[發(fā)明專利]一種L?草銨膦或其鹽的分離及精制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610524936.3
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN106188134B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃耀師;吳克孟;毛春暉;滕忠華;陳軍化;趙學慶
• 申請（專利權(quán)）人: 永農(nóng)生物科學有限公司
• 主分類號: C07F9/30
• 分類號: C07F9/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 張勛斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化合物的手性異構(gòu)體分離領(lǐng)域，具體涉及一種草銨膦游離氨基酸或鹽酸鹽的L體與D體的分離及精制技術(shù)。

背景技術(shù)

草銨膦(glufosinate-ammonium)由德國赫斯特公司(現(xiàn)拜耳公司)開發(fā)生產(chǎn)，化學名稱為4-{羥基(甲基)膦酰基}-DL-高丙氨酸，其它名稱為草銨膦鹽等，為谷氨酰胺合成抑制劑，非選擇性觸殺型除草劑。研究表明，其除草活性僅限于L-異構(gòu)體，盡管商品是DL混合物，但是其中的D體不具有生物除草活性，故L-草銨膦的生物活性為同等濃度的DL消旋體的2倍。

L-草銨膦鹽的開發(fā)及商品化由日本明治公司率先完成，因為其產(chǎn)品為單一有效異構(gòu)體，具有環(huán)境化學物質(zhì)投放量更少，生產(chǎn)過程更加環(huán)保等優(yōu)勢，具有良好的市場前景及環(huán)境相容性。L-草銨膦異構(gòu)體已經(jīng)在中國登記。

根據(jù)已知的公開文獻報道，L-草銨膦的合成可以通過生物法合成、不對稱加氫化學合成、手性化學物質(zhì)為原料合成、消旋體拆分幾種方式得到。

其中生物法合成報道很多但是大多因為成本高昂無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，美國專利US6686181中報道了消旋體拆分的方法，并且可以通過衍生物轉(zhuǎn)化方法將D體轉(zhuǎn)化為消旋體，但是所用拆分劑價格超高，目前僅限實驗室研究應(yīng)用。

德國赫斯特公司等開發(fā)了以天然手性原料L-蛋氨酸為原料合成L-草銨膦的方法，如Tetrahedron Letter,Vol.33,No.19,pp.2669-2672,1992等報道的方法，目前沒有實現(xiàn)工業(yè)化，其路線如下式所示：

日本明治治果公司與中國永農(nóng)生物科學有限公司合作開發(fā)的酮酸法不對稱加氫合成L-草銨膦的技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)并實現(xiàn)商品銷售，其路線如下式所示。

然而，無論是酮酸不對稱加氫法，還是天然手性原料合成L-草銨膦，都不可避免的產(chǎn)生D體異構(gòu)體，并殘留在L-體產(chǎn)品中。通常這類手性異構(gòu)體的分離是比較復(fù)雜或者成本高昂的。我們在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，L體與D體在不同pH值的水中具有溶解度差異，并依此成功實施了異構(gòu)體的低成本分離提純。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種成本低廉并易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的分離方法，可對富含L體草銨膦異構(gòu)體或其鹽的混合物進行精制與分離。

一種L-草銨膦的分離及精制方法，將草銨膦粗品加入到酸性水溶液中，加熱形成溶解平衡，然后降溫析出固體，過濾，濾液經(jīng)過后處理得到精制的L-草銨膦；

所述的草銨膦粗品中L-草銨膦的含量大于52％；

所述的酸性水溶液的pH值為1.2～4.0。

在特定pH值條件下，草銨膦的手性異構(gòu)體在水中溶解度存在差異，利用這一原理可以對手性異構(gòu)體進行有效的分離，其中，草銨膦粗品是指如下式(1)所示的化合物，為DL混合物，其中L略過量；L-草銨膦是指如下式(2)所示的化合物，為單一光學活性異構(gòu)體。

作為優(yōu)選，所述的草銨膦粗品中L-草銨膦的含量大于65％，此時，提純和精制的效率更高。

作為優(yōu)選，所述的酸性水溶液的pH值為1.5～2.5，優(yōu)選為1.9～2.0，該pH值可以充分利用L體與D體等電點差異，有利于L體在水溶液中的富集，D體更容易析出結(jié)晶，同時，該pH值還能保證氨基酸分離過程不產(chǎn)生大量的成鹽反應(yīng)。

作為優(yōu)選，所述的酸性水溶液由無機酸或者有機酸與水配制得到，包括鹽酸、硫酸、甲基磺酸、苯磺酸或甲酸；最優(yōu)選為鹽酸及硫酸，這兩種酸尤其適合工業(yè)生產(chǎn)使用。

作為優(yōu)選，所述的草銨膦粗品與酸性水溶液的質(zhì)量比為1：1.4～2.1。

不同純度的草銨膦粗品析出固體的合適溫度不同，一般在20～80℃之間，作為優(yōu)選，降溫析出固體時的溫度為20～30℃，該溫度時得到的L體的收率和純度較高。

本發(fā)明得到的濾液中含有較高比例的L-草銨膦，高L體比例溶液容易產(chǎn)生L異構(gòu)體的一水合物，可通過加熱脫水或?qū)⑵浼尤敕撬軇┲形龀鼍w得到不含結(jié)晶水的晶體產(chǎn)物。作為優(yōu)選，所述的后處理包括以下步驟：

所述濾液進行濃縮脫水，然后加入甲醇，攪拌、降溫、過濾得到精制的L-草銨膦。

如果本發(fā)明得到的精制的L-草銨膦的純度仍然不夠高，可以將該精制的L-草銨膦重復(fù)上述操作1～2次，可以進一步提高L-草銨膦的純度。

本發(fā)明還提供了一種L-草銨膦鹽的分離及精制方法，包括以下步驟：

將草銨膦鹽的粗品加入到無機酸的水溶液中，加熱進行溶解，然后降溫析晶，過濾得到的固體為精制的L-草銨膦鹽；