[发明专利]制备3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的方法

说明书

本发明公开了制备3，4‑二甲基吡唑及其磷酸盐的方法。其中，制备3，4‑二甲基吡唑的方法包括：(1)将2‑丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁酮盐；(2)将步骤(1)得到的反应液与酸液在所述微通道反应器中混合，以便得到4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁酮水溶液；(3)将水合肼与所述4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁酮水溶液在所述微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4‑二甲基吡唑水溶液；(4)对所述3，4‑二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4‑二甲基吡唑。该方法大大缩短了反应时间，且保证了产品的收率及纯度，能够实现连续化生产。

技术领域

本发明属于精细化工合成技术领域，具体而言，涉及制备3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的方法。

背景技术

3，4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）是德国BASF研制的一种高效、安全、无毒和廉价的氮肥硝化抑制剂，在肥料里加入硝化抑制剂DMPP，可以控制铵态氮向硝态氮转化，从而实现氮素的稳定供应，减少硝态氮的淋失，氧化氮的排放，以达到提高化肥的利用率，保护环境，促进农业发展的目的。恩泰克利用植物吸收铵态氮和硝态氮的加强效应，获得协同作用的增产效益，在减少氮用量的同时作物还提高产量。因此，连续工业化的制备3，4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）具有十分广阔的开发和应用前景。

目前，有采用2-甲基-2-丁烯醛为原料，先与水合肼反应生成得到3，4-二甲基-3，4-二氢-1H-吡唑，再在浓硫酸中在碘化钠的催化作用下高温制得3，4-二甲基吡唑的方法，但该方法中2-甲基-2-丁烯醛价格昂贵，而且容易发生聚合反应，且需要浓硫酸以及高温，对设备防腐要求较高，危险性也较高；此外，制备DMPP时若采用浓硫酸，在反应过程中还会生成的大量的SO₂等气体，后处理过程中会产生大量的强酸性废水，而且操作步骤复杂，无法进行连续化生产；此外，还有使用2-丁酮和多聚甲醛为起始原料，在酸的催化作用下生成3-甲基-3-丁烯-2-酮，在与水合肼反应后再碱性环境中用双氧水氧化脱氢制备3,4-二甲基吡唑，再与磷酸反应制备DMPP，但该方法中的3-甲基-3-丁烯-2-酮容易聚合，不易保存，而且操作步骤复杂，需要用到大量的反应釜等设备，并且无法连续化生产，生产效率低下。

因此，如何实现3，4-二甲基吡唑磷酸盐的工业化连续生产还有待进一步研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制备3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的方法。该方法采用微通道反应器替代常规的反应釜作为反应设备，不仅大大缩短了反应时间，而且保证了产品的收率及纯度，同时实现了3，4-二甲基吡唑及其磷酸盐的连续化生产，具有重大的工业化应用价值。

根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种制备3，4-二甲基吡唑的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

（1）将2-丁酮、醛和碱溶液供给至微通道反应器中进行醛酮缩合反应，以便生成4-羟基-3-甲基-2-丁酮盐；

（2）将步骤（1）得到的反应液与酸液在所述微通道反应器中混合，以便得到4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液；

（3）将水合肼与所述4-羟基-3-甲基-2-丁酮水溶液在所述微通道反应器中反应，然后与碱性溶液和双氧水混合进行氧化脱氢反应，以便得到3，4-二甲基吡唑水溶液；

（4）对所述3，4-二甲基吡唑水溶液进行有机萃取、蒸馏，以便得到3，4-二甲基吡唑。