背景及概述[1]
馬來酰肼是一種人工合成的生長抑制劑。商品名為青鮮素?；瘜W(xué)名稱：6-羥基-3-(2H)-噠嗪酮。分子質(zhì)量112.09u，難溶于水，微溶于熱乙醇，易溶于冰醋酸?？梢种祈敹朔稚M織細(xì)胞的分裂和伸長，破壞頂端優(yōu)勢，不能被赤霉素所逆轉(zhuǎn)。主要用于防止馬鈴薯、洋蔥、大蒜等塊莖、鱗莖作物在貯藏期間發(fā)芽，抑制煙草腋芽生長，還可用于控制樹木、灌木和牧草的徒長。傳統(tǒng)的合成工藝是在反應(yīng)釜中加入水及水合肼，在攪拌冷卻下滴加無機(jī)酸，溫度控制在30℃以下，調(diào)節(jié)PH值為5.3～6.7，投入順丁烯二酸酐，升溫回流5小時(shí)后，降溫到10℃以下，過濾，濾餅用水洗、干燥得到。收得率通常在84—90%，這種生產(chǎn)工藝每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品，會(huì)產(chǎn)生4—5噸含強(qiáng)酸的有機(jī)廢水，處理這樣的廢水需要大量堿中和，加上處理廢水的費(fèi)用，給企業(yè)生產(chǎn)成本帶來壓力。同時(shí)產(chǎn)品中劇毒水合肼的殘留量超過2PPm，不符合下游客戶的要求。因此，研究一種生產(chǎn)成本低、劇毒水合肼的殘留量小的馬來酰肼合成工藝，是目前需要解決的技術(shù)問題。
理化性質(zhì)[3]
馬來酰肼純品為白色晶體，熔點(diǎn)296～298℃，25℃時(shí)密度為1.60g/cm3，難溶于水，可溶于有機(jī)溶劑，易溶于醋酸、二乙醇胺和三乙醇胺，25℃時(shí)在水中的溶解度為0.6%，在乙醇中的溶解度為0.1%。馬來酰肼化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，遇堿生成的鉀、鈉、銨鹽及有機(jī)堿鹽類易溶于水。馬來酰肼對(duì)人、畜的毒性很小。
用途[1，4]
馬來酰肼可用作選擇性除草劑及植物生長調(diào)節(jié)劑，對(duì)植物激素有抑制作用，阻止細(xì)胞分裂及細(xì)胞生長，通過葉面角質(zhì)層進(jìn)入植株，降低光合作用，降低滲透壓和蒸發(fā)作用，抑制植物生長及延長花期，可防止土豆、洋蔥、大蒜和蘿卜在貯存時(shí)發(fā)芽：用作農(nóng)藥可防治闊葉草，適用于旱地、草地、公園、庭院、運(yùn)動(dòng)場：用作煙草花的化學(xué)摘心。
①煙草：可抑制煙株腋芽的生長，增加尼古尹和濕平衡值，降低灰分和填充值，廣泛用作煙草的內(nèi)吸性抑芽劑。施用馬來酞麟不僅能減緩當(dāng)年煙草蟲害的滋生，而且能減少翌年的害蟲群體，保證營養(yǎng)物的生長，以獲得產(chǎn)量高、品質(zhì)好的煙草。②根系作物：可防止根系作物如土豆、胡蘿卜、蘿卜或甜菜在貯藏期萌芽。在根系作物成熟六個(gè)星期之前，將馬來酞麟噴灑在葉子上，能有效地抑制其在貯存過程中的發(fā)芽，從而大幅度延長保質(zhì)期。③谷類作物：在谷類作物如小麥、玉米田中施用馬來酞麟，可抑制野生雜草的生長，因此可用作化學(xué)除草劑。④果樹可延遲果樹出蕾，控制果樹的成熟期。⑤草坪：在春季草地施用馬來毓麟，可減少復(fù)季割草的次數(shù)。⑥樹木：在市區(qū)電源及電話線下的樹枝上，懸掛裝有馬來酞麟的金屬盒，可延遲樹枝生長.使樹枝遠(yuǎn)離線路，從而省去人工剪枝。美國1969年和1971年馬來酞麟產(chǎn)量分別為1300t和1500t，1971年還進(jìn)口45t，其中30%~40%用于煙草.198。年銷售量增加至1114t，其中88%用于煙草，9%用于蕃茄，1%用于洋蔥，其余則用于草坪、灌木和樹木等。
制備[2-3]
方法1：在250mL三口燒瓶中加入24.3mL水合肼與一定量的水，在攪拌下以0.8mL/min的速率滴加21.7mL濃硫酸，分三批共加入43.1g順丁烯二酸酐，于90～94℃保溫下反應(yīng)4.5h，冷至室溫、過濾、洗滌至濾液為pH5～6，干燥得白色晶體。
方法2：一種馬來酰肼合成工藝，其工藝步驟為：①在反應(yīng)釜中加入順丁烯二酸酐和有機(jī)溶劑，攪拌，使順丁烯二酸酐和有機(jī)溶劑充分溶解，②加入酸、水、水合肼，控溫反應(yīng)，③升溫回流蒸出有機(jī)溶劑同時(shí)有機(jī)溶劑回收，④再次升溫回流反應(yīng)，⑤降溫過濾，濾液作為水相重復(fù)利用，⑥濾餅用上述回收的機(jī)溶劑重結(jié)晶，過濾的馬來酰肼，母液即有機(jī)溶劑重復(fù)使用，⑦將馬來酰肼烘干包裝。本發(fā)明所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、DMF中的一種或幾種的混合物。
主要參考資料
[1] 實(shí)用精細(xì)化工辭典
[2] CN201610296076.2一種馬來酰肼合成工藝
[3] 馬來酰肼的合成
[4] 植物生長調(diào)節(jié)劑馬來酰肼
[5] 馬來酰肼的合成