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苯嗪草酮是一种低毒、高效、低残留的除草剂,广泛用于玉米田以及甜菜田,可防除单双子叶杂草,在国内外除草剂市场中占有重要的地位。 1、本文以草酸二乙酯为原料经取代、氯化、Friedel-Crafts酰基化三步制得苯甲酰甲酸乙酯,并对该工艺进行了优化。结果表明草酸单乙酯钾盐的最佳反应条件为:n(草酸二乙酯):n(碳酸钾)=1.06:1,反应温度65℃,反应时间3h;草酸单乙酯单酰氯最佳反应条件为:n(三光气):n(钾盐)=1:3,加料温度25℃,反应温度80℃,反应时间5h;苯甲酰甲酸乙酯最佳反应条件为:n(无水三氯化铝):n(苯)=1:6,酰氯滴加时间3.5h,反应温度5℃,反应时间6h。与现有文献报道的路线相比,该工艺采用了廉价的草酸二乙酯为原料,总收率达到73.8%,纯度99.5%。 2、在现有文献研究的基础上,以自制的苯甲酰甲酸乙酯为原料,经过亲核加成、缩合和环化三步反应得到目标化合物苯嗪草酮,并通过IR、1H NMR和13C NMR对其结构进行表征。对每步反应的时间、温度、物料配比等反应条件进行了优化。结果表明2-乙酰肼腙-2-苯基乙酸乙酯最佳反应条件为:n(乙酰肼):n(苯甲酰甲酸乙酯)=1.1:1,反应温度70℃,TLC跟踪反应进程;2-乙酰肼腙-2-苯基乙酰肼最佳反应条件:n(2-乙酰肼腙-2-苯基乙酸乙酯):n(水合肼)=1:1.5,反应温度25℃,反应时间24h;苯嗪草酮最佳反应条件:n(2-乙酰肼腙-2-苯基乙酰肼):n(乙酸钠)=1:1.1,反应时间10h,反应温度118℃。总收率为65.4%,HPLC测定纯度99.05%。 3、根据优化后的合成路线进行了中试,以草酸二乙酯为起始原料,投料11.46kg,经两批中试试验得到苯嗪草酮分别为5.24kg和5.30kg,总收率分别为47.5%和47.9%。中试结果表明:苯嗪草酮合成路线设计合理、工艺先进、易于工业化生产。