毒死蜱中間體三氯吡啶酚第1頁，課件共33頁，創作于2023年2月農藥市場農藥的使用是農業增產的重要因素，是解決世界上60億人口溫飽問題的有力措施。近年來中國農藥工業發展十分迅速，在10年左右的時間里，農藥產量幾乎翻了一番，農藥品種成倍增長。然而中國農藥機遇與風險共存，中國龐大的農藥市場使外國大公司斥巨資進入，競爭將更加激烈。未來中國可能會成為全球的主要化工原料及制劑生產基地，農藥進出口貿易將急劇增長。2006年，全國化學農藥原藥累計產量（折100%）129.6萬噸，同比增長20.2%，增幅基本與上年持平。其中，殺蟲劑產量50.5萬噸，同比增長10%；殺菌劑產量11.2萬噸，同比增長11.7%；除草劑產量38.7萬噸，同比增長29%，增幅較上年提高4.2個百分點。2007年1月1日起，中國將全面禁止甲胺磷等5種高毒農藥在農業上的使用，預計2007年，全國殺蟲劑、殺菌劑需求總量約為7.55萬噸和14.51萬噸，需求同比基本持平；除草劑需求將保持一定增幅，需求總量為7.28萬噸，將比2006年增長5.11%；植物生長調節劑、殺鼠劑的需求也將保持持續增加，需求量分別為2938噸和769.59噸。到2010年，高毒農藥退出將給市場留下100億元的缺口。隨著全球生物技術熱浪的興起，無公害、無污染、無殘留、成本低且不易產生抗性的優點使中國生物農藥重獲青睞，并以年銷售額增長10%-20%的速度迅速發展。農藥制造行業是關系到農業生產的重要農資產品制造行業，在化工行業中占據重要地位。第2頁，課件共33頁，創作于2023年2月數據來源：國家統計局中國石油和化工行業協會石油和化學工業規劃院中國農藥行業協會校正數據第3頁，課件共33頁，創作于2023年2月我國農藥行業的進口與出口我國農藥行業具有很強的外向性，出口產品占總產量比例在40%以上。2005年我國農藥出口量42.5萬噸，出口金額14億美元，年增長率分別為9.5%和18.1%。2005年我國農藥進口量僅3.7萬噸，進口金額1.82億元，基本保持平穩。從出口的產品結構上看，殺蟲劑、除草劑和殺菌劑的比例分別占數量的31%、48%和15%，占金額的34%、42%和19%。從進口的產品結構上看，殺蟲劑、除草劑和殺菌劑所占比例為數量的21%、48%和31%，占金額的24%、40%和34%，殺菌劑進口保持較快增長。我國農藥出口到150多個國家和地區，基本覆蓋了全球農藥市場，但主要以原藥為主，大約占出口總量的60%左右。亞洲的發展中國家是我國最大的出口市場，占我國出口總量的51%，其次為拉丁美洲，占出口總量的22%，再次是歐洲，占9%，非洲只占7.5%。巴基斯坦、泰國、美國、阿根廷和巴拉圭是我國前五大出口市場。第4頁，課件共33頁，創作于2023年2月殺蟲市場

2006年殺蟲劑需求總量約為14.25萬噸，高毒有機磷農藥占殺蟲劑市場的10%以上。根據國家有關規定，自2007年1月1日起，甲胺磷等5種高毒農藥原藥除保留部分出口外，將被全面禁止在國內銷售和使用。因此2007年高毒農藥禁售以后，將會空出10%以上的市場。第5頁，課件共33頁，創作于2023年2月毒死蜱市場毒死蜱是一種廣譜、高效、低殘留、低污染的有機磷殺蟲劑，是一種國際上普遍使用、替代高毒農藥的殺蟲劑品種，是目前全球應用最廣泛的五種殺蟲劑之一。在高毒農藥退市后，毒死蜱的每年的市場需求應在1.5-2萬噸左右，但目前毒死蜱的年需求量只在1～2千噸左右。造成這種情況的原因一是高毒農藥目前還在繼續使用，更重要的是生產毒死蜱的成本較高，市場競爭力較低。

第6頁，課件共33頁，創作于2023年2月國內外研究現狀1、三氯乙酰氯路線 2、吡啶路線 3、三氯乙酸苯酯路線 4、丙烯酰氯路線

毒死蜱是1965年由美國道化學公司開發成功的一種高效有機磷殺蟲劑，目前，毒死蜱是世界上產量最大的農藥品種之一，已在許多國家得到廣泛應用。30年來國內外對它的合成給予了極大的關注，特別是其必備中間體3，5，6-三氯吡啶-2-酚（簡稱吡啶酚）的合成，國外一直在進行深入研究。

第7頁，課件共33頁，創作于2023年2月1、三氯乙酰氯路線

分步法：總收率為62.7～75%一鍋法：總收率最高可達97%，但一般只能達到50～70%

第8頁，課件共33頁，創作于2023年2月2、吡啶路線97.5%96.1%96.7%第9頁，課件共33頁，創作于2023年2月3、三氯乙酸苯酯路線無水環丁砜

53.7％

三氯乙酯苯酯路線法需要大量的貴重溶劑環丁砜以及甲基叔丁基醚和干燥的氯化氫，溶劑回收困難，生產中又有大量的副產苯酚要回收，苯酚的性質與三氯吡啶酚相近，回收困難更大，再則該條路線法合成的總收率不高，只有53.7％，又需先制備三氯乙酸苯酯，因此很難工業化。

第10頁，課件共33頁，創作于2023年2月4、丙烯酰氯路線丙烯酰氯路線法，需要制備丙烯酰氯和三氯乙腈，反應步驟更多，工藝流程更長，又需要有機錫、有機磷等昂貴催化劑和較貴重的溶劑，生產上不宜采用。

第11頁，課件共33頁，創作于2023年2月三氯乙酰氯路線與吡啶路線的對比

目前進行工業化生產的工藝只有三氯乙酰氯路線與吡啶路線。三氯乙酰氯路線工藝復雜，但設備簡單。該路線操作條件苛刻，吡啶酚收率較低，國內約為65%左右，生產成本較高，而且在生產過程產生大量廢水和廢渣，同時，作為原料的三氯乙酰氯本身毒性也大，因此，易對環境造成較大污染。吡啶路線工藝路線較長，但操作容易，吡啶酚收率高，產品質量好，生產成本較低，對環境污染較小。是一條具有競爭力的生產路線。第12頁，課件共33頁，創作于2023年2月吡啶催化氯化第13頁，課件共33頁，創作于2023年2月反應溫度的影響反應條件：催化劑HX-A110ml,

N2流量為9.5升/小時,

Cl2流量為1.6升/小時，Cl2/吡啶=14(摩爾比)

第14頁，課件共33頁，創作于2023年2月催化劑的影響

表6不同催化劑對氯化反應結果的比較催化劑產物組成*2,3,5,6-四氯吡啶五氯吡啶HX-A136.4%62.6%HX-A23.7%96.1%HX-AZ35.4%62.9%活性碳—98.2%*產物中含有少量的非吡啶類衍生物反應條件：催化劑用量10ml(40～80目)，反應溫度330℃，N2流量為9.5升/小時，Cl2流量為1.6升/小時，Cl2/吡啶=14(摩爾比)。

第15頁，課件共33頁，創作于2023年2月三步反應實驗條件和結果氯化反應：催化劑10ml,N2流量為9.5升/小時，Cl2流量為1.6升/小時，Cl2/吡啶=14(摩爾比)。反應溫度330℃。五氯吡啶＋四氯吡啶收率96.5%，其中四氯吡啶的收率可達到48%左右。還原反應：Zn/五氯吡啶＝1:1(摩爾比)，乙腈溶劑，反應溫度78℃，反應時間6小時。四氯吡啶的收率95.6%。水解反應：反應溫度127～132℃，反應時間3小時。三氯吡啶酚的收率92%。

第16頁，課件共33頁，創作于2023年2月三氯吡啶酚單位原料成本估算生成一噸3,5,6-三氯吡啶-2酚的成本估算(96.5％×95.6％×91.9％)名稱規格消耗（kg）單價（元/T）金額（元）備注吡啶99％4505300023850

氯氣99％2400180043201：5mol鋅粉90％280125003500

氯化銨99％609600365

鹽酸30％994500497

氫氧化鈉95％5801500870

硫酸98％388500194

合計

33596

第17頁，課件共33頁，創作于2023年2月還需要進一步的工作①

催化體系的優化;通過催化體系的優化進一步提高催化劑的活性和氯化物中的四氯吡啶的選擇性，改善催化性的使用壽命。第18頁，課件共33頁，創作于2023年2月②

工藝條件改進吡啶氯化是強放熱反應，加入氮氣可以提高空速，增加散熱，避免催化劑床層過熱，影響催化性能。但加入氮氣后給尾氣中的氯的回收造成困難。用溶劑取代氮氣進行氯化反應，尾氣處理中，溶劑通過冷凝同尾氣分離，便于回收氯氣。第19頁，課件共33頁，創作于2023年2月③尾氣的綜合利用在尾氣中，除含有氯氣外，還有氯化氫氣體以及不凝氣如氮氣，氯氣需要進行回收才能再用于生產五氯吡啶。吡啶的低氯代反應容易進行，將尾氣直接用于吡啶的低氯代混產物的合成，再將低氯代混產物作為原料進行氯化反應生產五氯吡啶，可以減少氯氣的回收強度，提高綜合效益第20頁，課件共33頁，創作于2023年2月1、D-2-(4-羥基苯氧基)丙酸甲酯合成工藝20世紀70年代，隨著立體化學的發展，農藥研究已深人到分子立體異構領域。單一手性體農藥不斷在國際市場出現。在手性農藥中，最重要的是手性殺蟲劑，其次是手性除草劑。手性除草劑主要為芳氧基苯氧基丙酸類，8種商業化品種的7種是單一立體異構體。第21頁，課件共33頁，創作于2023年2月當前手性農藥受到人們廣泛的關注，其主要原因是在消旋體的農藥中，其中一半可能是沒有活性的，如用于農田，將影響環境的保護，同時也浪費資源。更重要的是單一的光學異構體在生命科學應用中有特殊的意義，因為在一對對映體中，通常其生物活性存在于其中一個對映體，手性已成為生命科學的一個關鍵因素。據統計，目前商業用途的650種農藥中，其中有173個農藥具有手性，而其有商業性的單一異構體農藥僅幾十個。由于單一手性農藥的藥效高、用藥量省、三廢少、對作物和環境生態更安全、相對成本低、市場競爭力強，成為2l世紀農藥發展的主要方向之一。第22頁，課件共33頁，創作于2023年2月農藥手性中間體是制備手性農藥的基礎，D-2-(4-羥基苯氧基)丙酸酯是合成芳氧基苯氧基丙酸酯類除草劑如D-穩殺得、D-喹禾靈、D-蓋草能的關鍵中間體，手性中心在丙酸酯的α位，D-構型除草劑的活性比L-高幾百倍。手性除草劑藥效高，用量小，具有良好的發展前景。第23頁，課件共33頁，創作于2023年2月

目前合成D-2-(4-羥基苯氧基)丙酸酯的工藝路線主要有兩種：第24頁，課件共33頁，創作于2023年2月1.1、由L－氯丙酸或酯為原料L－氯丙酸或酯反應活性高，產物的收率好，手性選擇性高。由此工藝得到的D-2-(4-羥基苯氧基)丙酸酯的光學純度可達到99%。但原料L－氯丙酸的成本較高，不利于生產。第25頁，課件共33頁，創作于2023年2月1.2、由L-乳酸酯為原料第26頁，課件共33頁，創作于2023年2月1.3反應過程及初步結果第一步、磺酰化反應粗產物收率92%第27頁，課件共33頁，創作于2023年2月第二步、醚化反應收率70%，光學純度D：L＝96:4第28頁，課件共33頁，創作于2023年2月第三步酯化反應收率90%第29頁，課件共33頁，創作于2023年2月1.4、主要原料消耗成本醚化物折百主要原料成本第30頁，課件共33頁，創作于2023年2月6-氯-2-羥基喹喔啉加氫工藝

精喹禾靈屬雜環氧基苯氧基丙酸類內吸傳導型選擇性莖葉處理的低毒除草劑，抑制禾本科雜草分生組織的細胞脂肪酸合成，破壞分生組織生長，使雜草壞死，適用于大豆、花生、油菜、棉花、甜菜、甘藍、白菜、芝麻、麻類、西瓜、番茄、馬鈴薯、煙草等作物，可有效防除大部分一年生和多年生禾本科雜草，如：稗草、牛筋草、馬唐、狗尾草、看麥娘、畫眉草、早熟禾、千金子、狗牙根、蘆葦、白茅、假高梁等。用藥量為30-60克有效成分/公頃，施藥方法為莖葉噴霧。第31頁，課件共33頁，創作于2023年2月精喹禾靈自1995年在我國實現工業化生產以來經過多年的發展生產工藝日趨完善，原料成本大幅度降低、原藥質量大大提高