学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

NBPT及其衍生物的绿色合成工艺开发

作　者: 鞠志永
导　师: 孟庆伟
学　校: 大连理工大学
专　业: 药物工程
关键词: 分析方法 NBPT制备 两锅法 一锅法
分类号: TQ265.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 122次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


正丁基硫代磷酰三胺（NBPT）是高效土壤尿素酶抑制剂之一。该化合物具有高效、廉价、低毒、易降解、无残留、不污染环境等优点。本论文对其绿色制备工艺进行开发研究。选择了乙酸乙酯作为NBPT的重结晶溶剂,采用5次母液循环套用的方法平均收率达到70%,纯度97.4%。本文建立了高效液相色谱分析NBPT的主体纯度方法,建立并考察了两种流动相体系,检测条件为:方法Ⅰ以乙腈∶水=30∶70（pH=3.8）为流动相,流速1.0mL/min,进样量20μL,检测波长为210nm,柱温30℃。方法学验证:线性范围为0.128～0.192mg/mL,回归方程为y=3×107x-152839,R2=0.9945;检测限7.93×10-6mg/mL;精密度RSD为1.27%;平均回收率99.4%;方法检测NBPT在尿素中的质量含量为0.02～1.0%时呈现良好的线性关系,线性方程y=9×108x+57881,R2=0.9998。方法Ⅱ以甲醇∶水=40∶60（pH=3.54）为流动相。检测波长220nm,流速1.0mL/min,柱温30℃,进样量20μL。方法的线性范围为0.128～0.192mg/mL,线性回归方程为y=9×106x+6041.3,R2=0.9994;检测限2.57×10-5mg/mL;平均回收率99.7%;精密度RSD=0.12%,NBPT在尿素中质量浓度0.02～1.0%呈现线性关系,线性回归方程为y=3×108x-2938.2,R2=0.9999。本文重点是NBPT的制备工艺研究,首先对两锅法制备NBPT的绿色工艺进行了研究,选择了四氢呋喃为反应溶剂,以PSCl3、正丁胺（NBA）、氨气为原料,三乙胺为缚酸剂。通过4因素3水平的正交实验对工艺条件进行了考察,优选了如下工艺条件:第二步反应温度为5℃;第一步反应温度为0℃;TEA∶PSCl3=1∶1;NBA∶PSCl3=1.03∶1。该工艺条件下合成NBPT的平均收率96.5%,纯度86.2%,缚酸剂三乙胺平均回收率93.8%,反应溶剂和缚酸剂可以重复利用。利用两锅法合成了环己基硫代磷酰三胺收率63.4%,纯度89.1%。开发出母液套用回收三乙胺的工艺,该方法零排放,无污染,三乙胺平均回收率88.3%,纯度99.2%。开创性的开发出尚未见报道的一锅法工艺,经过工艺优化,沿用了两锅法的工艺条件;一锅法简化了工艺设备和操作流程,缩短了工艺时间,进一步降低了产品的成本,提高了溶剂回收率,NBPT的平均收率在95.7%,纯度84.9%。应用一锅法合成了NBPT的衍生物正丙基硫代磷酰三胺、异丁基硫代磷酰三胺、苄基硫代磷酰,收率97.3%、89.6%、91.2%,纯度93.3%、85.1%、81.8%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-23
  1.1 化肥在粮食生产中的作用  10
  1.2 化肥不合理使用带来的危害  10-11
  1.3 控效肥料  11-13
    1.3.1 控效肥的类型  11
    1.3.2 控效尿素的研究意义  11-13
    1.3.3 提高尿素利用率的途径  13
  1.4 尿素酶抑制剂  13-20
    1.4.1 尿素酶结构以及性质  14
    1.4.2 NBPT及其作用机理  14-15
    1.4.3 NBPT的使用效果  15-16
    1.4.4 NBPT的合成工艺  16-19
    1.4.5 两锅法合成NBPT工艺原理  19
    1.4.6 一锅法合成NBPT工艺原理  19-20
    1.4.7 NBPT合成工艺中的影响因素  20
  1.5 高效液相色谱分析  20-23
    1.5.1 HPLC方法的建立以及评价  20-21
    1.5.2 NBPT的分析方法  21-23
2 NBPT精制工艺以及分析方法研究  23-41
  2.1 NBPT重结晶工艺开发  23-25
    2.1.1 用甲醇作为NBPT重结晶溶剂  23-24
    2.1.2 用乙醇和水混合溶液作为NBPT重结晶溶剂  24
    2.1.3 用乙酸乙酯作为NBPT重结晶溶剂  24-25
  2.2 NBPT对照品的制备  25
  2.3 NBPT对照品的标定  25-28
  2.4 相关杂质三正丁基硫代磷酰三胺的合成与对照品的制备与标定  28-30
    2.4.1 三正丁基硫代磷酰三胺对照品的制备  28
    2.4.2 三正丁基硫代磷酰三胺对照品的表征  28-30
  2.5 NBPT分析方法Ⅰ的建立  30-32
    2.5.1 检测波长的选择  30-31
    2.5.2 流动相的选择  31-32
    2.5.3 色谱分析条件的选定  32
  2.6 NBPT分析方法Ⅰ方法学验证  32-37
    2.6.1 方法的线性范围,检测限  32-33
    2.6.2 系统适用性  33
    2.6.3 溶液稳定性实验  33
    2.6.4 加标回收率实验  33-34
    2.6.5 NBPT添加在尿素中的检测  34-35
    2.6.6 精密度实验  35-36
    2.6.7 实际样品的检测  36-37
  2.7 NBPT分析方法Ⅱ的建立  37
    2.7.1 色谱分析条件的选定  37
  2.8 NBPT分析方法Ⅱ方法学验证  37-41
    2.8.1 线性关系实验  37
    2.8.2 溶液稳定性实验  37-38
    2.8.3 精密度实验  38
    2.8.4 灵敏度实验  38
    2.8.5 回收率实验  38-39
    2.8.6 NBPT在尿素中线性关系实验  39-40
    2.8.7 实际样品的检测  40-41
3 NBPT的合成工艺开发  41-52
  3.1 两锅法合成工艺的开发  41-48
    3.1.1 反应缚酸剂、溶剂的选择  41-42
    3.1.2 两锅法合成工艺的优化  42-46
    3.1.3 缚酸剂的回收工艺研究  46-48
  3.2 一锅法合成NBPT工艺开发  48-52
    3.2.1 缚酸剂、溶剂的选择  48-49
    3.2.2 一锅法工艺流程  49-50
    3.2.3 一锅法工艺条件的优化  50
    3.3.4 一锅法工艺重复实验  50-52
4 NBPT衍生物的合成  52-61
  4.1 正丙基硫代磷酰三胺的合成  52-54
    4.1.1 正丙基硫代磷酰三胺合成工艺路线  52-53
    4.1.2 正丙基硫代磷酰三胺的结构表征  53-54
  4.2 异丁基硫代磷酰三胺的合成  54-56
    4.2.1 异丁基硫代磷酰三胺合成工艺路线  54-55
    4.2.2 异丁基硫代磷酰三胺的结构表征  55-56
  4.3 环己基硫代磷酰三胺的合成  56-58
    4.3.1 环己基硫代磷酰三胺合成工艺路线  56-57
    4.3.2 环己基硫代磷酰三胺的结构表征  57-58
  4.4 苄基硫代磷酰三胺的合成  58-61
    4.4.1 苄基硫代磷酰三胺合成工艺路线  58-59
    4.4.2 苄基硫代磷酰三胺的结构表征  59-61
5 实验  61-70
  5.1 实验仪器与药品  61-62
    5.1.1 实验仪器  61
    5.1.2 实验药品  61-62
  5.2 实验操作  62-70
    5.2.1 两锅法合成NBPT工艺(新鲜四氢呋喃、三乙胺)  62-63
    5.2.2 两锅法合成NBPT工艺(回收四氢呋喃、三乙胺)  63-64
    5.2.3 以乙酸乙酯为溶剂母液套用精制NBPT  64-65
    5.2.4 以甲醇为溶剂母液套用精制NBPT  65
    5.2.5 以乙醇-水为溶剂精制NBPT  65
    5.2.6 一锅法合成NBPT工艺(新鲜四氢呋喃、三乙胺)  65-66
    5.2.7 一锅法合成NBPT工艺(回收四氢呋喃、三乙胺)  66-67
    5.2.8 缚酸剂三乙胺的回收  67
    5.2.9 正丙基硫代磷酰三胺的合成  67
    5.2.10 异丁基硫代磷酰三胺的合成  67
    5.2.11 苄基硫代磷酰三胺的合成  67-68
    5.2.12 环己基硫代磷酰三胺的合成  68
    5.2.13 三乙胺、正丁胺的纯度检测方法  68
    5.2.14 三氯硫磷的纯度检测方法  68-70
结论  70-71
参考文献  71-74
附录 辅助说明谱图  74-83
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  83-84
致谢  84-85

相似论文

  1. 氟虫酰胺的合成工艺研究,TQ453.2
  2. 大叶蒟抗抑郁物质基础及分析方法研究,R284.1
  3. 基于生存分析方法的房地产上市公司财务风险评价研究,F224
  4. 中国上市银行的X效率与股权结构研究,F224
  5. 煤矿生产系统能耗分析方法研究,F426.21
  6. 苯并三氮唑及喹诺酮类化合物的合成,R914
  7. 含吲哚结构的螺环化合物的合成研究,O626
  8. 基于SaaS临床路径管理系统的设计与实现,TP311.52
  9. 多组分反应在新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂合成的应用,TQ464
  10. C.I.颜料橙64的合成和应用性能研究,TQ625
  11. 紫外/臭氧去除水中微囊藻毒素的效能及氧化产物研究,TU991.25
  12. 微波辅助串联反应用于构筑氢化异吲哚-1-酮和氢化异喹啉-1-酮骨架,O626
  13. 有机锌试剂参与的苄基羧酸芳酯及高烯丙基胺的环境友好合成,TQ203
  14. 某些杂环胺的Mannich反应研究,O621.25
  15. 离子液体在多组分缩合反应中的应用研究,TQ203.2
  16. 钯催化炔烃与芳基化试剂的反应研究,TQ203.2
  17. InCl_3·4H_2O/离子液体催化多组分反应的研究,O643.32
  18. 蚁群平面网孔搜索算法在水电仿真软件中的实现,TV7
  19. 国际工程承包企业战略并购中目标企业的选择研究,F416.92
  20. 改进的Sommelet方法合成芳香醛的研究,TQ244
  21. 芳香化合物胺甲基化反应的研究,O621.25

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 元素有机化合物的生产 > 第Ⅴ族元素有机化合物 > 磷有机化合物
© 2012 www.xueweilunwen.com