[發明專利]一種草銨膦及其類似物的制備方法

在審

• 申請號: 201510242795.1
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104892670A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 楊紅兵;先斌;陳銳;張志宏
• 申請（專利權）人: 安徽國星生物化學有限公司
• 主分類號: C07F9/30
• 分類號: C07F9/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種草銨膦及其類似物的制備方法，屬于有機化學合成領域。

背景技術

草銨膦由赫斯特(Hoechst)公司80年代開發成功(后歸屬于拜耳公司)，通用名為glufosinate，商品名為外消旋化合物，其屬廣譜觸殺型除草劑。

關于草銨膦的合成報道很多，主要有阿布佐夫合成法，高壓催化合成法，蓋布瑞爾合成法，布赫勒-貝格斯(Bucherer-Bergs)合成法，低溫定向合成法，斯垂克(Strecker)-澤林斯基合成法，但都存在一定缺陷和問題。其中阿布佐夫合成法需要引入昂貴的三氟乙酸進行氨基的保護與脫保護，制造成本較高。高壓催化合成法要在15～20MPa的高壓下反應，對設備要求高，不適合工業化生產，另外原料一氧化碳為劇毒氣體，不易控制。蓋布瑞爾合成法需要用到1,2-二溴乙烷、液溴等物質，成本較高，且總收率較低(10％～15％)。布赫勒-貝格斯(Bucherer-Bergs)合成法其乙內酰脲結構需在堿性溶液中開環，需要回流30h，工藝較為繁瑣，且總收率也較低。低溫定向合成法的陰離子化過程需-80℃的低溫，不易于工業生產，且該步驟中所用到的強鋰試劑(n-BuLi)也比較貴重。

US4264532報道了以甲基亞磷酸二乙酯為原料，與丙烯醛反應后得到縮醛產物，再經氰化物、氯化銨等反應得到α-氨基腈類化合物，然后水解得到草銨膦。

該合成路線條件溫和，收率穩定，是目前較為成熟的草銨膦路線之一，該方法稱斯垂克(Strecker)-澤林斯基合成法，但要用到劇毒的氰化物，對環境上的要求較高，而且反應中會產生大量的氯化銨，難以與產品草銨膦分離，純化工藝繁瑣。因此，提供一種合成路線短，收率高，副反應少，產品純度高，適于工業化生產的草銨膦的制備方法具有重要意義。

發明內容

本發明旨在提高一種新的草銨膦合成路線方法，以縮短合成路線，提高收率，適于工業化生產。

本發明的上述目的是通過以下方案實現的：

是以甲基二氯化膦、2-羥基丁烯-3-腈為起始原料通過酯化得到甲基亞膦酸酯(Ⅰ)和2-乙酰氧基-3-丁烯腈(Ⅱ)，然后經過邁克爾自由基加成得到中間體(3-乙酰氧-3-氰-丙基)-甲基膦酸酯(Ⅲ)，再經氨化、水解得到草銨膦及其類似物(Ⅳ)，

具體步驟如下：(1)以甲基二氯化膦為起始原料合成甲基亞膦酸酯，路線如下：

R-OH為C4以上的正或異醇，甲基二氯化膦與R-OH的摩爾比控制在0.1/1～1/1，反應的溫度控制在190℃～230℃；

(2)以2-羥基丁烯-3-腈為起始原料合成2-乙酰氧基-3-丁烯腈，路線如下：

反應在堿性條件下進行，PH值為9～12，反應溫度控制在80℃～130℃，2-羥基丁烯-3-腈與乙酸酐的摩爾比控制在0.1/1～1/1；

(3)以中間體(Ⅰ)和中間體(Ⅱ)合成中間體(Ⅲ)(3-乙酰氧-3-氰-丙基)-甲基膦酸酯，路線如下：

反應屬于邁克爾自由基加成聚合，以過氧化物作為引發劑引發中間體(Ⅱ)中雙鍵生產自由基，同時中間體(Ⅰ)以1,2加成方式進行反應，反應溫度為60℃～80℃，自由基引發劑為過氧化物類，優選過氧化苯甲酰，過氧異辛酸叔丁酯，中間體(Ⅰ)和中間體(Ⅱ)摩爾比控制在0.1/1～1/1；

(4)以中間體(Ⅲ)經氨化、水解合成草銨膦及其類似物，路線如下：

中間體(Ⅲ)通入氨氣先進行氨化生產氨基，腈基再在堿性條件下水解成酸，從而得到草銨膦及其類似物，水解反應溫度為90℃～120℃。

本發明的有益效果

本發明的合成方法具有合成路線短，收率高，副反應少，產品純度高的特點，適于工業化生產。

具體實施方式

以下結合實施案例，對本發明進行詳細說明，以便更好的理解本發明內容，具體如下：

實施案例1：

500ml四口燒瓶中，加入5.8gKOH，甲基二氯化膦95g，正丁酯180ml，反應溫度210℃，反應中持續分出生成小分子，反應完成加入200mlN-N-二甲基甲酰胺在分液漏斗中分液，得中間體(Ⅰ)108g，純度99.2％，

向中間體(Ⅰ)中加入220ml甲酸，加入6.7g催化劑KOH，投入2-羥基丁烯-3-腈66.2g，恒壓滴液漏斗緩慢滴加入135ml乙酸酐，滴加時間控制在30min～40min，反應完成后減壓蒸出小分子得中間體(Ⅱ)88.6g，純度98.5％。