本发明专利技术涉及一种含有3,5‑二甲基吡唑的三角配体及其合成方法和应用。采用的技术方案是：以无水ZnCl2、多聚甲醛、浓盐酸和1,3,5‑三甲基苯为原料，先制备中间产物1,3,5‑三(氯甲基)‑2,4,6‑三甲基苯，然后在乙腈作溶剂的条件下，中间产物、无水碳酸钾与3,5‑二甲基吡唑搅拌反应后，得到目标产物。本发明专利技术制备的含有3,5‑二甲基吡唑的三角配体可作为硝化抑制剂，可有效的调节铵态氮肥在土壤中的硝化过程，使土壤中铵根离子保持较高的含量，这种新型抑制剂具有用量低、抑制率高、半衰期长、毒性小、对环境影响小，因此可以在肥料中进行应用。
【技术实现步骤摘要】
一种含有3，5-二甲基吡唑的三角配体及其合成方法和应用
本专利技术涉及肥料添加剂领域，具体地说，涉及一种可有效的调节铵态氮肥在土壤中的硝化过程，使土壤中铵根离子保持较高的含量，延缓NH4+-N向NO3--N的转化，使氮以土壤较易吸附的NH4+-N的形式较长时间保留在土壤中。
技术介绍
我国是化肥用量大国，过量施肥会导致土壤板结，地下水污染，湖泊水体的富营养化，通过向肥料中添加硝化抑制剂能缓解氮肥中的NH4+-N向NO3--N的转化，减少硝酸盐的淋溶和氮氧化物的排放，使得肥效期延长，减少肥料的使用量，提高氮肥利用率。因此研究新型的硝化抑制剂，具有减少环境污染和保护环境的重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是选用硝化抑制剂3,5-二甲基吡唑和中间体1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯，通过有机合成的方法得到新型稳定性好的硝化抑制剂，克服了硝化抑制剂3,5-二甲基吡唑分解速度快，半衰期段的缺点，有效的提高氮肥的利用率。本专利技术的目的之二是含有3,5-二甲基吡唑的三角配体材料作为硝化抑制剂，可以抑制亚硝化单胞菌属的活性，延缓NH4+-N向NO3--N的转化，氮以土壤较易吸附的NH4+-N的形式较长时间保留在土壤中供给作物吸收。本专利技术采用的技术方案如下：一种含有3,5-二甲基吡唑的三角配体，制备方法包括如下步骤：以无水ZnCl2、多聚甲醛、浓盐酸和1,3,5-三甲基苯为原料，升温至90‐100℃，通入干燥的氯化氢气体，搅拌反应，制备中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯；取无水碳酸钾和3,5-二甲基吡唑，以乙腈作溶剂，升温至40-50℃后加入中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯，80-90℃下搅拌反应10-15h，冷却至室温，过滤得粗产物，乙醇重结晶，干燥，得到目标产物含有3,5-二甲基吡唑的三角配体。优选的，按摩尔比，1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯:3,5-二甲基吡唑＝1:3。优选的，所述的含有3,5-二甲基吡唑的三角配体，其晶型属于三斜晶系，空间群为P-1。含有3,5-二甲基吡唑的三角配体作为硝化抑制剂在肥料中的应用。所述的肥料是氮肥。所述的氮肥是尿素。本专利技术的有益效果是：本专利技术所制备的含有3,5-二甲基吡唑的三角配体具有相对较好的抑制亚硝化单胞菌属的活性，延缓NH4+-N向NO3--N的转化，使氮以土壤较易吸附的NH4+-N的形式较长时间保留在土壤中，可有效的调节铵态氮肥在土壤中的硝化过程，使土壤中铵根离子保持较高的含量，本专利技术的抑制剂具有用量低、抑制率高、半衰期长、毒性小、对环境影响小，因此可以在肥料中进行应用。附图说明图1是实施例1制备的目标产物的单晶热椭球图。图2是实施例1制得的目标产物粉末X射线衍射图与单晶数据模拟图对比。具体实施方式含有3,5-二甲基吡唑的三角配体的制备方法如下：1、中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯的制备向250mL三口烧瓶中，依次加入无水ZnCl2、多聚甲醛、1,3,5-三甲基苯和浓盐酸，升温至95℃，通入浓硫酸干燥的氯化氢气体。搅拌12h后停止反应，冷却至室温后，过滤得粗产品，用乙醇重结晶两次，80℃条件下干燥2h，得中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯。2、含有3,5-二甲基吡唑的三角配体的制备向250mL三口烧瓶中，依次加入无水碳酸钾、3,5-二甲基吡唑和乙腈，升温至45℃后，再加入1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯，然后升温至85℃，搅拌反应12h后，停止反应，待温度降至室温后，过滤得粗产物，用乙醇重结晶两次，80℃条件下干燥后2h，得白色固体，用二氯甲烷和甲醇混合液重结晶，得到无色透明晶体，即为含有3,5-二甲基吡唑的三角配体。实施例1(一)制备方法1、中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯的制备向250mL三口烧瓶中，依次加入无水ZnCl2(22.5g,100mmol)，多聚甲醛(30g,1mol)，1,3,5-三甲基苯(15mL,100mmol)，60mL浓盐酸，升温至95℃，通入浓硫酸干燥的氯化氢气体。搅拌12h后停止反应，冷却至室温后，过滤得粗产品，用乙醇重结晶两次，80℃条件下干燥2h，得中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯(16.8g,60％)。结构表征如下：m.p.:173.5-174.4℃。2、含有3,5-二甲基吡唑的三角配体的制备向250mL三口烧瓶中，依次加入无水碳酸钾(4.23g,30.59mmol)、3,5-二甲基吡唑(2.71g,28.24mmol)和30mL乙腈，升温至45℃后，再加入1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯(2.50g,9.41mmol)，然后升温至85℃，搅拌反应12h后，停止反应，待温度降至室温后，过滤得粗产物并用乙醇重结晶两次，80℃条件下干燥后2h，得白色固体(3.78g,90％)，用二氯甲烷和甲醇混合液重结晶得到无色透明晶体。(二)检测在BrukerD8-射线衍射仪上采用石墨单色化MoKα辐射作为衍射光源，收集单晶的衍射强度数据。取制备的含有3,5-二甲基吡唑的三角配体，经SC-XRD得到的数据，并进一步获得如图1所示结构。其晶型属于三斜晶系，空间群为P-1，α＝119.756(1)°β＝99.166(2)°,γ＝91.012(1)°,V＝1245.2,Z＝2,R＝0.044,wR＝0.130,T＝296K。采用BrukerD8AdvanceX-射线粉末衍射仪对晶体进行粉末衍射实验。使用了石墨单色化CuKα辐射，波长固体检测器，步长0.01°，步时0.3sec，扫描范围5°≤2θ≤45°。制得的含有3,5-二甲基吡唑的三角配体粉末X射线衍射图与单晶数据模拟图相匹配(图2)。表1含有3,5‐二甲基吡唑的三角配体晶体学数据实施例2向250mL三口烧瓶中，依次加入(5.42g56.48mmol)的3,5-二甲基吡唑、无水碳酸钾(8.49g,61.18mmol)和30mL乙腈，升温至45℃后，加入(5.00g18.82mmol)的1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯，然后升温至85℃，搅拌反应12h后，停止反应，待温度降至室温后，过滤得粗产物并用乙醇重结晶两次，80℃条件下干燥后2h，得白色固体(7.22g,86.36％)。实施例3向250mL三口烧瓶中依次加入将3,5-二甲基吡唑(10.84g0.113mol)，无水碳酸钾(16.98g,0.122mol)和30mL乙腈，升温至45℃后，加入(10.00g0.0376mol)的1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯，然后升温至85℃，搅拌反应12h后，停止反应，待温度降至室温后，过滤得粗产物并用乙醇重结晶两次，80℃条件下干燥后2h，得白色固体(13.21g,87.36％)。实施例41、方法：分别称取实施例1制备的含有3,5-二甲基吡唑的三角配体0g(对照样品)，0.03g，0.05g，0.07g，0.10g，分别置于250mL锥形瓶内，每瓶中加入10.00g风干土、1g尿素、100mL磷酸缓冲液，将锥形瓶同时放入恒温培养振荡器(180转/分)内振荡48h后，过滤，分别测定试样和对照样品溶液中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有3,5‑二甲基吡唑的三角配体，其特征在于，制备方法包括如下步骤：以无水ZnCl2、多聚甲醛、浓盐酸和1,3,5‑三甲基苯为原料，升温至90‐100℃，通入干燥的氯化氢气体，搅拌反应，制备中间产物1,3,5‑三(氯甲基)‑2,4,6‑三甲基苯；取无水碳酸钾和3,5‑二甲基吡唑，以乙腈作溶剂，升温至40‑50℃后加入中间产物1,3,5‑三(氯甲基)‑2,4,6‑三甲基苯，80‑90℃下搅拌反应10‑15h，冷却至室温，过滤得粗产物，乙醇重结晶，干燥，得到目标产物含有3,5‑二甲基吡唑的三角配体。
【技术特征摘要】
1.一种含有3,5-二甲基吡唑的三角配体，其特征在于，制备方法包括如下步骤：以无水ZnCl2、多聚甲醛、浓盐酸和1,3,5-三甲基苯为原料，升温至90‐100℃，通入干燥的氯化氢气体，搅拌反应，制备中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯；取无水碳酸钾和3,5-二甲基吡唑，以乙腈作溶剂，升温至40-50℃后加入中间产物1,3,5-三(氯甲基)-2,4,6-三甲基苯，80-90℃下搅拌反应10-15h，冷却至室温，过滤得粗产物，乙醇重结晶，干燥，得到目标产物含有3,5-二甲基吡唑的三角配体。2.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭放，段文龙，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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