溶析结晶法提纯氯虫苯甲酰胺的研究

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1、中图分类号：O782论文编号：153135308学科分类号：5302160密级：天津理工大学研究生学位论文溶析结晶法提纯氯虫苯甲酰胺的研究（申请工程硕士学位）专业学位类别：工程硕士工程领域：化学工程作者姓名：杨丽娜指导教师：陈慧教授2018年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeStudyonpurificationofchlorantraniliprolebydissolutioncrystallizationByLinaYangSupervisorHuiChenFeb.2

2、018摘要氯虫苯甲酰胺是一种邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂，由于其低毒高效，在农药领域占有重要地位。国内外报道主要集中介绍氯虫苯甲酰胺的各种合成路线，对合成出粗品的提纯精制却未见报道。为此本文对氯虫苯甲酰胺的结晶提纯过程进行了较系统的研究，以期为生产应用提供相关数据。首先研究了氯虫苯甲酰胺的结晶热力学，利用MaterialsStudio软件中的Dmol3模块模拟了氯虫苯甲酰胺与不同溶剂之间相互作用的结合能，通过实验与模型模拟对比最终选出二甲基甲酰胺为较好的的溶剂；采用激光法测定了不同温度下氯虫苯甲酰胺在甲醇水溶液中和在二甲基甲酰胺-甲醇-水混合溶剂中的溶解度。经过多项式经验方

3、程、ModifiedApelblat模型对氯虫苯甲酰胺在不同溶剂中溶解度数据进行关联，并且对氯虫苯甲酰胺在二甲基甲酰胺-甲醇-水混合溶剂体系中溶解热、溶解熵和溶解吉布斯自由能等热力学性质进行了预测和分析。同时对氯虫苯甲酰胺结晶动力学进行研究，采用激光法测定了氯虫苯甲酰胺在二甲基甲酰胺-甲醇-水溶剂体系中的诱导期。通过对不同温度条件下的诱导期数据进行拟合，推断了氯虫苯甲酰胺在二甲基甲酰胺-甲醇-水溶剂体系中呈均相成核模式，并在此条件下计算了其晶体-溶液表面张力和不同温度条件下的表面熵因子，对氯虫苯甲酰胺的结晶成核和生长机理进行了分析。在上述结晶热力学和结晶动力学研究基础上，

4、通过系统研究溶剂配比、溶析剂含水量、搅拌速率、结晶温度和养晶时间等操作参数对氯虫苯甲酰胺结晶工艺的影响，开发出氯虫苯甲酰胺结晶工艺为：以二甲基甲酰胺为溶剂，甲醇溶液为溶析剂，溶析剂与溶剂的体积比为5，搅拌转速在90rpm，结晶温度为20℃，养晶时间为5h。采用此工艺得到的氯虫苯甲酰胺产品经过HPLC、SEM、DSC等分析表征，晶体型态好，纯度可达99.3%，单程收率可达85%。关键词：氯虫苯甲酰胺溶析结晶结晶热力学结晶动力学结晶工艺优化AbstractChlorantraniliprole,anadjacentformylamidebenzamide,withitslow

5、toxicityandhighefficiency,haslongbeenanimportantsubstancedusedforpesticide,relevantresearchmainlyfocusonitssynthesismethodsbutnotitspurificationandrefinementrougher.Therefore,thispaperillustratedtheresearchonvariousmethodstopurifychlorantraniliprolecrystals.Soastoprovidedataforitsproducti

6、on.Whenstudyingthethermodynamicpropertiesofchlorantraniliprole,theDmol3moduleofMaterialsStudiowasusedtosimulatetheinterationsbetweenchlorantraniliprole&varioussolventsandtheirbindingenergy.Bycomparingexperimentalresultsandthemodels,itwasfoundthatdimethylformamideasanoptimumsolvent.Laserme

7、thodwasusedtomeasurethesolubilityofchlorantraniliproleinmethanolsolutionanddimethylformamide-methonal-watersystemunderdifferenttemperatures.TheresultsobtainedfromdifferentsolventsystemswerefittedwithapolynomialempiricalequationandmodifiedApelblatequation.Finally,the