Spectracide®Malathion Insect Spray Concentrate
2.5.3. Phương pháp 3 [4]
Phương pháp này liên quan đến quy trình sản xuất tạo malathion có độ tinh khiết cao thông qua hợp chất trung gian O,O dimethyldithiophosphoric acid- nguyên liệu để tổng hợp malathion.
Có nhiều phương pháp tổng hợp và/hoặc tinh chế malathion. Malathion {CAS 121-75-5} là thuốc trừ sâu nhóm organophosphate tác dụng ức chế men cholinesterase, độ độc thấp với con người. malathion có thể được tổng hợp bởi phản ứng giữa O,O dimethyldithiophosphoric acid (OODMDTPA) với diethyl maleate. Nhưng một số lượng lớn tạp chất vẫn được tìm thấy trong malathion. Một vài chất được tạo ra trong quá trình bảo quản. Những tạp chất được tìm thấy trong malathion đều có độc tính.
Quá trình tổng hợp malathion gồm các bước sau:
i) Thêm methanol vào phosphorous sulfide trong dung môi hữu cơ ở 25- 50ºC. Quá trình tiến hành trong 1.5-2h.
ii) Khuấy hỗn hợp huyền phù trên trong 5-6h tại nhiệt độ 50-55ºC
iii) Đuổi khí H2S nhở N2 sau khi làm lạnh hỗn hợp huyền phù xuống 25- 28oC
iv) Lọc hỗn hợp huyền phù trên để tách loại các hợp chất không tan trong pha dầu O,O-DMDTPA
v) O,O-DMDTPA được hòa tan trong dung môi thích hợp, sục khí NH3
kết tủa muối O,O-DMDTPA.NH3
vi) Muối O,O-DMDTPA.NH3 trên được chuyển về dạng O,O-DMDTPA bằng acid H2SO4 đậm đặc.
vii) O,O-DMDTPA thu được ở bước trên được tinh chế lại một lần nữa để thu được O,O-DMDTPA tinh khiết.
viii) Thêm diethyl maleate vào O,O-DMDTPA thu được ở trên ở nhiệt độ thấp -30 đến -25oC trong 20 phút
ix) Duy trì nhiệt độ phản ứng trong 4 h x) Rửa tách loại O,O-DMDTPA bằng nước
xi) Xử lý malathion với tác nhân sulfur ở 5 đến 10oC trong 13h xii) Kết tinh malathion bằng methanol ở nhiệt độ thấp.
xiii) Làm khan bằng NaHSO4 trong isopropanol thu được malathion tinh khiết.
Trong bước (i) phosphorous sulfide sử dụng cho phản ứng có thể là phosphorus pentasulfide, tetraphosphorus heptasulfide, tetraphosphorus decasulfide ở đây sử dụng phosphorus pentasulfide. Dung môi sử dụng có thể là hexane,
benzene, toluene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, dichloromethane, ở đây dùng toluene.
Trong bước (iii) đuổi khí H2S bằng N2 sau khi làm lạnh hỗn hợp huyền phù xuống 25-28oC. nếu H2S tồn tại trong hỗn hợp, nó sẽ phản ứng với diethyl maleate tạo diethyl-2-mercaptosuccinate và dime hóa tạo tetraethyl dithiosuccinate.
Trong bước (iv) tạp chất không tan có thể là các chất rắn không phản ứng. Ví dụ phosphorus sulfide.
Trong bước (v) dung môi sử dụng có thể là hexane, benzene, toluene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, dichloromethane, ở đây dùng ethyl acetate. Trong bước này, khí ammonia sục vào bình phản ứng -10 đến 5o C pH duy trì 9.5 đến 9.8. Thời gian của quá trình có thể thay đổi từ 1-4h tốt nhất 2h.
Trong bước (viii) tỉ lệ mol O,O-DMDTPA so với diethyl maleate là 1:2.0 Trong bước (x) dung nước rửa các tạp chất tan trong nước ở 10-15oC, pH nước sau khi rửa từ 6.5 đến 7.0.