[發明專利]對甲苯磺酸催化合成雙甘膦的方法

有效

• 申請號: 201310595120.6
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103554181A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 丁永良;劉佳;吳傳隆;游歡;李靜;張飛;屈洋;李雙龍;李朝全
• 申請（專利權）人: 重慶紫光化工股份有限公司
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張琴

技術領域

本發明屬于化工領域，涉及一種有機化合物的合成方法。

背景技術

雙甘膦（N-磷酰甲基亞氨基二乙酸）是廣譜除草劑草甘膦（N-磷酰甲基甘氨酸）的重要合成原料。雙甘膦的主要合成方法是將亞氨基二乙酸、亞磷酸和甲醛在鹽酸催化下反應。由于反應過程中鹽酸的用量相對于亞氨基二乙酸來說是過量的，因此在反應結束后，體系中存在大量的鹽酸，難以進行后處理，而試圖減少鹽酸用量的嘗試導致雙甘膦的產率大幅下降。此外，由于鹽酸為易揮發性酸，在雙甘膦的生產過程中易揮發損失并形成大量的酸霧，進而帶來操作環境差、設備易腐蝕等諸多問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種新的雙甘膦合成方法，環保經濟，不以鹽酸為催化劑，在生產過程中不會因揮發損失，不會形成酸霧，操作環境好，設備不易腐蝕，結晶后的母液可重復套用，避免了大量含酸含鹽廢水的產生，還可以減少物料損耗、降低生產成本。

經研究，本發明提供如下三種技術方案：

第一種技術方案：對甲苯磺酸催化合成雙甘膦的方法，包括以下步驟：

A.將亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸和水混合，加熱至100-120℃，再加入亞氨基二乙酸，保溫反應至終點；亞氨基二乙酸與亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸的摩爾比為1:1.0-1.2:1.0-1.4:0.05-0.1；

B.將步驟A所得反應液冷卻至10-15℃，結晶，分離固體，洗滌，干燥，得到雙甘膦產品；母液濃縮后返回步驟A，補加對甲苯磺酸，并加入亞磷酸和甲醛，開始下一批次的合成。

工藝流程如圖1A所示。

進一步，所述步驟A是將亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸和水混合，加熱至115-120℃，再勻速滴加由亞氨基二乙酸和水組成的懸浮液，加畢保溫反應至終點；亞氨基二乙酸與亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸的摩爾比為1:1.05-1.1:1.15-1.2:0.05-0.1。

第二種技術方案：對甲苯磺酸催化合成雙甘膦的方法，包括以下步驟：

A.將亞磷酸、對甲苯磺酸和水混合，加熱至100-120℃，再加入甲醛和亞氨基二乙酸，保溫反應至終點；亞氨基二乙酸與亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸的摩爾比為1:1.0-1.2:1.0-1.4:0.05-0.1；

B.將步驟A所得反應液冷卻至10-15℃，結晶，分離固體，洗滌，干燥，得到雙甘膦產品；母液濃縮后返回步驟A，補加對甲苯磺酸，并加入亞磷酸，開始下一批次的合成。

工藝流程如圖1B所示。

進一步，所述步驟A是將亞磷酸、對甲苯磺酸和水混合，加熱至115-120℃，再分別同時勻速滴加甲醛以及由亞氨基二乙酸和水組成的懸浮液，加畢保溫反應至終點；亞氨基二乙酸與亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸的摩爾比為1:1.05-1.1:1.15-1.2:0.05-0.1。

第三種技術方案：對甲苯磺酸催化合成雙甘膦的方法，包括以下步驟：

A.將亞氨基二乙酸、亞磷酸、對甲苯磺酸和水混合，加熱至100-120℃，再加入甲醛，保溫反應至終點；亞氨基二乙酸與亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸的摩爾比為1:1.0-1.2:1.0-1.4:1.0-1.1；

B.將步驟A所得反應液冷卻至10-15℃，結晶，分離固體，洗滌，干燥，得到雙甘膦產品；母液濃縮后返回步驟A，補加對甲苯磺酸，并加入亞氨基二乙酸和亞磷酸，開始下一批次的合成。

工藝流程如圖1C所示。

進一步，所述步驟A是將亞氨基二乙酸、亞磷酸、對甲苯磺酸和水混合，加熱至115-120℃，再勻速滴加甲醛，加畢保溫反應至終點；亞氨基二乙酸與亞磷酸、甲醛、對甲苯磺酸的摩爾比為1:1.05-1.1:1.15-1.2:1.05。

上述三種技術方案都以對甲苯磺酸作為催化劑，其中第一種和第二種技術方案由于對甲苯磺酸的催化劑量小、成本低，為本發明的優選技術方案。

本發明的有益效果在于：本發明以對甲苯磺酸替代鹽酸作為催化劑合成雙甘膦，環保經濟，1）對甲苯磺酸沸點高不易揮發，在生產過程中不會因揮發損失，也不會形成酸霧，操作環境好，設備不易腐蝕；2）對甲苯磺酸在水中溶解度大，母液經適當濃縮后可直接套用，不僅避免了大量含酸含鹽廢水的產生，還可以減少物料損耗，降低生產成本。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：

圖1為對甲苯磺酸催化合成雙甘膦三種技術方案的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。