一种甲基胂酸二钠的合成方法与流程

1.本发明属于化工合成技术领域，具体涉及甲基胂酸二钠的合成方法。


背景技术：

2.甲基胂酸二钠（dsma）的主要用途一是作为农用除草剂，是制造田安的原材料；二是作为杀雄剂，可引起植物体内的琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶的活性下降，从而导致呼吸受抑，防碍花粉正常发育，造成雄性不育；三是可作为医药中间体，其生理及药理学作用不容忽视，是生产甲基氧化胂、二甲基胂等有机胂产品的重要原料，市场前景广阔。甲基胂酸二钠的合成主要通过亚砷酸钠和甲基化试剂的烷基化反应来实现，主要用到的亲电甲基化试剂包括一氯甲烷（ch3cl）、碘甲烷（ch3i）或硫酸二甲酯等，需在碱性条件下反应。由于一氯甲烷为气体，碘甲烷价格较昂贵，导致甲基胂酸二钠的生产成本高且安全要求严格，操作麻烦。因此需要寻求一种价格低廉、操作简便、产率高的甲基胂酸二钠合成方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种价格低廉、操作简便、产率高的甲基胂酸二钠的合成方法。
4.本发明采取的技术方案如下：一种甲基胂酸二钠的合成方法，合成步骤如下：（1）在容器中加入氢氧化钠和水，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，再加入三氧化二砷，搅拌，然后进行冷凝回流，将体系的温度升至80-85℃并保温反应2h，生成亚砷酸钠；（2）保温反应结束后，进行合成反应，将体系温度降至45-50℃后，加入碱催化剂碳酸钾，再加入相转移催化剂聚乙二醇或四丁基溴化铵溶液，搅拌溶解20-30min后，滴加硫酸二甲酯，滴加时间为1-2h，全部加完后继续在45-50℃条件下保温4-5h；（3）合成反应结束后，热滤，滤饼用无水乙醇洗涤后，在70-80℃条件下干燥后得到白色结晶性粉末即为甲基胂酸二钠产品。
5.上述步骤（3）的滤饼用无水乙醇洗涤两次后再在70-80℃条件下干燥。
6.本发明所述的三氧化二砷质量分数为99 %及以上，硫酸二甲酯质量分数为98%，氢氧化钠溶液的质量浓度为40-50%。
7.本发明所述碱催化剂碳酸钾的用量为反应总物质量的3-5%，相转移催化剂的用量为反应总物质量的1%。
8.本发明方法中，三氧化二砷：氢氧化钠：硫酸二甲酯的摩尔比为1:（6.6-8.4）:（1.1-1.3）。
9.本发明相比现有技术采用过亚砷酸钠和甲基化试剂的烷基化反应合成甲基胂酸二钠的方法相比，具有以下优点1、以硫酸二甲酯作为甲基化试剂，甲基化活性高，反应较为充分，且硫酸二甲酯价格便宜，是工业上用得最多的甲基化试剂。
10.2、以碳酸钾作为碱催化剂，以四丁基溴化铵作为相转移催化剂，可提高化学反应活性，加快反应速率，使亚砷酸钠与硫酸二甲酯充分接触，反应得更彻底，提高了产品收率。
11.3、操作简单，反应效率高，缩短了反应时间。
附图说明
12.图1是本发明的合成工艺流程图。
具体实施方式
13.下面结合实施例，对本发明提供的甲基胂酸二钠的合成方法进行详细的说明。
14.实施例1本实施例的甲基胂酸二钠的合成方法如图1所示，包括以下步骤：（1）在三颈瓶中加入133g氢氧化钠和200ml水，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，向碱液中加入100g三氧化二砷，搅拌，将三颈瓶连接冷凝回流装置，将体系的温度升至85℃并保温反应2h，生成亚砷酸钠。反应式如下：as2o
3 6 naoh = 2 na3aso
3 3h2o；（2）保温结束后，进行合成反应。将步骤（1）生成亚砷酸钠后的体系温度降至50℃后，加入10.0g碳酸钾和3.0ml聚乙二醇溶液，搅拌溶解20min后，用滴液漏斗缓慢滴加70g硫酸二甲酯，滴加时间为1h，全部加完后继续在50℃条件下反应4h。反应式如下：2 na3aso
3 (ch3)2so4ꢀ→ꢀ
2 ch3aso3na
2 na2so4；（3）合成反应结束后，热滤，滤饼用无水乙醇洗涤两次，在80℃条件下干燥后得到甲基胂酸二钠产品174.5g，产率为94%。
15.实施例2本实施例的甲基胂酸二钠的合成方法，包括以下步骤：（1）在三颈瓶中加入145g氢氧化钠和145ml水，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，向碱液中加入100g三氧化二砷，搅拌，将三颈瓶连接冷凝回流装置，将体系的温度升至80℃并保温反应2h，生成亚砷酸钠；（2）保温结束后，进入合成反应。将体系温度降至45℃后，加入16.0g碳酸钾和3.0g四丁基溴化铵，搅拌溶解30min后，用滴液漏斗缓慢滴加76g硫酸二甲酯，滴加时间为1.5h，全部加完后继续在45℃条件下反应5h；（3）合成反应结束后，热滤，滤饼用无水乙醇洗涤，在75℃条件下干燥后得到甲基胂酸二钠产品168.4g，产率为91%。
16.实施例3本实施例的甲基胂酸二钠的合成方法，包括以下步骤：（1）在三颈瓶中加入130g氢氧化钠和200ml水，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，向碱液中加入100g三氧化二砷，搅拌，将三颈瓶连接冷凝回流装置，将体系的温度升至82℃并保温反应2h，生成亚砷酸钠；（2）保温结束后，进入合成反应。将体系温度降至48℃后，加入12.0g碳酸钾和2.5ml聚乙二醇溶液，搅拌溶解25min后，用滴液漏斗缓慢滴加75g硫酸二甲酯，滴加时间为2h，全部加完后继续在48℃条件下反应4.5h；
（3）合成反应结束后，热滤，滤饼用无水乙醇洗涤，在70℃条件下干燥后得到甲基胂酸二钠产品170.2g，产率为92%。


技术特征：
1.一种甲基胂酸二钠的合成方法，其特征在于，合成步骤如下：（1）在容器中加入氢氧化钠和水，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，再加入三氧化二砷，搅拌，然后进行冷凝回流，将体系的温度升至80-85℃并保温反应2h，生成亚砷酸钠；（2）保温反应结束后，进行合成反应，将体系温度降至45-50℃后，加入碱催化剂碳酸钾，再加入相转移催化剂聚乙二醇或四丁基溴化铵溶液，搅拌溶解20-30min后，滴加硫酸二甲酯，滴加时间为1-2h，全部加完后继续在45-50℃条件下保温4-5h；（3）合成反应结束后，热滤，滤饼用无水乙醇洗涤后，在70-80℃条件下干燥后得到白色结晶性粉末即为甲基胂酸二钠产品。2.根据权利要求1所述的一种甲基胂酸二钠的合成方法，其特征在于，上述步骤（3）的滤饼用无水乙醇洗涤两次后再在70-80℃条件下干燥。3.根据权利要求1所述的一种甲基胂酸二钠的合成方法，其特征在于，所述的三氧化二砷质量分数为99 %及以上，硫酸二甲酯质量分数为98%，氢氧化钠溶液的质量浓度为40-50%。4.根据权利要求1所述的一种甲基胂酸二钠的合成方法，其特征在于，所述碱催化剂碳酸钾的用量为反应总物质量的3-5%，相转移催化剂的用量为反应总物质量的1%。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种甲基胂酸二钠的合成方法，其特征在于，三氧化二砷：氢氧化钠：硫酸二甲酯的摩尔比为1:（6.6-8.4）:（1.1-1.3）。

技术总结
一种甲基胂酸二钠的合成方法，在容器中加入氢氧化钠和水，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，再加入三氧化二砷搅拌，然后进行冷凝回流，将体系的温度升至80-85℃并保温反应2h，生成亚砷酸钠，之后将体系温度降至45-50℃，加入碱催化剂碳酸钾，再加入相转移催化剂聚乙二醇或四丁基溴化铵溶液，搅拌溶解20-30min后，缓慢滴加硫酸二甲酯，全部加完后继续在45-50℃条件下保温4-5h；然后热滤，滤饼用无水乙醇洗涤后，在70-80℃条件下干燥后得到白色结晶性粉末即为甲基胂酸二钠产品。本发明操作简便，可以低廉的价格合成得到甲基胂酸二钠且产率高。廉的价格合成得到甲基胂酸二钠且产率高。廉的价格合成得到甲基胂酸二钠且产率高。


技术研发人员：张洪 谢高理 段铭诚
受保护的技术使用者：红河砷业有限责任公司
技术研发日：2022.06.28
技术公布日：2022/9/2