专利名称：一种中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机磷类除草剂草铵膦的制备工艺，特别是一种甲基丙醛基膦酸乙酯中间 体的制备工艺。
(二)
背景技术：
草铵膦(glufosinate-ammonium或glufosinate)是一种具有部分内吸作用的高效、低 毒、非选择性(灭杀性)触杀型有机磷类除草剂，其为外消旋混合物，由德国Hoechst公 司最先开发，商品名为Basta。草铵膦的有效成分为phosphinothricin (简称PPT)，化学式 为CsHuN04P，易溶于水，不易溶于有机溶剂，对光稳定；在pl^5 9的水溶液中易水解。 草铵膦包括DL-型，其熔点为229 231'C; L型，其熔点为214 216'C;其中只有L-型 草铵膦具有植物毒性，其除草活性为外消旋混合物的2倍，靶标酶是谷氨酰胺合成酶(GS)。 草铵膦中的有效成分PPT能抑制GS所有己知的形式，而抑制GS的结果可以导致植物体 内氮代谢紊乱、氨的过量积累、叶绿体解体，从而使光合作用受抑，最终导致植物死亡。 草铵膦毒性低，使用较为安全，在土壤中易于降解，对作物安全，漂移小，除草谱广，活 性高，用量少，环境压力小，杀草迅速，能防除或快速杀死马唐、黑麦草等100种以上的 一年生或多年生的双子叶阔叶或未本科杂草。可用水作基剂(溶剂)，使用安全方便。草 铵膦由于其药效只在子叶内传导，不转移到别处，对已出土的植物不会通过根部而起作用， 因此其药害较小，而且经草铵膦处理过的土壤，随后播种各类植物，其生长也不会受影响。 由此可见，对草铵膦的开发利用显得非常重要。
草铵膦的研制、开发及应用，与双丙氨膦(bialaphos)的发现及其结构的确证密切相 关。双丙氨膦是从土壤放线菌或链霉菌(欣epto^c^/^gr(wcop/c^)的发酵液中分离出的 一种三肽类天然抗生物质，它是一种谷氨酸的类似物，其本身没有除草活性，但可在植物 体内代谢为具有除草活性的草铵膦。综观国内外有关草铵膦的文献专利报道，除可用双丙 氨磷经微生物发酵生产草铵膦外，也可采用合成方法生产，其合成方法通常以三氯化磷或 亚膦酸酯为原料，经过化学反应合成膦酸酯，然后再与氨基衍生物发生发应;由于草铵膦 本身即是一种氨基酸，因此也可将亚膦酸酯与烯醛反应后再利用Strecker反应，或将膦酸 酯与丙二酸二乙酯的衍生物反应后再利用Gaburial反应等合成草铵膦。目前，采用合成法 制备草铵膦的方法主要包括高压催化合成法(US 4,906,764; JPN平2- 184692; EP 0,292,918)、低温定向合成法(US 4 ,779 ,279; EP 0,127,429; Ger Offen 4,407,197)、 溴化 合成草铵膦(特开昭48-91019;农药，2001，W「",15)、斯特累克尔反应制备草铵膦法(WO
79/ 00405; Gauszecka. Ewa ， Roxz. Chem. 1975， 49 (72_), 2127- 8)、密切尔(MICHAEL)加成法 (Eur ，Pat. Appl 83/ 92 ,448 (From CA 102 :P 185488); India J . chem. 1973 "(77人1205 -1206)。在上述采用合成法制备草铵膦的方法中，除斯特累克尔反应制备草铵膦法外，其 它方法均存在原料价格昂贵，需要高压、高温或极端低温的条件等缺点，不适于工业化生 产。
斯特累克尔反应制备草铵膦法是目前比较成熟的方法，其合成工艺可用如下反应式
表示
<formula>formula see original document page 4</formula>在该合成工艺中，中间体甲基丙醛基膦酸乙酯是合成草铵膦的关键，鉴于我国急需该 类除草剂，因此开发具有自主知识产权的草铵膦合成工艺具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种工艺简单、制备成本低、实用性强、 适于工业化生产的中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺。 本发明的技术方案
一种中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺，包括两个工艺步骤1)利用甲基亚膦 酸二乙酯与3-溴二乙縮丙醛的合成反应，并经减压蒸馏制得甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯； 2)将制得的甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯，在溶剂中进行酸化水解反应制得甲基丙醛基膦 酸乙酯。
所述合成反应的工艺参数为反应温度为50 170。C，反应时间为3 10小时；甲基 亚膦酸二乙酯与3-溴二乙縮丙醛的摩尔比为1: 0.5 5。
所述溶剂为丙酮与6N盐酸，甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯、丙酮、6N盐酸的质量比为
1: 1: 1 10。
所述酸化水解的反应温度是25 100°C。 本发明的工艺原理可由如下化学反应式表示
<formula>formula see original document page 4</formula>
本发明的优点是工艺简单、制备成本低、实用性强，适于工业化生产，对我国大规 模开发和利用高效无公害草铵膦除草剂，具有重要的现实意义。 具体实施例方式
实施例1:
1)甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯的制备将3-溴二乙縮丙醛与4倍摩尔量的甲基膦酸二乙酯混合，于160。C反应8小时，减压蒸 熘，制得甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯，收率40%,沸点120-124。C78mmHg。核磁数据为，& NMR (CDC13， S ppm): l.l争，6H),, 1.26 (t, 3H) ， 1.39 (d， 3H), 1.65-1.95 (m, 4H) ， 3.44(q, 2H), 3.60 (q, 2H) , 3.99(t， 2H), 4,44 (t, 1H);
2)甲基丙醛基膦酸乙酯的制备
在反应瓶中加入等质量的甲基二乙縮丙醛膦酸乙酯、丙酮、6N盐酸，通入氮气，95°C 反应2.5小时后，用CH2CU干燥,浓縮，得淡黄色液体甲基丙醛基膦酸乙酯，收率41%。核 磁数据为，力NMR (CDC13， S ppm): 1.30(t， 3H)，, 1.48 (d， 3H), 2.03 (m, 2H) ， 2,80(m, 2H)， 4.04(q，2H),9.80(s, 1H)。
实施例2:
1) 甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯的制备
将3-溴二乙縮丙醛与等摩尔量的甲基膦酸二乙酯混合，于160。C反应8小时，减压蒸馏， 制得甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯，收率36%,沸点120-124。C/8mmHg;
2) 甲基丙醛基膦酸乙酯的制备
在反应瓶中加入等质量的甲基二乙縮丙醛膦酸乙酯、丙酮及8倍量的6N盐酸，通入氮 气，95°C反应2.5小时后，用CH2CU干燥,浓縮，得淡黄色液体甲基丙醛基膦酸乙酯，收 率44%。
实施例3:
1) 甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯的制备
将3-溴二乙缩丙酸与等摩尔量的甲基膦酸二乙酯混合，于60。C反应4小时，减压蒸 馏，制得甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯，收率38%,沸点120-124。C/8mmHg;
2) 甲基丙醛基膦酸乙酯的制备
在反应瓶中加入等质量的甲基二乙縮丙醛膦酸乙酯、丙酮及8倍量的6N盐酸，通入 氮气，35。C反应2.5小时后，用CH2CU干燥，浓縮，得淡黄色液体甲基丙醛基膦酸乙酯， 收率44%。
实施例4:
1) 甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯的制备
将3-溴二乙縮丙醛与等摩尔量的甲基膦酸二乙酯混合，于80。C反应6小时，减压蒸 馏，制得甲基二乙縮丙醛基膦酸乙酯，收率45%，沸点120-124。C/8mmHg;
2) 甲基丙醛基膦酸乙酯的制备
在反应瓶中加入等质量的甲基二乙縮丙醛膦酸乙酯、丙酮、6N盐酸，通入氮气，95°C 反应2.5小时后，用CH2CU干燥，浓縮，得淡黄色液体甲基丙醛基膦酸乙酯，收率41%。
权利要求
1. 一种中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺，其特征在于包括两个工艺步骤1)利用甲基亚膦酸二乙酯与3-溴二乙缩丙醛的合成反应，并经减压蒸馏制得甲基二乙缩丙醛基膦酸乙酯；2)将制得的甲基二乙缩丙醛基膦酸乙酯，在溶剂中进行酸化水解反应制得甲基丙醛基膦酸乙酯。
2. 根据权利要求1所述的中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺，其特征在于所述 合成反应的工艺参数为反应温度为50 170。C，反应时间为3 10小时；甲基亚膦酸二乙酯与3-溴二乙縮丙醛的摩尔比为1: 0.5 5。
3. 根据权利要求1所述的中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺，其特征在于所述 溶剂为丙酮与6N盐酸，甲基二乙缩丙醛基膦酸乙酯、丙酮、6N盐酸的质量比为1: 1: l 10。
4. 根据权利要求1所述的中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺，其特征在于所述酸化水解的反应温度是25 100°C。
全文摘要
一种中间体甲基丙醛基膦酸乙酯的制备工艺，其工艺为利用甲基亚膦酸二乙酯与3-溴二乙缩丙醛的合成反应，并经减压蒸馏制得甲基二乙缩丙醛基膦酸乙酯；将制得的甲基二乙缩丙醛基膦酸乙酯，在溶剂中进行酸化水解反应制得甲基丙醛基膦酸乙酯。本发明的优点是工艺简单、制备成本低、实用性强，适于工业化生产，对我国大规模开发和利用高效无公害草铵膦除草剂，具有重要的现实意义。
文档编号C07F9/32GK101418013SQ20081015374
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者然 朱, 朱有全, 杨华铮, 肖玉虹, 胡方中, 邹小毛 申请人:南开大学