2秒! 一種有機(jī)膦類(lèi)殺菌劑的綠色連續(xù)合成！
背景介紹
三乙膦酸鋁是一種有機(jī)磷類(lèi)高效、廣譜、內(nèi)吸性低毒殺菌劑，可防治由單軸霉屬、霜霉屬、疫霉屬引起各種病害的果樹(shù)、蔬菜、花卉及經(jīng)濟(jì)作物。該藥市場(chǎng)需求量較大。
據(jù)文獻(xiàn)及patent報(bào)道，合成三乙膦酸鋁原藥的方法是以pcl?、乙醇為原料，經(jīng)酯化反應(yīng)制得亞磷酸二乙酯（簡(jiǎn)稱(chēng)dep）。dep和氨水通過(guò)胺化反應(yīng)生成亞磷酸二乙基銨鹽，然后與硫酸鋁進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)得到。目前市場(chǎng)報(bào)道產(chǎn)品總收率為95%，含量為98%。
傳統(tǒng)釜式工藝，具有諸多問(wèn)題：
【危險(xiǎn)】由于酯化反應(yīng)放熱劇烈，易造成局部過(guò)熱或系統(tǒng)飛溫現(xiàn)象，存在反應(yīng)失控風(fēng)險(xiǎn)；
【雜質(zhì)】在有水、強(qiáng)酸性及溫度高的條件下，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，dep極易分解，副產(chǎn)物多；
【耗時(shí)】胺化反應(yīng)工藝目前多采用滴加過(guò)量的氨水或dep的間歇式生產(chǎn)方式，其造成原料的浪費(fèi)且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9h以上；
【三廢】原料的不充分反應(yīng)造成三廢排放量大，給環(huán)保處理造成困難，亦不利于綠色清潔化生產(chǎn)。
以康寧反應(yīng)器為代表的連續(xù)流微通道反應(yīng)器，通過(guò)對(duì)傳質(zhì)與傳熱過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化，大幅縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了反應(yīng)效率。同時(shí)顯著提高了體系溫度和濃度的均一性及可控性，極大緩解了局部過(guò)熱或反應(yīng)物濃度過(guò)大的問(wèn)題，降低了副反應(yīng)的發(fā)生，提升反應(yīng)的本質(zhì)安全性。
本篇文章將為您介紹研究者重點(diǎn)利用康寧反應(yīng)器技術(shù)在傳質(zhì)和傳熱方面的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)出的條件溫和、反應(yīng)高效、轉(zhuǎn)化率高、適宜工業(yè)化生產(chǎn)的綠色合成3步新工藝。
研究過(guò)程
一. 三乙膦酸鋁的3步合成工藝
圖1.三乙膦酸鋁合成路線(xiàn)
連續(xù)流微通道反應(yīng)器中合成中間體1
圖2.中間體1的合成過(guò)程圖
【編者語(yǔ)】康寧反應(yīng)器較釜式反應(yīng)器具有百倍的傳質(zhì)提升和千倍的傳熱提升，反應(yīng)物反應(yīng)，并且可以快速將反應(yīng)生成中間體1移出反應(yīng)體系，極大降低其分解產(chǎn)生副產(chǎn)物的可能性。
2.連續(xù)流微通道反應(yīng)器中合成中間體2
圖3. 中間體2的合成過(guò)程圖
【編者語(yǔ)】康寧反應(yīng)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的精準(zhǔn)控制，結(jié)合高效傳質(zhì)和傳熱特性，反應(yīng)物可按照反應(yīng)比例實(shí)現(xiàn)高效反應(yīng)，大大提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的同時(shí)減少物料的浪費(fèi)及三廢的產(chǎn)生。
3. 三乙膦酸鋁產(chǎn)品的合成
向中間體2中滴加濃硫酸調(diào)節(jié)ph至5.5，加入0.17mol硫酸鋁，于80℃保溫反應(yīng)1 h，降溫至20℃以下抽濾，濾餅淋洗、干燥后得三乙膦酸鋁為117.6g，純度為98.8%，產(chǎn)品總收率為98.5%，較釜式提高3.5個(gè)百分點(diǎn)。
二. 連續(xù)流工藝優(yōu)化
1. 反應(yīng)停留時(shí)間的優(yōu)化
1.1 中間體1反應(yīng)停留時(shí)間的優(yōu)化
a、b泵流速比設(shè)置為1:2，分別泵入微通道反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度設(shè)為20℃，停留時(shí)間分別設(shè)為2、4、6、8、10 s，研究停留時(shí)間對(duì)中間體1含量的影響。
圖4. 停留時(shí)間對(duì)中間體1含量的影響
從圖4可以看出，在微通道反應(yīng)器中，pcl?和無(wú)水乙醇的反應(yīng)速率大幅提高，數(shù)秒內(nèi)即可完成反應(yīng)。隨著反應(yīng)停留時(shí)間的延長(zhǎng)，中間體1的含量逐漸降低。優(yōu)選反應(yīng)停留時(shí)間為2s。
1.2中間體2反應(yīng)停留時(shí)間的優(yōu)化
c、d泵流速比設(shè)置為1:1.06，分別泵入微通道反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度設(shè)為50℃，停留時(shí)間分別設(shè)為2、5、10、15、20 s，研究停留時(shí)間對(duì)中間體2轉(zhuǎn)化率的影響。
圖5.停留時(shí)間對(duì)中間體2含量的影響
從圖5可以看出，在微通道反應(yīng)器中，中間體2在10s時(shí)轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到*，合成時(shí)間從6～9 h縮短至秒級(jí)單位內(nèi)，從生產(chǎn)效率和能耗角度考慮，中間體2的合成優(yōu)選反應(yīng)停留時(shí)間為10s。
2. 反應(yīng)溫度的優(yōu)化
分別采用的1.1和1.2微通道反應(yīng)系統(tǒng)和優(yōu)化的反應(yīng)停留時(shí)間，研究了反應(yīng)溫度對(duì)中間體1含量和中間體2轉(zhuǎn)化率的影響。
最終中間體1優(yōu)選反應(yīng)溫度為20℃，中間體2選擇反應(yīng)溫度為35℃。
研究結(jié)果
采用連續(xù)流微反應(yīng)技術(shù)，在反應(yīng)溫度為20℃，反應(yīng)停留時(shí)間2s時(shí)合成中間體1；
反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)停留時(shí)間10s時(shí)合成中間體2，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)得到三乙膦酸鋁，產(chǎn)品純度和收率均達(dá)到98%以上。
該連續(xù)流工藝與傳統(tǒng)釜式工藝相比，速度更快，轉(zhuǎn)化率更高，顯著降低了副反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)提升了安全性，符合綠色化工的發(fā)展方向。
康寧反應(yīng)器無(wú)縫放大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有助于幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，減少中試的時(shí)間和資金成本。
胥口電子地磅*平江電子秤*蘇錦防爆秤*電子隔爆叉車(chē)稱(chēng)
建筑工地霧炮機(jī)簡(jiǎn)單的維修方法
不知道了吧！其實(shí)銅合金分析儀的使用方法很簡(jiǎn)單
復(fù)合式鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱試驗(yàn)室主要構(gòu)成
光伏氙燈老化箱的應(yīng)用
2秒! 一種有機(jī)膦類(lèi)殺菌劑的綠色連續(xù)合成！
多嘴貓辦公呼叫系統(tǒng)解決方案
好用的無(wú)油螺桿空壓機(jī)近期行情
養(yǎng)雞場(chǎng)除臭機(jī)，讓臭氣不遠(yuǎn)揚(yáng)
什么是磁感應(yīng)強(qiáng)度
納米光電子設(shè)備：突破邊界的未來(lái)科技
知母皂苷對(duì)照品知道要怎么炮制嗎？
FLUITRONICS分配閥2CFD200技術(shù)參數(shù)
諸城市費(fèi)斯托流體控制閥物聯(lián)網(wǎng)的洞察介紹
活性炭吸附裝置包裝印刷車(chē)間廢氣處理
不注重性能的廠(chǎng)家不是好的動(dòng)力頭生產(chǎn)廠(chǎng)家
鏈輪刀型閘閥
西門(mén)子6ES7 432-1HF00-0AB0
CT互感器綜合測(cè)試儀主要特點(diǎn)
SDJ-701 一體化振動(dòng)變送器操作使用注意事項(xiàng)介紹
三乙膦酸鋁是一種有機(jī)磷類(lèi)高效、廣譜、內(nèi)吸性低毒殺菌劑，可防治由單軸霉屬、霜霉屬、疫霉屬引起各種病害的果樹(shù)、蔬菜、花卉及經(jīng)濟(jì)作物。該藥市場(chǎng)需求量較大。
據(jù)文獻(xiàn)及patent報(bào)道，合成三乙膦酸鋁原藥的方法是以pcl?、乙醇為原料，經(jīng)酯化反應(yīng)制得亞磷酸二乙酯（簡(jiǎn)稱(chēng)dep）。dep和氨水通過(guò)胺化反應(yīng)生成亞磷酸二乙基銨鹽，然后與硫酸鋁進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)得到。目前市場(chǎng)報(bào)道產(chǎn)品總收率為95%，含量為98%。
傳統(tǒng)釜式工藝，具有諸多問(wèn)題：
【危險(xiǎn)】由于酯化反應(yīng)放熱劇烈，易造成局部過(guò)熱或系統(tǒng)飛溫現(xiàn)象，存在反應(yīng)失控風(fēng)險(xiǎn)；
【雜質(zhì)】在有水、強(qiáng)酸性及溫度高的條件下，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，dep極易分解，副產(chǎn)物多；
【耗時(shí)】胺化反應(yīng)工藝目前多采用滴加過(guò)量的氨水或dep的間歇式生產(chǎn)方式，其造成原料的浪費(fèi)且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9h以上；
【三廢】原料的不充分反應(yīng)造成三廢排放量大，給環(huán)保處理造成困難，亦不利于綠色清潔化生產(chǎn)。
以康寧反應(yīng)器為代表的連續(xù)流微通道反應(yīng)器，通過(guò)對(duì)傳質(zhì)與傳熱過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化，大幅縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了反應(yīng)效率。同時(shí)顯著提高了體系溫度和濃度的均一性及可控性，極大緩解了局部過(guò)熱或反應(yīng)物濃度過(guò)大的問(wèn)題，降低了副反應(yīng)的發(fā)生，提升反應(yīng)的本質(zhì)安全性。
本篇文章將為您介紹研究者重點(diǎn)利用康寧反應(yīng)器技術(shù)在傳質(zhì)和傳熱方面的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)出的條件溫和、反應(yīng)高效、轉(zhuǎn)化率高、適宜工業(yè)化生產(chǎn)的綠色合成3步新工藝。
研究過(guò)程
一. 三乙膦酸鋁的3步合成工藝
圖1.三乙膦酸鋁合成路線(xiàn)
連續(xù)流微通道反應(yīng)器中合成中間體1
圖2.中間體1的合成過(guò)程圖
【編者語(yǔ)】康寧反應(yīng)器較釜式反應(yīng)器具有百倍的傳質(zhì)提升和千倍的傳熱提升，反應(yīng)物反應(yīng)，并且可以快速將反應(yīng)生成中間體1移出反應(yīng)體系，極大降低其分解產(chǎn)生副產(chǎn)物的可能性。
2.連續(xù)流微通道反應(yīng)器中合成中間體2
圖3. 中間體2的合成過(guò)程圖
【編者語(yǔ)】康寧反應(yīng)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的精準(zhǔn)控制，結(jié)合高效傳質(zhì)和傳熱特性，反應(yīng)物可按照反應(yīng)比例實(shí)現(xiàn)高效反應(yīng)，大大提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的同時(shí)減少物料的浪費(fèi)及三廢的產(chǎn)生。
3. 三乙膦酸鋁產(chǎn)品的合成
向中間體2中滴加濃硫酸調(diào)節(jié)ph至5.5，加入0.17mol硫酸鋁，于80℃保溫反應(yīng)1 h，降溫至20℃以下抽濾，濾餅淋洗、干燥后得三乙膦酸鋁為117.6g，純度為98.8%，產(chǎn)品總收率為98.5%，較釜式提高3.5個(gè)百分點(diǎn)。
二. 連續(xù)流工藝優(yōu)化
1. 反應(yīng)停留時(shí)間的優(yōu)化
1.1 中間體1反應(yīng)停留時(shí)間的優(yōu)化
a、b泵流速比設(shè)置為1:2，分別泵入微通道反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度設(shè)為20℃，停留時(shí)間分別設(shè)為2、4、6、8、10 s，研究停留時(shí)間對(duì)中間體1含量的影響。
圖4. 停留時(shí)間對(duì)中間體1含量的影響
從圖4可以看出，在微通道反應(yīng)器中，pcl?和無(wú)水乙醇的反應(yīng)速率大幅提高，數(shù)秒內(nèi)即可完成反應(yīng)。隨著反應(yīng)停留時(shí)間的延長(zhǎng)，中間體1的含量逐漸降低。優(yōu)選反應(yīng)停留時(shí)間為2s。
1.2中間體2反應(yīng)停留時(shí)間的優(yōu)化
c、d泵流速比設(shè)置為1:1.06，分別泵入微通道反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度設(shè)為50℃，停留時(shí)間分別設(shè)為2、5、10、15、20 s，研究停留時(shí)間對(duì)中間體2轉(zhuǎn)化率的影響。
圖5.停留時(shí)間對(duì)中間體2含量的影響
從圖5可以看出，在微通道反應(yīng)器中，中間體2在10s時(shí)轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到*，合成時(shí)間從6～9 h縮短至秒級(jí)單位內(nèi)，從生產(chǎn)效率和能耗角度考慮，中間體2的合成優(yōu)選反應(yīng)停留時(shí)間為10s。
2. 反應(yīng)溫度的優(yōu)化
分別采用的1.1和1.2微通道反應(yīng)系統(tǒng)和優(yōu)化的反應(yīng)停留時(shí)間，研究了反應(yīng)溫度對(duì)中間體1含量和中間體2轉(zhuǎn)化率的影響。
最終中間體1優(yōu)選反應(yīng)溫度為20℃，中間體2選擇反應(yīng)溫度為35℃。
研究結(jié)果
采用連續(xù)流微反應(yīng)技術(shù)，在反應(yīng)溫度為20℃，反應(yīng)停留時(shí)間2s時(shí)合成中間體1；
反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)停留時(shí)間10s時(shí)合成中間體2，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)得到三乙膦酸鋁，產(chǎn)品純度和收率均達(dá)到98%以上。
該連續(xù)流工藝與傳統(tǒng)釜式工藝相比，速度更快，轉(zhuǎn)化率更高，顯著降低了副反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)提升了安全性，符合綠色化工的發(fā)展方向。
康寧反應(yīng)器無(wú)縫放大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有助于幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，減少中試的時(shí)間和資金成本。
胥口電子地磅*平江電子秤*蘇錦防爆秤*電子隔爆叉車(chē)稱(chēng)
建筑工地霧炮機(jī)簡(jiǎn)單的維修方法
不知道了吧！其實(shí)銅合金分析儀的使用方法很簡(jiǎn)單
復(fù)合式鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱試驗(yàn)室主要構(gòu)成
光伏氙燈老化箱的應(yīng)用
2秒! 一種有機(jī)膦類(lèi)殺菌劑的綠色連續(xù)合成！
多嘴貓辦公呼叫系統(tǒng)解決方案
好用的無(wú)油螺桿空壓機(jī)近期行情
養(yǎng)雞場(chǎng)除臭機(jī)，讓臭氣不遠(yuǎn)揚(yáng)
什么是磁感應(yīng)強(qiáng)度
納米光電子設(shè)備：突破邊界的未來(lái)科技
知母皂苷對(duì)照品知道要怎么炮制嗎？
FLUITRONICS分配閥2CFD200技術(shù)參數(shù)
諸城市費(fèi)斯托流體控制閥物聯(lián)網(wǎng)的洞察介紹
活性炭吸附裝置包裝印刷車(chē)間廢氣處理
不注重性能的廠(chǎng)家不是好的動(dòng)力頭生產(chǎn)廠(chǎng)家
鏈輪刀型閘閥
西門(mén)子6ES7 432-1HF00-0AB0
CT互感器綜合測(cè)試儀主要特點(diǎn)
SDJ-701 一體化振動(dòng)變送器操作使用注意事項(xiàng)介紹