我国草甘膦合成工艺研究进展
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制备草甘膦的方法草甘膦(Glyphosate),又称为磷甲隆,是一种广谱除草剂,被广泛应用于农业和园艺领域。
草甘膦的制备方法主要包括化学合成和发酵法两种。
一、化学合成法1. 原料准备:化学合成法是通过反应合成草甘膦。
制备草甘膦所需的原料主要包括甘氨酸、甲基膦酸、亚硫酸钠和氯化亚砜等。
2. 反应步骤:步骤一:甲基化反应。
将甘氨酸与甲基膦酸在适当的溶剂中反应,生成甲基甘氨酸甲酯。
步骤二:亚硫酸化反应。
将甲基甘氨酸甲酯和亚硫酸钠在碱性条件下反应,生成甲基甘氨酸亚硫酸酯。
步骤三:氯化亚砜化反应。
将甲基甘氨酸亚硫酸酯与氯化亚砜在适当的温度下反应,生成草甘膦。
3. 反应优化:为了提高反应产率和纯度,可以对反应条件进行优化,例如调节温度、反应时间、反应物比例和催化剂的选择等。
4. 结晶和纯化:反应结束后,将产物通过结晶和纯化步骤进行提纯,得到纯度较高的草甘膦。
二、发酵法1. 菌种培养:发酵法是通过微生物发酵合成草甘膦。
首先需要选择合适的生产菌株,并进行菌种培养。
通常采用大肠杆菌等细菌作为生产菌株。
2. 发酵过程:步骤一:发酵液制备。
将菌种接种到含有适宜营养物质的发酵培养基中,进行培养。
培养条件包括温度、pH值和氧气供应等。
步骤二:发酵过程。
在适宜的培养条件下进行发酵,菌株通过代谢产生草甘膦。
3. 提取和纯化:发酵结束后,需要对发酵液进行提取和纯化。
通常采用溶剂提取、离心和蒸发等步骤,得到草甘膦的浓缩物。
4. 结晶和纯化:将浓缩物通过结晶和纯化步骤进行提纯,得到纯度较高的草甘膦。
制备草甘膦的方法可以根据实际需求选择化学合成法或发酵法。
化学合成法相对较简单,需要的原料较少,但对于某些特殊的化学反应条件要求较高。
而发酵法需要进行菌种培养和发酵过程,操作相对复杂,但可以在较大规模上生产草甘膦。
选择合适的制备方法,可以根据实际情况和生产需求进行权衡和选择。
总结起来,制备草甘膦的方法主要包括化学合成法和发酵法。
化学合成法通过一系列反应合成草甘膦,而发酵法则利用微生物代谢合成草甘膦。
基于IDA法的草甘膦生产工艺优化策略摘要:草甘膦是一种广泛应用于农业领域的除草剂,其合成工艺的优化对于提高生产效率、降低成本以及减少环境影响具有重要意义。
本文以基于IDA法合成草甘膦的生产工艺为研究对象,通过分析草甘膦生产工艺的流程,提出了一系列优化策略,并在实验室和工业规模上进行验证和评估。
结果表明,通过调整反应条件、优化催化剂选择、改进反应体系以及提高废水处理等方面的措施,成功地优化了草甘膦的合成工艺,实现了高产率、高选择性的生产,为工程化实现奠定了基础。
关键词:IDA法;草甘膦;生产工艺;优化策略引言草甘膦作为一种高效、广谱的除草剂,被广泛应用于农业领域,对提高农作物产量和质量具有重要作用[1]。
然而,目前草甘膦的生产工艺仍存在一些问题和挑战,例如低产率、废水处理难题以及催化剂的选择等。
因此,优化草甘膦的合成工艺,以提高产率、降低成本,并减少对环境的负面影响,成为当前研究的重要课题。
本文旨在针对基于IDA法合成草甘膦的工艺,提出一系列优化策略。
首先,对现有工艺进行全面分析,通过调整反应条件,如温度、压力和反应时间,以提高反应效率和产率;同时,优化催化剂的选择和使用量,以提高反应的催化效率;此外,改进反应体系,例如优化溶剂体系和添加助剂,有助于提高反应的速率和稳定性;最后,加强废水处理,通过采用有效的废水处理技术,降低对环境的影响。
通过实验室和工业规模的验证和评估,本研究证明了上述优化策略在草甘膦生产工艺中的有效性。
优化后的工艺表现出较高的产率和选择性,并成功实现了草甘膦的工程化实现。
经过经济评估,新工艺不仅提高了生产效率,降低了成本,还减少了废水处理的负担,具有较高的经济效益和环境友好性。
1草甘膦生产工艺概述及IDA法介绍1.1 草甘膦的定义和应用草甘膦(Glyphosate)是一种广谱除草剂,广泛用于农业和园艺领域。
它是世界上最常用的除草剂之一,可以有效控制多种杂草和草本植物。
草甘膦主要应用于农业、园艺、林业等领域,广泛用于农作物田间除草,包括小麦、玉米、大豆、棉花等主要作物,它可以有效地控制一些常见的杂草,提高作物产量;草甘膦在果园、葡萄园和蔬菜园等园艺领域也有应用,用于除草,保持果树、葡萄藤和蔬菜的良好生长环境;在林业领域,草甘膦可以用于除草和森林地的准备工作,控制杂草的生长,为栽植新树苗或促进森林再生提供有利条件。
草甘膦作用机制和抗性研究进展作者:陈世国强胜毛婵娟来源:《植物保护》2017年第02期摘要草甘膦是迄今为止最为重要、应用最广泛和最优秀的除草剂之一。
然而,由于抗草甘膦转基因作物的广泛商业化导致草甘膦使用量迅速增长,杂草抗药性发生,这不仅对草甘膦的药效发挥和未来可持续应用造成了严重影响,而且对现代农业生产安全构成了威胁。
本文通过对草甘膦的作用机理、草甘膦抗性杂草发展现状和抗性机制进行系统的总结和分析,以期为我国草甘膦的抗性研究和科学使用提供参考。
关键词除草剂;草甘膦;作用机制;抗性中图分类号: S 482.4文献标识码: ADOI: 10.3969/j.issn.05291542.2017.02.003Abstract Glyphosate has become one of the most important, dominant and perfect herbicide for world agriculture so far. However, the overreliance and intensive use of glyphosate alone to manage weeds has selected populations that are glyphosateresistant. This threatens not only efficacy and future sustainability of glyphosate as a precious herbicide, but also the safety of modern agricultural production. In this review, we focus on the action mechanism of glyphosate, the current status of evolved glyphosateresistant weeds worldwide and resistance mechanisms in different weeds. This will provide useful references for Chinese researchers in the study of glyphosate resistance and sustainable use of glyphosate in the future.Key words herbicide; glyphosate; mechanism of action; resistance自从1946年开始使用2,4D,化学除草剂已走过60多年的历程,为全球粮食生产和农业现代化做出了巨大贡献[1]。
走向新世纪的草甘膦药学专业鞠易明指导教师孙云明摘要:草甘膦(glyphosate),是由美国孟山都公司开发的除草剂。
又称:镇草宁、农达(Roundup)、草干膦、膦甘酸。
学名N-(膦酰基甲基)甘氨酸,N-(膦酰基甲基)氨基乙酸,Phosphonomethyl Imino Acetic Acid, 是一种有机磷除草剂。
分子式:(HO)2P(O)CH2NHCH2COOH 分子量:169纯品为非挥发性白色固体,比重为0.5,大约在230℃左右熔化,并伴随分解。
25℃时在水中的溶解度为 1.2%,不溶于一般有机溶剂,其异丙胺盐完全溶解于水。
不可燃、不爆炸,常温贮存稳定。
对中炭钢、镀锌铁皮(马口铁)有腐蚀作用。
化学除草因为省时、省力,且经济合算,逐渐代替人工除草,而草甘膦是果园常用的除草剂,因此掌握草甘膦的使用方法,对于提高果园除草效果十分重要。
关键词:杀草机理;使用方法;合成路线;技术进步;行业发展草甘膦作为老牌除草剂,经历了几多春秋。
在世人的努力下,草甘膦的生产工艺也在一步步发生变化,本文将对新世纪下的草甘膦制备工艺的改进以及行业展望进行探究。
1 草甘膦的杀草机理【1】草甘膦属于有机磷类内吸传导型灭生性除草剂,主要通过杂草的茎、叶吸收,而传导全株和根部,干扰和抑制氨基酸合成,从而使杂草枯死。
草甘膦在土壤中能迅速分解失效,故无残效作用。
草甘膦作用时间较长,一般喷药后杂草逐渐变黄,到10 ~ 15 d 后,杂草才能彻底变黄死亡。
2 草甘膦的使用方法【1】2.1 喷药时间因为草甘膦是灭生性茎叶传导剂,因此对没出土的杂草无效,只有在杂草具有较多的叶片,且能够附着足够的药量时,施药才能取到理想的除草效果。
一般地,对于一年生杂草,基本出齐并且有4 ~ 6 片叶时,用药效果较好;对于多年生杂草,现蕾开花期,用药效果较好。
在具体时间上,以雨后杂草叶上无尘土时,喷药效果最好。
2.2 用药量根据杂草的种类和生长情况而定。
一、草甘膦简介草甘膦是一种性能优良、高效无公害、广谱性的灭生性除草剂,是当前世界范围内生产和使用量最大的农药品种。
二、工艺路线华英公司草甘膦合成技术是采用由亚氨基二乙腈出发,经亚氨基二乙酸制取双甘膦,最后双甘膦经空气氧化后制成草甘膦原药的工艺路线。
各步反应式如下:1、水解反应亚氨基二乙腈经碱水解制取亚氨基二乙酸二钠盐,二钠盐经盐酸中和制得亚氨基二乙酸:2、缩合反应亚氨基二乙酸与甲醛、亚磷酸在无机酸介质中缩合制取双甘膦:3、氧化反应双甘膦在催化剂作用下,用空气氧化制取草甘膦:三、操作流程1、水解工段在亚氨基二乙腈水解反应釜中投入片碱和水,片碱溶化后,在设定温度下连续加入亚氨基二乙腈,开夹套冷却水控制反应温度并保持恒定。
投料完成后升温将反应中产生的氨气排出,反应及升温排氨过程中产生的氨气去氨回收系统。
水解反应液由泵打至中和釜再加入计量的盐酸,冷却、结晶,去水解离心机过滤,用一定量的水洗涤滤饼,得白色晶体亚氨基二乙酸,送缩合工段待用。
2、缩合工段:将缩合母液定量泵入配料釜,再加入计量的亚氨基二乙酸、亚磷酸。
将配料釜升温至一定温度并保持,滴加甲醛同时蒸出水。
反应结束后将蒸出水放回缩合釜稀释料浆,将反应液转移至冷却釜降温结晶,离心并用水洗涤滤饼,得到的白色晶体双甘膦和缩合母液。
双甘膦滤饼送到氧化工段使用,缩合母液循环使用。
3、氧化工段将双甘膦、水及催化剂加入氧化釜内,升温并保持恒定,通入压缩空气,并保持一定压力,达到反应终点后,冷却卸压,反应物料离心分离,滤液经中和后进入多效蒸发浓缩,滤饼转移至溶解釜中加入溶媒并升温,趁热过滤,分离催化剂,滤液冷却结晶,离心分离,滤饼经闪蒸干燥得草甘膦产品,滤液作为溶媒循环套用。
草甘膦铵盐颗粒剂的生产工艺介绍摘要:介绍了几种生产草甘膦铵盐颗粒剂的工艺方法关键词:草甘膦铵盐颗粒剂生产工艺引言草甘膦是一种高效、低毒、广谱和内吸传导型非选择性除草剂,因其性能优越而成为目前世界上产量最大的除草剂品种。
草甘膦在水中的溶解度很低(20 ℃时为10.5 g/L),也不溶于其它有机溶剂,但其与相应的碱如异丙胺、氨等成盐后在水中的溶解度会大幅度提高,如草甘膦异丙胺盐25 ℃时为1050 g/L ,钠盐为335±31.5 g/L,铵盐为144±19 g/L。
实际使用的都是草甘膦的盐。
草甘膦成盐后主要制成两种类型的制剂,一种是水剂(可溶液剂)如草甘膦铵盐水剂等。
根据含量梯度每种成盐水剂又可生产成不同浓度的水剂,如41 %和62 %的草甘膦异丙胺盐水剂等。
另一种草甘膦制剂为固体粒(粉)剂,同样可生产成不同盐及不同含量规格粒(粉)剂。
由于草甘膦盐的溶解度的原因,导致草甘膦水剂负载大部分低于粒(粉)剂成品,比如异丙胺水剂最高生产成62 %草甘膦异丙胺盐水剂,有效成份为46%,颗粒剂则可做得更高,比如88.8%草甘膦铵盐粒剂,其有效成份高达80%,作为草甘膦出口大国,高负载的铵盐粒剂出口将大大降低运输成本,国内各企业都加大了草甘膦铵盐粒剂的生产。
1、生产工艺草甘膦铵盐剂生产分为一步法与两步法。
两种生产方式的核心即生成草甘膦铵盐,不同点为:一步法即将草甘膦原药、碱、功能性填料、助剂同时加入直接反应造粒而成,两步法为先合成草甘膦铵盐,再加助剂混合造粒而成。
1.1两步法:两步法先生产出草甘膦铵盐半成品,然后将草甘膦铵盐半成品与相应助剂混合后,造粒、干燥,得到草甘膦铵盐制剂产品,其生产核心为草甘膦铵盐的合成,合成工艺主要有以下其中形式:1.2氨水溶液法在搅拌的条件下加入草甘膦,在加热状态下,按一定速率喷射冷的氨水溶液使其进行充分接触及反应,因为氨水易挥发,故采用冷的氨水溶液进行,反应过程当中水含量越来越高,如果不及时移走水分,物料将成团状、块状,影响反应的彻底性并影响设备的运行,因此通入热空气进行干燥。
草甘膦除草剂配方,草甘膦生产工艺
草甘膦是一种非选择性、无残留灭生性除草剂,对多年生根杂草非常有效,广泛用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。
本文为大家介绍草甘膦除草剂配方,以及草甘膦生产工艺。
1、亚磷酸二烷基酯法
以甘氨酸、亚磷酸二烷基酯、多聚甲醛为原料经加成、缩合、水解制得,产品纯度为95%,总收率为80%,成本较低。
2、氯甲基膦酸法
(1)氯甲基膦酸的制备。
用三氯化磷和多聚甲醛在200-250℃(相应压力为2.5-3.0MPa)反应3-5小时,得氯甲基膦酰二氯。
文献报道配比为三氯化磷:聚甲醛为1.2-1.5:1摩尔,在没有催化剂条件下收率67%,以Lewis酸作催化剂收率可提高到80%-89%。
水解可得氯甲基膦酸。
(2)草甘膦的合成。
等摩尔的氯甲基膦酸和甘氨酸,在氢氧化钠水溶液中(pH值>10),回流反应10-20小时,然后用盐酸酸化的草甘膦。
如酸化至pH=4,即为一钠盐,pH=8.5为二钠盐。
3、亚氨基二乙酸法
(1)亚氨基二乙酸的制备。
将氯乙酸在氢氧化钙存在下,与氨水反应,经酸化,再用氢氧化钠中和制得,收率为85%。
或以氢氰酸为原料,与甲醛和氨反应制得,收率为90%。
(2)双甘膦的制备。
将亚氨基二乙酸与甲醛、亚磷酸在硫酸存在下加热反应制得双甘膦,收率为90%。
(3)草甘膦的合成。
将双甘膦与水混合,与过量的过氧化氢在等摩尔硫酸存在下,加热反应制得草甘膦,收率在90%-95%。
草甘膦生产工艺流程
《草甘膦生产工艺流程》
草甘膦是一种广泛应用于农业领域的杀菌剂,它可以有效地控制杂草的生长,保护作物的生长。
草甘膦的生产工艺流程非常复杂,需要经过多个步骤才能获得高纯度的草甘膦产品。
首先,草甘膦的生产过程通常开始于对氨基甲酸酯类原料的反应。
氨基甲酸酯类原料作为主要的起始原料,会与磷酸氯化酰和氢氟酸发生酰化反应,生成对应的中间体。
接下来,中间体会经过多次精炼和纯化的步骤,以获得高纯度的反应产物。
其中的关键步骤包括结晶、提取、过滤等,这些步骤可以有效地去除杂质,提高产物的纯度。
在得到高纯度的反应产物后,还需要经过多次的合成和加工工艺,才能得到最终的草甘膦产品。
这些加工工艺包括溶解、结晶、干燥等步骤,通过这些步骤,最终得到的草甘膦产品纯度高、品质优良。
整个草甘膦的生产工艺流程需要严格的控制和操作,以确保产物的质量和稳定性。
同时,为了避免对环境和人体的危害,生产过程中还需要遵循相应的环保和安全规范。
总的来说,《草甘膦生产工艺流程》非常复杂,需要多个步骤和严格的操作控制,才能获得高质量的草甘膦产品。
未来,随
着科技的不断发展和进步,草甘膦生产工艺流程也可能会不断得到改进和优化。
草甘膦一、产品概况草甘膦是由美国孟山都公司开发的除草剂。
又称:镇草宁、农达(Roundup)、草干膦、膦甘酸。
纯品为非挥发性白色固体,比重为0.5,大约在230℃左右熔化,并伴随分解。
25℃时在水中的溶解度为 1.2%,不溶于一般有机溶剂,其异丙胺盐完全溶解于水。
不可燃、不爆炸,常温贮存稳定。
草甘膦是一种高效、低毒、低残留、广谱、对环境友好的灭生眭慢性内吸除草剂,通过杂草茎叶吸收并传导全株,使杂草枯死,在土壤中迅速分解,只能作茎叶处理,对一年生和多年生杂草均有效,是全球生产量和使用量最大的农药品种,适用于果园、茶园、桑园、林木、农田等作物。
二、两大生产工艺草甘膦由美国孟山都公司于1971年创制成功,IDA路线合成,我国沈阳化工研究院于1973年仿制成功,为甘氨酸合成路线。
由于草甘膦用药成本低,灭草效果好,受到用户欢迎,尤其是孟山都公司开发出抗草甘膦转基因作物后,草甘膦使用量急剧上升,孟山都公司也成为全球最大的草甘膦生产厂家(20万吨/年)。
我国草甘膦行业发展一直较慢,直到上世纪9O年代中后期,孟山都专利到期后国内仿制出IDA路线,发展速度才有所加快。
加入WTO以后,我国草甘膦行业得到迅猛发展,已成为全球第二大草甘膦生产国和出口国,草甘膦也成为我国出口量最大的农药品种,出口金额占除草剂出口总金额的70%。
1.IDA路线以孟山都公司为代表的国外企业主要采用IDA法(亚氨基二乙酸)为主,先制备亚胺基二酸(IDA),再用IDA生产双甘膦,最后双甘膦氧化获得草甘膦。
该工艺具有流程短、收率高和不产生污染等诸多优势。
具体工艺又可分为4种1.1以亚氨基二乙酸为原料的IDA法美国孟山都公司草甘膦的生产工艺是以亚氨基二乙酸为原料的IDA法。
它以氢氰酸为基本原料,经催化合成、水解、缩合和氧化等反应而成。
具体反应过程如下:美国孟山都公司的亚氨基二乙酸(IDA)的合成是以生产丙烯腈副产物氢氰酸为原料,具有较好的环保效益。