ống nghiệm, butachlor tạo ra một lượng đáng kể butachlor glutathione liên hợp.  Sự chuyển hóa Butachlor ở chuột phức tạp do thải trừ qua mật, sự trao đổi chất của vi sinh vật đường ruột, ruột,Sự chuyển hóa butachlor ở chuột qua ba đường chính: ban đầu liên hợp với glutathione tiếp theo là quá trình trao đổi đường axit mercapturic cytochrome P-450 qua quá trình trung gian hydroxyl hóa vòng thơm, các nhóm ethyl và nhóm N-butoxymethylene phân cắt của các amide bằng enzim amidase aryl để tạo thành 2,6-diethyl anilin, tiếp tục oxy hóa thành 4-amino-3 ,5-diethylphenol.  Hấp thụ, phân phối và bài ​​tiết:  Các kết quả nghiên cứu sự thâm nhập qua da với khỉ nâu cho thấy butachlor kém hấp thụ qua da. ... Sau 6 giờ tiếp xúc tại chỗ, chỉ có 0,02% liều dùng được được hấp thu đối với dạng hạt, và 5% liều dùng được hấp thụ với dạng nhũ tương đậm đặc EC. Khoảng 85% liều dùng đường uống được bài tiết trong 48 giờ; 60% chất tìm thấy trong phân và 40% trong nước tiểu. Sau khi tiếp xúc 24-giờ, một lượng butachlor trung bình khoảng 5,00% của liều áp dụng được hấp thụ qua da. Tỷ lệ hấp thụ cao nhất là 0,7% liều áp dụng cho mỗi giờ. Da giữ lại 1,40 đến 8,10% butachlor. Bán phân hủy Thời gian bán phân hủy sinh học của butachlor ở nồng độ cao và thấp là 11,6 và 23,1 ngày.[3] Phổ Phổ IR: [4] Phổ khối: [5] C1 C2,6 C3,5 C4 C7,9 C8,10 C11 139.6ppm 130.8ppm 122.0ppm 124.1ppm 23.7ppm 14.5ppm 165.6ppm C12 C13 C14 C15 C16 C17 43.2ppm 71.3ppm 69.5ppm 31.9ppm 19.0ppm 14.1ppm ỨNG DỤNG Ứng dụng trong nông nghiệp Butachlor là thuốc trừ cỏ giai đoạn đầu và gần cuối có chọn lọc trong kiểm soát cỏ dại và một vài loài cỏ lá rộng. Tùy thuộc vào thành phần hữu cơ trong đất, nó được sử dụng với một lượng là 1,5-3 kg hoạt chất trên ha cho hạt và gieo trông lúa. Nó có tác dụng tốt trong ngô, bông, củ cải đường và rau, chủ yếu là ở các vùng ẩm. Để mở rộng phạm vi hoạt động trừ cỏ, butachlor có thể kết hợp với thuốc trừ cỏ hai lá mầm. Butachlor có độ độc trung bình với động vật có vúvà gây kích ứng nhẹ da, mắt. Độ độc cấp tính qua đường miệng LD50 đối với chuột là 1740mg/kg. Nghiên cứu độ độc với động vật Phơi nhiễm cấp tính: Ấu trùng muỗi xuất hiện khả năng chịu đựng hơn cá, trong khi loài Heteropneustes fossilis được thấy là nhạy cảm nhất. Dấu hiệu căng thẳng trong sự thay đổi hành vi cũng được quan sát thấy. Sự tiếp xúc cấp tính: Trong các nghiên cứu với thỏ, butachlor thực tế không kích ứng da, khá khó chịu cho mắt. Thỏ trắng New Zealand được tiếp xúc với butachlor trong 21 ngày ở liều lên đến 2500 mg / kg, dấu hiệu duy nhất của ngộ độc là gây kích ứng da. Tiếp xúc thường xuyên hoặc gây ung thư: Xử lý chế độ ăn cho chuột và chó trong hai năm ở nồng độ 100, 300, và 1000 ppm. Không có bằng chứng độc mãn tính quan sát mức 1000ppm trong nghiên cứu trên chó. Quan sát chuột Sprague-Dawley chế độ ăn uống nồng độ 100, 1000, và 3000 ppm trong 26 tháng. Tăng tổn thương ung thư được quan sát trong biểu mô khứu giác của khoang mũi, niêm mạc dạ dày tuyến và biểu mô nang tuyến giáp. Các khối u dạ dày đã được quan sát chỉ ở mức độ ppm 3000. Tăng tỷ lệ mắc của mũi và các khối u tuyến giáp xảy ra chỉ ở mức 1000 ppm trở lên. Độc tính trong quá trình sinh sản: Nghiên cứu độc tính trên chuột và thỏ, liều từ 49 đến 490 mg / kg / ngày và 50 đến 250 mg / kg / ngày, tương ứng. Ở chuột, độc tính của chuột mẹ đã được quan sát thấy ở liều cao nhất được thử nghiệm, nhưng không có tác dụng đối với thai. Ở thỏ, giảm trọng lượng thai được quan sát ở các cấp độ liều độc hại (150 đến 250 mg / kg / ngày). [3] Tác động tới môi trường Sản xuất Butachlor có thể tác động tới môi trường thông qua các loại chất thải khác nhau. Nếu phun butachlor vào môi trường butachlor sẽ tồn tại cả dạng hơi và dạng hạt. Giai đoạn hơi butachlor sẽ bị suy thoái trong khí quyển do phản ứng quang hóa tạo các gốc hydroxyl, thời gian bán hủy cho phản ứng này trong không khí ước tính khoảng 6,8 giờ. Butachlor giai đoạn hạt sẽ được tách khỏi không khí bằng cách lắng đọng ướt hoặc khô. Butachlor không hấp thụ ánh sáng UV> 290 nm do đó không thể sử dụng phương pháp quang phân trực tiếp. Nếu được cho vào trong nước, butachlor dự kiến sẽ hấp thụ các chất rắn lơ lửng và trầm tích.  Trong điều kiện tự nhiên của ruộng lúa, thời gian bán hủy của butachlor được xác định là 1,65-2,48 ngày và 5,79-6,30 ngày khi gia công dạng nhũ tương và hạt tương ứng. Dưới tácđộng của vi khuẩn, butachlor nhanh chóng chuyển đổi thành các chất tan trong nước, cuối cùng phân hủy sinh học chậm. Hoạt động có thể kéo dài 6-10 tuần.  [3] CÁC SẢN PHẨM THƯƠNG MẠI Butachlor 60g/l EC Hàm lượng hoạt chất 600g/l Nước: 2g/kg Ứng dụng: Dùng để trừ sâu bệnh trên lúa Liều lượng: 750 – 1275 g/ha Phương pháp: phun hoặc tẩm độc JOlt Butachlor 50% EC Tác dụng: Diệt cỏ hàng năm, cỏ dại lá rộng Áp dụng cho bông, lạc, lúa mì, cải bắp, kiểm soát cỏ trong ruộng lúa BUTAN Thuốc trừ cỏ tiền nẩy mầm trừ được nhiều loại cỏ quan trọng trên ruộng lúa, đặc biệt là cỏ đuôi phụng Cơ chế tác động: Tác động ức chế quá trình mọc mầm của hạt cỏ, diệt cỏ sớm từ đầu Hướng dẫn sử dụng Liều lượng Thời gian sử dụng 1-2 l/ha Pha 25 – 50 ml/ bình 8l Phun 4 bình trên 1000m2 Phun 1–4 ngày sau khi sạ hoặc 5–7 ngày sau khi cấy - Phun càng sớm càng tốt, vụ HT sử dụng tốt nhất là từ 1–2 ngày sau khi sạ Lưu ý: Mặt đất nên làm bằng phẳng, trục, trạc, đánh bùn kỹ. Rút ráo nước trong ruộng trước khi phun thuốc, sau khi phun 4–7 ngày nên vô nước lại đối với lúa sạ, tránh để đất bị khô nứt trong giai đoạn này.  Giữ nước trong ruộng 3–5 cm, ít nhất 3 ngày sau khi phun đối với lúa cấy.  Hạt giống phải được ngâm ủ có đủ rễ và thân mầm khi phun thuốc.  Sau khi phun nếu bị mưa nên giữ nước lại trong ruộng, đánh rãnh để tránh đọng vũng. BUTANIX Thành phần: Butachlor 60% + phụ gia 40% Độ độc nhóm III Thuốc dạng nhũ dầu EC Màu đỏ cọ, trong suốt. Tác dụng : là thuốc trừ cỏ tiền nảy mầm có tính chọn lọc cao, trừ được nhiều loại cỏ trên ruộng cấy, lúa sạ và trên đồng ruộng rau màu. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ Butachlor được điều chế bởi phản ứng giữa chloracetyl chloride và azomethine của 2,6 – diethylaniline với formaldehyde, sau đó phản ứng tiếp với n – butanol. Sơ đồ phản ứng điều chế Bước 1: Bước 2: Bước 3: Tính chất hóa lý của các nguyên liệu 2,6 - diethylaniline Tính chất vật lý Dạng lỏng, màu đỏ hoặc vàng KLPT=149.2 Nhiệt độ nóng chảy: 3°C Nhiệt độ sôi: 243°C Khối lượng riêng ở 20°C: 0.959 g/ml Điểm bắt cháy: 104°C Tính chất hóa học Tính bazo yếu do đôi điện tử chưa chia của N liên hợp với điện tử π của vòng thơm làm cho mật độ điện tử ở N giảm xuống. => tạo muối với axit vô cơ ArNH2 + RX ArNH2.HX Phản ứng của nhóm –NH2 Tạo muối diazonium Phản ứng với alkyl halogenua Phản ứng của nhân thơm: SE Sunfo hóa Halogen hóa Nitro hóa Formaldehyde Tính chất vật lý: Chất khí không màu, mùi hăng mạnh Khối lượng phân tử: 30,03 g/mol D= 0,8153 g/cm3 (-20oC), 1g/m3 (Khí) Nhiệt nóng chảy: -92oC, 181oK, -134oF Nhiệt sôi: -19oC, 254oK, -2oF Độ tan trong nước: 400g/dm3 Tính chất hóa học Mất màu nước brom: HCHO + 2Br2 + H2O = CO2 + 4HBr Phản ứng cộng H2 tạo rượu: HCHO + H2 = CH3OH Phản ứng aldol: CH3CHO + HCHO = CH3CH(OH)CHO Phản ứng tráng gương: HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 4Ag + 6NH3 + 2H2O Tác dụng được với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm cho kết tủa Cu2O màu đỏ gạch : HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O Phản ứng với amin: Cộng hidro xianua: CH3-CHO + HCN = CH-3CH(OH)-CN Phản ứng Cannizaro: R-CHO + CH2O + H2O = R-CH2OH + HCOOH Phản ứng hỗn hợp: Ar-H + CH2O + HCl = Ar-CH2-Cl Cloroacetyl chloride Tính chất vật lý: Là chất lỏng không màu, có mùi hắc Điểm sôi: 106oC Điểm chảy: -21,77 độ Tan trong các dung môi hữu cơ như aceton, benzen Tính chất hóa học Phản ứng tạo amid Phản ứng với aniline tạo thành 2-chloro-N-phenyl)-acetamide Phản ứng acyl hóa (ái nhân) Phản ứng với nước Phản ứng với NH3 tạo 2-chloroacetamide Phản ứng với methanol tạo methyl 2-chloroacetate Phản ứng SN2 Phản ứng với prop-2-en tạo 2-allyloxyaxetyl chloride N – butanol Tính chất vật lý: Màu sắc: chất lỏng không màu Hương vị: mùi đặc trưng của alcol Điểm sôi:117,7 oC Điểm nóng chảy: -89,8 oC pKa = 16,10 Tính chất hóa học Tác dụng với kim loại kiềm ; C4H9OH + Na C4H9ONa + ½ H2 Tác dụng với acid tạo este C4H9OH + CH3COOH CH3COO C4H9 + H2O Phản ứng loại nước; 2C4H9OH C4H9O C4H9 + H2O Phản ứng cháy C4H9OH + 6O2 4CO2 + 5 H2O Phản ứng tạo Olefin C4H9OH C4H8 + H2O MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ Phương pháp 1 Điều chế N-butoxymethyl-2’,6’ diethyl-2-chloroacetanilide: Là phản ứng của 2,6-diethyl N-mehyleneaniline với chloroacetyl chloride sau đó phản ứng với n-butanol. SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Cho vào bình phản ứng 56,5 phần khối lượng của α- chloroacetyl chloride, thêm 230 phần benzene trong , khuấy và làm lạnh. Thêm 80,5 phần khối lượng 2,6-diethyl N-mehyleneaniline, nhiệt độ phản ứng khoảng 60°C sau đó hỗn hợp được làm lạnh xuống 30°Cvà thêm 81 phần n-butanol sau đó là 51 phần triethylamine. Đun sôi hỗn hợp, khuấy, nhiệt độ được duy trì trong 10 phút. Hỗn hợp được làm lạnh, rửa với nước, pha hữu cơ được đun với K2CO3 10%. Sau đó hỗn hợp được làm nguội, rửa với nước, làm khô bằng MgSO4 khan, lọc bỏ MgSO4. Dịch lọc được chưng cất thu được sản phẩm có nhiệt độ sôi 165°C/0.5mm Hg.[6] Phương pháp 2 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Cho 149kg ( 1kmol ) 2,6 diethylaniline vào nồi hai vỏ có cánh khuấy. Thêm 200kg xylene, dung dịch formaldehyde 40% 60kg ( 2kmol ) Nhiệt độ phản ứng 70 - 80°C Tại nhiệt độ này formaldehyde phân tách khỏi dung môi xylene chứa hợp chất trung gian oxymethyl Pha nước chứa formaldehyde, dung dịch này được tuần hoàn lại thiết bị phản ứng. Pha hữu cơ chứa N-oxymethyl 2’,6’-diethylaniline bị dehydrat khi chưng cất ở nhiệt độ trên 90°C Dung môi xylene chứa N-methylene-2’,6’diethyl aniline trộn với 120kg (1,06 kmol) chloroacetyl chloride và 200kg xylene ở 20 – 40°C, tiếp tục khuấy trong 5 – 8h Thêm 400kg ( 5,5kmol ) n-butanol, tiến hành phản ứng alcoholysis. Kết thúc phản ứng thêm 600kg nước vào hỗn hợp tiến hành chiết. Pha hữu cơ ở trên được rửa bằng 1000kg nước tách acid tự do. Dung môi xylene chứa sản phẩm mong muốn. Phân tích sắc ký khí thấy 94.8% N-butoxymethyl-2’,6’ diethyl-2-chloroacetanilide, 2.8% 2’,6’ diethyl-2-chloroacetanilide , 2.4% các tạp chất khác. Năng suất phản ứng 290kg.[7] XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUY TRÌNH LỰA CHỌN Xây dựng sơ đồ công nghệ theo phương pháp 2với nguyên liệu đầu từ 2,6 diethylaniline và dung dịch formaldehyde 40% rẻ, dễ mua trên thị trường. Sơ đồ khối chloroacetyl chloride Chưng cất Tb phản ứng 70-80oC xylene H2O + formaldehyde H2O 2,6 diethylaniline Chiết, rửa formaldehyde Chưng cất Phản ứng alcoholysis n-butanol Sản phẩm Chiết Khuấy trộn H2O Pha nước xylene Sơ đồ dây chuyền sản xuất Thuyết minh dây chuyền sản xuất Các giai đoạn trong công nghệ sản xuất butachlor Tổng hợp 2,6-diethyl N-methyleneaniline: Cho 2,6 diethylaniline, dung dịch formaldehyde 40%, dung môi xylene vào thiết bị gia nhiệt ống xoắn ruột gà có cánh khuấy, dung dịch formaldehyde dễ bị bay hơi vì vậy sục dung dịch từ dưới lên, nhiệt độ phản ứng 70 - 80°C. Sau khi phản ứng xong toàn bộ hỗn hợp được chuyển qua thiết bị chiết (xyclon),formaldehyde phân tách khỏi dung môi xylene chứa hợp chất trung gian oxymethyl. Pha nước chứa formaldehyde, khối lượng riêng lớn hơn ở dưới,dung dịch này được tuần hoàn lại thùng chứa formaldehyde, sau một thời gian phải bổ xung thêm formaldehyde mới. Pha hữu cơ chứa N-oxymethyl 2’,6’-diethylaniline ở trên được chuyển sang thiết bị chưng, nhiệt độ hỗn hợp trong thiết bị trên 90ºC. Tại đây N-oxymethyl 2’,6’-diethylaniline bị dehydrat tạo N-methylene-2’,6’diethyl aniline. Dung môi xylene chứa N-methylene-2’,6’diethyl aniline được bơm sang nồi hai vỏ có cánh khuấy trộn với chloroacetyl chloride 20 – 40°C, tiếp tục khuấy trong 5 – 8h. Thêm n-butanol, tiến hành phản ứng alcoholysis. Kết thúc phản ứng hỗn hợp chuyển sang thiết bị trích ly lỏng - lỏng tháp đĩa hình vành khăn có cánh khuấy, pha nước được tưới từ trên xuống, pha hữu cơ nhẹ hơn được phân phối từ dưới lên. Pha nước chứa HCl nặng hơn tập trung ở dưới đáy vào thùng chứa đem xử lý tách loại HCl thu hồi nước, tuần hoàn lại thiết bị trích ly. Pha hữu cơ nhẹ hơn tập trung ở trên chứa sản phẩm butachlor được chuyển sang thiết bị chưng cất tách loại xylene tuần hoàn về thiết bị phản ứng một.
Tài liệu liên quan