邻甲基苯乙酸.docx
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邻甲基苯乙酸
邻-甲基苯乙酸合成工艺
二O一O年九月十五日
1.产品基本情况
中文名称：
邻甲基苯乙酸
英文名称：
o-tolylaceticacid；2-Methylphenylaceticacid
CASNo：
644-36-0
结构式：
分子式：
C9H10O2
分子量：
150.17
性状描述：
纯品外观为白色结晶；含量：
99%；熔点88-90℃；溶于甲醇、丙酮、乙醚、二氯甲烷、氯苯、N,N-二甲基甲酰胺等，难溶于甲苯，溶于热水，不溶于冷水；包装：
25kg/袋
用途：
有机合成中间体，主要用于农药工业中制取杀菌剂：
烯肟菌酯（enestroburin）、啶氧菌酯和苯醚菌酯
烯肟菌酯：
烯肟菌酯（Enestroburin，SYP-Z071）是国内开发的第一个甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，由沈阳化工研究院1997年开发，已申请了中国、美国、日本及欧洲专利，2002年完成农药临时登记。
该品种具有杀菌谱广、活性高、毒性低，与环境相容性好等特点。
理化性质：
分子式C22H27ClNO4，化学名称为α-[2-[[[[4-（4-氯苯基）-丁-3-烯-2-基]亚胺基]氧基]甲基]苯基]-β-甲氧基丙烯酸甲酯。
结构式
结构中存在顺、反异构体（Z体，E体），原药为Z体和E体的混合体。
原药（含量≥90%）外观为棕褐色粘稠状物。
熔点99℃（E体）；易溶于丙酮、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚，微溶于石油醚，不溶于水。
对光、热比较稳定。
毒性：
原药雄性大鼠急性经口LD50为1470mg/kg，雌性为1080mg/kg，急性经皮LD50>2000mg/kg，对眼睛轻度刺激，对皮肤无刺激性，皮肤致敏性为轻度。
致突变试验：
Ames试验、小鼠骨髓细胞染色体试验、小鼠睾丸细胞染色体畸变试验均为阴性。
雄、雌大鼠（13周）亚慢性喂饲试验无作用剂量分别为47.73mg/kg/d和20.72mg/kg/d。
25%乳油雄性大鼠急性经口LD50为926mg/kg，雌性为750mg/kg，急性经皮LD50>2150mg/kg，对眼睛中度刺激性，对皮肤无刺激性，皮肤致敏性为轻度。
属低毒杀菌剂。
环境生物安全性评价：
25%乳油对斑马鱼LC50（96h）为0.29mg/L；雄性、雌性鹌鹑LD50（7d）分别为837.5mg/kg和995.3mg/kg；蜜蜂LD50>200μg/只蜂；桑蚕LC50>5000mg/L。
该制剂对鱼高毒，使用时应远离鱼塘、河流、湖泊等地方。
对鸟、蜜蜂、蚕均为低毒。
应用：
烯肟菌酯属甲氧基丙烯酸酯类杀菌谱广、活性高的杀菌剂，具有预防及治疗作用，对由鞭毛菌、结合菌、子囊菌、担子菌及半知菌引起的多种植物病害有良好的防治效果。
该药为真菌线粒体的呼吸抑制剂，其作用机理是通过与细胞色素bc1复合体的结合，抑制线粒体的电子传递，从而破坏病菌能量合成，起到杀菌作用。
对黄瓜、葡萄霜霉病、小麦白粉病等有良好的防治效果。
经田间药效试验表明，25%烯肟菌酯乳油对黄瓜霜霉病防治效果较好，每亩用有效成分6.7-15g（折成25%乳油制剂用量为26.7-53g/mu），于发病前或发病初期喷雾，用药3-4次，间隔7d左右喷1次药，对黄瓜生长无不良影响，无药害发生。
目前含该成分商品化的品种有：
25%烯肟菌酯EC，商品名，佳斯奇，LS20021761；25%霜脲•烯肟菌酯WP（1：
1），商品名，奇露，LS20053566；28%多菌灵•烯肟菌酯WP（21：
7），商品名，巧适，LS20060128；18%氟环唑•烯肟菌酯SC（6：
12），商品名，菌巧，LS20060534。
啶氧菌酯：
啶氧菌酯（试验代号：
ZA-1963，通用名称：
picoxystrobin，商品名称：
Acanto）是由先正达公司开发的甲氧基丙烯酸酯杀菌剂，化学结构如下：
分子式：
C18H16F3NO4
相对分子质量：
367.32
化学名称：
（E）-3-甲氧基-2-{2-[6-三氟甲基）-2-吡啶氧甲基】苯基}丙烯酸甲酯。
英文化学名称：
methyl（E）-3-methoxy-2-{2-[6-（tifluoromethy1）-2-pyridyloxymethyl]
phenyl}acrylate。
美国化学文摘（CA）系统名称:
methyl（E）-（methoxymethylene）-2-[[[6-（trifluoromethy1）-2-
pyridiny1]oxy1methyl]benzeneacetate。
CA主题索引名称:
benzeneaceticacid-，á-（methoxymethylene）-2-[[[6-（tifluoromethy1）-
2-pyfidinyl]oxy]methy1]-methylesmr，（E）-。
CAS登录号:
[117428-22-5]。
理化性质：
纯品为白色粉状固体，熔点：
75℃。
相对密度：
1．4（20℃）。
蒸气压：
5.5×10-3MPa（20℃）。
分配系数:
KowLogP=3.6（20℃）。
Henry常数:
6.5×10-4Pam3／mol。
水中溶解度:
0.128g／L（20℃）。
毒性：
大鼠急性经口LD50>5000mg/kg；大鼠急性经皮LD50>2000mg/kg；大鼠吸入LC50（4h）2.12mg/L。
本品对兔皮肤和兔眼睛无刺激性。
NOEL数据（狗，亚慢性）4.3mg/kgb.w/d。
ADI值0.04mg/kgb.w。
山齿鹑急性经口LD50>5200mg/kg。
野鸭饲喂LD50（NOEC,21w）
1350mg/kg饲料。
鱼毒LC50（96h）μg/L。
蜜蜂LD50（48h）>200pg／只（经口和接触）。
蚯蚓LC50（14d）>6.7mg/kg土。
制剂与分析：
25％SC，GC／HPLC。
作用机理与特点
线粒体呼吸抑制剂即通过在细胞色素b和C，间电子转移抑制线粒体的呼吸。
对14-脱甲基化酶抑制剂、苯甲酰胺类、二羧酰胺类和苯并咪唑类产生抗性的菌株有效。
啶氧菌酯一旦被叶片吸收，就会在木质部中移动，随水流在运输系统中流动；它也在叶片表面的气相中流动并随着从气相中吸收进入叶片后又在木质部中流动。
无雨条件下用啶氧菌酯（250ga.i./hm2）喷雾处理的作物和将同样喷雾处理后2h暴露于降雨量为10mm、长达1h的作物进行比较，结果表明二者对大麦叶枯病的防治效果是一致的。
正是由于啶氧菌酯的内吸活性和蒸发活性，因而施药后，有效成分能有效再分配及充分传递，因此啶氧菌酯比商品化的嘧菌酯和肟菌酯有更好的治疗活
应用
适宜作物与安全性麦类如小麦、大麦、燕麦及黑麦；推荐剂量下对作物安全、无药害。
防治对象广谱、内吸性杀菌剂。
主要用于防治叶面病害如叶枯病、叶锈病、颖枯病、褐斑病、白粉病等，与现有strobilurin类杀菌剂相比，对小麦叶枯病、网斑病和云纹病有更强的治疗效果。
使用方法茎叶喷雾，使用剂量为250ga.i./hm2。
谷物产量和质量的提高谷物
用啶氧菌酯处理后，产量高、质量好、颗粒大而饱满。
这归功于啶氧菌酯具有广谱杀菌活性和对作物的安全性，在谷物生长期无病害发生，绿叶始终保持完好，如此没有好收成是不可能的。
在大田试验中防治冬小麦的大多数病害，用啶氧菌酯处理的小麦比用肟菌酯处理的小麦平均多收0.2t／hm2。
通过3年多时间对21个欧洲小麦试验田进行试验，用啶氧菌酯处理过的小麦收成与对照（没有用杀菌剂处理）相比增产22％，同用醚菌酯和唑类如氟环唑（epoxiconazo1e）混剂处理得到同样的效果。
3年对21个欧洲试验田冬大麦试验数据进行分析，结果表明用啶氧菌酯处理比醚菌酯／氟环唑产量增加0.4t／hm2。
还有用啶氧菌酯处理的21个试验田中有17个为高产，这表明啶氧菌酯的防治病害效果好、产量稳定。
用啶氧菌酯处理的谷物产量的提高主要是因为提高了谷物颗粒尺寸，在冬小麦试验田中，直径大于2.2mm的谷物重量与直径小于2.2mm的谷物重量明显不同。
苯醚菌酯：
苯醚菌酯属甲氧基丙烯酸甲酯类杀菌剂,是我国具有自主知识产权的新农药.为浙江省化工研究院开发，中化蓝天集团有限公司生产，具有自主知识产权的新型杀菌剂，有杀菌谱较广、杀菌活性高、兼具保护和治疗作用的特点，可以防治白粉病。
化学名称：
苯醚菌酯（E）-2-[2-（2,5-二甲基苯氧基甲基）-苯基]-3-甲氧基丙稀酸甲酯
结构式:
理化性质:
纯品外观为白色粉末.熔点:
108℃～110℃;蒸气压（25℃）:
1.5×10印a;溶解度（g/L,20℃）:
水中3.60×10-3,甲醇中15.56,乙醇中11.04,二甲苯中24.57,丙酮中143.61;分配系数（正辛醇/水）:
3.382×104（25℃）;在酸性介质中易分解;对光稳定.
产品用途：
新型杀菌剂，有杀菌谱较广、杀菌活性高、兼具保护和治疗作用的特点，可以防治白粉病。
包装规格：
原药25公斤纸板桶；悬浮剂10ml聚酯袋。
新型广谱杀菌剂10%苯醚菌酯SC对黄瓜白粉病和葡萄霜霉病具有非常优异的防效。
在10~20ga.i./hm2的处理剂量下，对黄瓜白粉病的防效可达84％~95%以上；在50~100ga.i./hm2的处理剂量下，对葡萄霜霉病的防效可达69％~94%以上。
该药剂也能有效控制小麦白粉病、苹果白粉病、黄瓜霜霉病、荔枝霜疫霉病、西瓜炭疽病和芒果炭疽病等多种植物病害的发生和为害。
在使用剂量范围内对作物安全，并对作物的生长具有明显的促进作用。
2.技术方法
2.1主要原料质量指标、价格
序号
名称
单位
质量指标
单价
1
邻二甲苯
kg
99%
6.50
2
氯气
kg
99%
1.80
3
硫酸
kg
98%
0.50
4
液碱
kg
30%
0.75
5
氰化钠
kg
98%
14.00
6
四丁基溴化铵
kg
98%
37.00
7
甲苯
kg
99%
6.50
8
偶氮二异丁腈
kg
99%
38.00
2.3合成工艺
2.3.1邻甲基氯苄合成
1）.反应方程式：
2）.投料比：
邻二甲苯：
氯气：
偶氮二异丁腈=1：
0.4~0.5：
0.0025（mol）
3）.投料量：
原料名称
数量（kg）
含量（%）
规格
分子量
摩尔数（kmol）
邻二甲苯
750
99
工业品
106.2
7.0
偶氮二异丁腈
3.0
98
工业品
164.21
0.0175
氯气
216
99
工业品
70.91
3.01
水
450
4）.操作过程：
1000L反应釜中加入邻二甲苯、偶氮二异丁腈升温到75℃，开启尾气吸收装置，慢慢通入氯气，（反应放热）控制温度在80~85℃之间通氯，最高温度不超过90℃（通氯速度为40kg/h左右，用5小时左右通完），采用气相色谱跟踪，面积归一法分析，要求在邻二氯甲基苯和邻甲基二氯甲苯都小于1.0%，邻甲基氯苄在42%左右停止通氯。
上述反应排出液加到1000L精馏釜中，精馏釜上装有Ф30×100cm填充精馏塔八节，内填比表面积450的陶瓷波纹填料，采用-0.096Mpa真空度减压精馏，蒸得邻二甲苯423kg（含量98.3%）,邻甲基氯苄420kg（含量98.6%，收率95.6%）,残渣14g
5）.邻甲基氯苄生产物料平衡：
生产1吨邻甲基氯苄的生产材料平衡表
投入
产出
序号
名称
数量kg
序号
名称
数量（kg）
1
邻二甲苯
1201.5
1
邻甲基氯苄
1000
2
偶氮二异丁腈
7
2
盐酸
1330
3
氯气
515
3
精馏残渣
33.3
4
水
1070
4
回收邻二甲苯
423
5
5
蒸馏损失邻二甲苯
7.2
合计
2793.5
2793.5
生产1吨邻甲基氯苄的生产材料平衡图
单位：
kg
2-3-1图邻甲基氯苄生产物料平衡图
6）.成本分析
原料名称
数量（kg）
含量（%）
单价（元）
金额（元）
邻二甲苯
778.5
99
6.50
5060.25
偶氮二异丁腈
7
99
35.00
245.00
氯气
515
99
1.80
927.00
合计
1000
6.23
6232.25
邻甲基氯苄生产材料成本6.23元/kg
7）.分析方法条件
仪器和设备：
SP-6890型带氢焰气相色谱仪；N2010色谱数据处理工作站；
色谱柱：
SE－30/30m×0.53mm×0.6μm；
色谱操作条件：
检测温度：
250℃；气化温度：
260℃；柱室温度：
100℃；
氢气（H2）：
0.05MPa；氧气（O2）：
0.04MPa；
载气（N2）：
0.06MPa；尾吹：
0.07MPa；
灵敏度：
10；进样量：
0.2μL；
保留时间：
邻甲氯苄1.5min（见图1）。
1—邻甲基氯苄，2—邻二甲苯，3—邻甲基二氯甲苯
图1气相色谱图
上述操作条件为典型操作参数，可根据不同的仪器和色谱柱，对给定的参数作适当的调整，以期获得最佳分离效果。
2.3.2邻甲基苯乙腈合成
1）.反应方程式：
2）.投料比：
邻甲基氯苄：
氰化钠：
四丁基溴化铵=1：
1.15：
0.012（mol）
氰化钠：
水=1：
1.8（w/w）
3）.投料量：
原料名称
数量（kg）
含量（%）
规格
分子量
摩尔数（kmol）
邻甲基氯苄
500
98.5
自制
140.61
3.5
四丁基溴化铵
14
99
工业品
322.37
0.042
氰化钠
200
99
工业品
70.91
4.0
水
360
18
4）.操作过程：
1000L反应釜中加入氰化钠、水搅拌使氰化钠溶解，加入四丁基溴化铵，然后升温到85℃，滴加邻甲基氯苄（放热反应），控制温度在90~95℃之间滴加，用1小时左右时间加完，在90~95℃之间保温反应3小时（可采用气相色谱中控分析，看反应转化情况）结束，冷却，加400kg水溶解盐，静止分层，有机层再用200kg水洗涤一次，得粗产品475kg，待蒸馏；
将两料合成粗品约950kg加到1000L蒸馏釜中，精馏釜上装有Ф30×100cm填充精馏塔两节，内填比表面积450的陶瓷波纹填料，采用-0.096Mpa真空度减压精馏，蒸得前溜水分17.5kg，邻甲基苯乙腈915kg（含量98.5%，收率98%），残渣14kg
5）.邻甲基氰苄生产物料平衡：
生产1吨邻甲基氰苄的生产材料平衡表
投入
产出
序号
名称
数量kg
序号
名称
数量（kg）
1
邻甲基氯苄
1093
1
邻甲基氰苄
1000
2
四丁基溴化铵
30.5
2
前溜水分
23.3
3
氰化钠
437
3
含氰废水
1295
4
水
786
4
精馏残渣
15
5
水
437
5
洗涤废水
447
5
6
蒸馏损失
7.2
合计
2783.5
2783.5
生产1吨邻甲基氰苄的生产材料平衡图
单位：
kg
2-3-2图邻甲基氰苄生产流程物料平衡图
6）.成本分析
原料名称
数量（kg）
含量（%）
单价（元）
金额（元）
邻甲基氯苄
1093
98
6.23
6809.39
四丁基溴化铵
30
99
36.00
1080.00
氰化钠
437
99
14.50
6336.50
合计
1000
14.23
14225.89
邻甲基氰苄生产材料成本14.23元/kg
7）.分析方法条件
仪器和设备：
SP-6890型带氢焰气相色谱仪；N2010色谱数据处理工作站；
色谱柱：
SE－30/30m×0.53mm×0.6μm；
色谱操作条件：
检测温度：
250℃；气化温度：
260℃；柱室温度：
100℃；
氢气（H2）：
0.05MPa；氧气（O2）：
0.04MPa；
载气（N2）：
0.06MPa；尾吹：
0.07MPa；
灵敏度：
10；进样量：
0.2μL；
保留时间：
邻甲基苯乙腈2.3min（见图2）。
1—邻甲基苯乙腈，2—邻甲氯苄，3—邻二甲苯
图2气相色谱图
上述操作条件为典型操作参数，可根据不同的仪器和色谱柱，对给定的参数作适当的调整，以期获得最佳分离效果。
2.3.3邻甲基苯乙酸合成
1）.反应方程式
2）.投料比邻甲基氰苄：
硫酸：
水：
液碱=1.0：
3.0：
13.0：
2.3（mol）
3）.投料量
原料名称
数量（kg）
含量（%）
规格
分子量
摩尔数（kmol）
邻甲基氰苄
266
98.5
自制
131.17
2.0
硫酸
600
98
工业品
98
6.0
水
468
自来水
18
26.0
液碱
310
30
工业品
40
2.32
4）.操作过程
1000L反应釜中加入水，启动搅拌，通过高位槽缓慢加入硫酸（放热），开启冷凝器的冷却水，反应釜不需要冷却，硫酸加完后，升温到125℃，回流条件下缓慢滴加邻甲基氰苄，1小时内加完，再控制130℃左右回流反应3小时（水解反应很快，但不是很猛，可以取样中控），结束反应后冷却到90~100℃间，过料到2000L处理釜，加入甲苯170kg，200kg水，保持温度90℃左右，搅拌后静置分层，分弃下层废酸水；再加入水1000kg，搅拌下滴加30%液碱310kg，使pH值≥10，停止搅拌，静置分层，下层水相分到另一2000L釜中，有机相装桶待处理【1】；再加170kg甲苯将水相萃取一次；然后用50%的硫酸230kg酸化水相，使pH值≤2，加入甲苯300kg，升温90℃左右，静置分层，分弃下层废水，再水洗一次；分净水，有机相过料到结晶釜中，升温回流脱水，脱水净后，冷却结晶，40℃时有固体析出，继续冷到10℃以下，搅拌1小时，离心过滤【2】，得产品邻甲基苯乙酸,50℃左右烘干，总量可得275kg左右，含量99%，收率92%。
熔点88~90℃
[1]萃取的甲苯加到釜中，蒸馏脱出甲苯套用，残渣作废料处理。
[2]滤液蒸出甲苯套用，残渣集总处理，还能再得一部分产品。
5）.邻甲基苯乙酸生产物料平衡：
生产1吨邻甲基苯乙酸的生产材料平衡表
投入
产出
序号
名称
数量kg
序号
名称
数量（kg）
1
邻甲基苯乙腈
967
1
邻甲基苯乙酸
1000
2
硫酸
2180
2
废硫酸水溶液
4076
3
水
1702
3
洗涤废水
6182
4
甲苯
2346
4
回收甲苯
1982
5
水
734
5
蒸馏损失
184
6
水
3670
6
烘干损失
98
7
液碱
1127
7
蒸馏残渣
53
8
50%硫酸
844
8
离心过滤损失
82
9
水
730
9
蒸馏下脚料
510
10
10
前溜水分
133
合计
14300
14300
生产1吨邻甲基苯乙酸的生产流程材料平衡图
单位：
kg
2-3-3图邻甲基氰苄生产流程物料平衡图
6）.成本分析
原料名称
数量（kg）
含量（%）
单价（元）
金额（元）
邻甲基苯乙腈
976
98
14.23
13888.48
硫酸
2600
98
0.50
1300
甲苯
382
99
5.60
2139.2
液碱
1127
30
0.85
957.95
合计
1000
18.29
18285.63
邻甲基苯乙酸生产材料成本18.29元/kg
7）.分析方法条件
仪器和设备：
SP-6890型带氢焰气相色谱仪；N2010色谱数据处理工作站；
色谱柱：
SE－30/30m×0.53mm×0.6μm；
色谱操作条件：
检测温度：
250℃；气化温度：
260℃；柱室温度：
150℃；
氢气（H2）：
0.05MPa；氧气（O2）：
0.04MPa；
载气（N2）：
0.06MPa；尾吹：
0.07MPa；
灵敏度：
10；进样量：
0.2μL；
保留时间：
邻甲基苯乙酸2.3min（见图3）。
1—邻甲基苯乙酸，2—邻甲基苯乙腈
图3气相色谱图
上述操作条件为典型操作参数，可根据不同的仪器和色谱柱，对给定的参数作适当的调整，以期获得最佳分离效果。
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