一種3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及類似物與草胺膦的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及類 似物與草胺膦的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 草胺勝(glufosinate-ammonium)由Hoechest公司于上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，化 學(xué)名稱4-[羥基（甲基)膦?；鵠-DL-高丙氨酸，又稱草胺膦銨鹽，為磷酸類除草劑。
[0003] 目前文獻(xiàn)報(bào)道的草胺膦合成主流路線中甲基二氯化磷和甲基亞磷酸酯是其重要 的兩個(gè)中間產(chǎn)物。明治制果公司在US4510102、US4101573及日本公報(bào)80-60298中提出了以 亞磷酸三酯起始經(jīng)格式化反應(yīng)最終得到甲基亞磷酸二乙酯，首先，格氏反應(yīng)的特點(diǎn)是：1)烷 基鹵化鎂忌水;2)需乙醚或四氫呋喃等極性溶劑，損耗量大;3)反應(yīng)需在低溫下操作，能耗 大；4)收率不高，規(guī)?；a(chǎn)難度大；其次，中間體于常壓近其沸點(diǎn)（122°C)時(shí)會(huì)自動(dòng) Arbuzov反應(yīng)，該酯的純度越高越容易發(fā)生;Arbuzov反應(yīng)會(huì)劇烈放熱，儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面也需 要耗費(fèi)很大的物資。
[0004] 以甲基二氯化磷為中間體的工業(yè)化合成路線，中間體合成可分為三元絡(luò)合物法合 成和甲烷高溫法合成兩種；后期合成草胺膦路線可拆分為兩種：1)甲基二氯化磷和醇取代 反應(yīng)合成不穩(wěn)定的甲基亞磷酸酯類化合物，接著邁克爾加成再走傳統(tǒng)的Strecker反應(yīng);該 路線同樣需要經(jīng)歷不穩(wěn)定的甲基亞磷酸酯類化合物，且Strecker路線需用到劇毒的氰化 鈉;2)拜耳公司開(kāi)發(fā)的甲基二氯化磷-雙酰氯-環(huán)磷酸酐-酮酸-草胺膦路線;該路線總收率 可達(dá)80%，且無(wú)需用到劇毒化學(xué)品；然而環(huán)磷酸酐的縮合反應(yīng)需要用到強(qiáng)堿，高溫下很容易 破壞環(huán)酸酐，影響產(chǎn)品收率。
[0005] 然而前人無(wú)法繞過(guò)不穩(wěn)定甲基亞磷酸酯類化合物中間體和環(huán)磷酸酐不穩(wěn)定酯縮 合反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)草胺膦，本發(fā)明采用中間體3_(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯合成草胺膦，目前 尚未公開(kāi)相關(guān)的合成工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種3_(烷氧基甲基磷?；?丙酸酯及類 似物與草胺膦的合成方法，以降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化操作過(guò)程，同時(shí)避免工業(yè)化過(guò)程中的危險(xiǎn) 性。
[0007] 本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種3_(烷氧基甲基磷酰基)丙酸 酯及類似物式(I)的合成方法，以3_(甲基鹵代磷?；?丙酰鹵化物式(II)為原料，低溫條件 下，在溶劑中與化合物式(I II)進(jìn)行取代反應(yīng)，得到產(chǎn)物，副產(chǎn)HX采用縛酸劑中和，
[0008]
[0009]其中，所述X為鹵素原子，所述R為氫或Cl~C6的烷基或苯基。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化，所述縛酸劑為NH3、乙二胺、三乙胺、N，N-二甲基苯胺、啦啶或Na 2C03、 K2C03、Na0H、K0H中的一種或幾種。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)化，所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯中的一種或幾種。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)化，所述低溫條件是溫度為-50~0°C，最好為-50~-30°C。
[0013 ]進(jìn)一步優(yōu)化，所述化合物式(II )、化合物式(III )、縛酸劑與溶劑的質(zhì)量比為1:2.2 ~4.0:2·2~4.0:5·0~20·0〇
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)化，所述取代反應(yīng)的化合物(III)采用滴加的方式進(jìn)行。
[0015] 本發(fā)明的另一目的是提供一種草胺膦的合成方法，其中間體為上述3_(烷氧基甲 基磷酰基)丙酸酯及類似物。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的技術(shù)效果是:本發(fā)明的方法合成的3-(烷氧基甲基 磷酰基)丙酸酯及類似物直接縮合、脫羧制得草胺膦關(guān)鍵中間體2-羰基-4-(羥基甲基磷酰 基)_ 丁酸;本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本低，安全環(huán)保，同時(shí)避免了工業(yè)化過(guò)程中的危險(xiǎn)性。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 所舉實(shí)施例是為了更好地對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，但并不是本發(fā)明的內(nèi)容僅限 于所舉實(shí)施例。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 500ml四口燒瓶?jī)?nèi)加入0.25mol 3-(甲基氯代磷?；?丙酰氯和2.0mol甲苯，常壓 恒壓滴定漏斗加入〇. 60mol甲醇，當(dāng)溫度降至-30 °C開(kāi)始滴加甲醇，每秒4~5滴，并向系統(tǒng)內(nèi) 計(jì)量通入〇.6mol NH3,滴加完畢后，保溫2h，升至室溫保溫12h，加甲苯過(guò)濾出不溶性鹽，濾 液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑，得白色固體〇. 218mo 1，含量95.6 %。
[0020] 實(shí)施例2
[0021] 500ml四口燒瓶?jī)?nèi)加入0.25mol 3-(甲基溴代磷?；?丙酰溴和2. Omol苯，常壓恒 壓滴定漏斗加入〇.60mol甲醇，當(dāng)溫度降至-20°c開(kāi)始滴加甲醇，每秒4~5滴，并向系統(tǒng)內(nèi)計(jì) 量通入0.6mol N，N-二甲基苯胺，滴加完畢后，保溫2h，升至室溫保溫12h，加苯過(guò)濾出不溶 性鹽，濾液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑，得白色固體0.206mo 1，含量94.3 %。
[0022] 實(shí)施例3
[0023] 500ml四口燒瓶?jī)?nèi)加入0.25mol 3-(甲基溴代磷?；?丙酰氯和2.Omol甲苯，常壓 恒壓滴定漏斗加入〇. 60mol乙醇，當(dāng)溫度降至-50 °C開(kāi)始滴加乙醇，每秒4~5滴，并向系統(tǒng)內(nèi) 加入0.4mo 1乙二胺和0.2mol K2⑶3，滴加完畢后，保溫2h，升至室溫保溫12h，加甲苯過(guò)濾出 不溶性鹽，濾液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑，得白色固體0.23lmo 1，含量97.5 %。
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 500ml四口燒瓶?jī)?nèi)加入0.25mol 3-(甲基氯代磷酰基)丙酰氯和2.0mol甲苯，常壓 恒壓滴定漏斗加入〇.60mol異丙醇，當(dāng)溫度降至-30°C開(kāi)始滴加異丙醇，每秒4~5滴，并向系 統(tǒng)內(nèi)計(jì)量通入〇.8mol吡啶，滴加完畢后，保溫2h，升至室溫保溫12h，加甲苯過(guò)濾出不溶性 鹽，濾液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑，得白色固體0.237mol，含量97.2 %。
[0026] 實(shí)施例5
[0027] 500ml四口燒瓶?jī)?nèi)加入0.25mol 3-(甲基溴代磷?；?丙酰溴和2.0mol甲苯，常壓 恒壓滴定漏斗加入〇.60mol苯酚，當(dāng)溫度降至-40°c開(kāi)始滴加苯酚，每秒4~5滴，并向系統(tǒng)內(nèi) 計(jì)量通入0.4mol NH3和0.2mol NaOH，滴加完畢后，保溫2h，升至室溫保溫12h，加甲苯過(guò)濾 出不溶性鹽，濾液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑，得白色固體0.245mol，含量98.1 %。
[0028] 實(shí)施例6
[0029] 500ml四口燒瓶?jī)?nèi)加入0.25mol 3-(甲基氯代磷?；?丙酰氯和2.0mol甲苯，常壓 恒壓滴定漏斗加入〇. 60mol甲醇，當(dāng)溫度降至-10 °C開(kāi)始滴加甲醇，每秒4~5滴，并向系統(tǒng)內(nèi) 計(jì)量加入〇.6m〇l三乙胺，滴加完畢后，保溫2h，升至室溫保溫12h，加甲苯過(guò)濾出不溶性鹽， 濾液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑，得白色固體0.189mo 1，含量90.2 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種3-(烷氧基甲基憐酷基）丙酸醋及類似物與草胺麟的合成方法，其特征在于，W 3-(甲基面代憐酷基)丙酷面化物式(II)為原料，低溫條件下，在溶劑中與化合物式(III)進(jìn) 行取代反應(yīng)，得到產(chǎn)物，副產(chǎn)HX采用縛酸劑中和，其中，所述X為面素原子，所述R為氨或Cl~C6的烷基或苯基。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述縛酸劑為N曲、乙二胺、=乙胺、N, N-二甲基苯胺、化晚、NasC化、K2CO3、化OH、KOH中的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯中的一種 或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述低溫條件是溫度為-50~(TC。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述低溫條件是溫度為-50~-30°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述化合物式（II)、化合物式（III)、 縛酸劑與溶劑的質(zhì)量比為1:2.2~4.0:2.2~4.0:5.0~20.0。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述取代反應(yīng)的化合物（III)采用滴 加的方式加入。8. -種草胺麟的合成方法，其中間體為3-(烷氧基甲基憐酷基）丙酸醋及類似物，其特 征在于，所述的3-(烷氧基甲基憐酷基)丙酸醋及類似物由權(quán)利要求1-7的方法制得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種3-(烷氧基甲基磷?；?丙酸酯及類似物與草胺膦的合成方法。該方法以3-(甲基鹵代磷?；?丙酰鹵化物為原料，低溫條件下，在溶劑中與ROH進(jìn)行取代反應(yīng)，得到產(chǎn)物，副產(chǎn)HX采用縛酸劑中和。本發(fā)明的方法合成的3-(烷氧基甲基磷?；?丙酸酯及類似物直接縮合、脫羧制得草胺膦關(guān)鍵中間體2-羰基-4-(羥基甲基磷?；?-丁酸；本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本低，安全環(huán)保，同時(shí)避免了工業(yè)化過(guò)程中的危險(xiǎn)性。
【IPC分類】C07F9/30, C07F9/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105646574
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】袁曉路, 黃永升, 韋琛鴻, 蔣偉, 居虎軍, 孔順喜
【申請(qǐng)人】安徽國(guó)星生物化學(xué)有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日