敌草快的合成

背景及概述

敌草快,国际通用名diquat,化学名称1，1'-乙撑-2,2-双联吡啶二溴盐、英文名称 1,1-ethylene-2,2-bipyridyldibromide。敌草快二溴盐以单水化合物形式存在,是一种淡黄色晶体。在 325℃以上分解。其不溶于非极性有机溶剂，微溶于乙醇和羟基溶剂,在水中的溶解度为700gA。在中性和酸性溶液中稳定,但在碱性条件下降解。在 pH7 条件下模拟光照 DT =74 天。制剂主要是,利农 20%水剂(含原药200g/L)。可作为除草剂,种子植物的干燥剂,大豆玉米等的催枯剂,甘蔗花序的抑制剂。

制备

据国外文献报道[1]，除草剂敌草快主要是由 2，2'-联吡啶和 1,2-二溴乙烷反应制备。将原料(2,2'-联吡啶和 1,2-二溴乙烷)一起加热至回流。反应所需时间较长,需回流反应 10~20h。将反应液倒入丙酮中,过滤出沉淀物,将此沉淀物重结晶后所得晶体即为 1.1'-乙撑-2,2'-二吡啶基二溴盐的单水化合物。其合成反应式如下图：

图1 敌草快的合成反应式

实验操作：

2、2’-联吡啶和1，2-二溴乙烷溶解在硝基苯中，将混合物回流1小时后，倒入丙酮，过滤出不溶物，将此不溶物重结晶后所得晶体即为敌草快二溴盐的单水化合物。此方法的产率大约在60%左右(以2，2'-联吡啶计算)。

6倍摩尔量的硝基苯是较佳的溶剂用量;考虑到经济成本，2个小时是较为适合的反应时间，延长反应时间，收率有提高的趋势，尽管反应时间对于此反应的影响不是很大，但也可进一步做优化实验:原料投料比对于反应的影响不是很大，虽然随着投料比的增大，反应收率能有一定的提高，但是提高很少。考虑到综合因素，我们认为制备敌草快的较优的反应条件是:反应温度:回流温度(211℃)，投料比 1:1.2，反应时间 2 小时，采用6倍摩尔量的溶剂。

参考文献

[1]周学良，朱良天《精细化学品大全农药卷》P．634 1999