一种3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类似物与草胺膦的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学合成技术领域，尤其涉及一种3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类 似物与草胺膦的合成方法。
【背景技术】
[0002] 草胺勝(glufosinate-ammonium)由Hoechest公司于上个世纪80年代开发生产，化 学名称4-[羟基（甲基)膦酰基]-DL-高丙氨酸，又称草胺膦铵盐，为磷酸类除草剂。
[0003] 目前文献报道的草胺膦合成主流路线中甲基二氯化磷和甲基亚磷酸酯是其重要 的两个中间产物。明治制果公司在US4510102、US4101573及日本公报80-60298中提出了以 亚磷酸三酯起始经格式化反应最终得到甲基亚磷酸二乙酯，首先，格氏反应的特点是：1)烷 基卤化镁忌水;2)需乙醚或四氢呋喃等极性溶剂，损耗量大;3)反应需在低温下操作，能耗 大；4)收率不高，规模化生产难度大；其次，中间体于常压近其沸点（122°C)时会自动 Arbuzov反应，该酯的纯度越高越容易发生;Arbuzov反应会剧烈放热，储存和运输方面也需 要耗费很大的物资。
[0004] 以甲基二氯化磷为中间体的工业化合成路线，中间体合成可分为三元络合物法合 成和甲烷高温法合成两种；后期合成草胺膦路线可拆分为两种：1)甲基二氯化磷和醇取代 反应合成不稳定的甲基亚磷酸酯类化合物，接着迈克尔加成再走传统的Strecker反应;该 路线同样需要经历不稳定的甲基亚磷酸酯类化合物，且Strecker路线需用到剧毒的氰化 钠;2)拜耳公司开发的甲基二氯化磷-双酰氯-环磷酸酐-酮酸-草胺膦路线;该路线总收率 可达80%，且无需用到剧毒化学品；然而环磷酸酐的缩合反应需要用到强碱，高温下很容易 破坏环酸酐，影响产品收率。
[0005] 然而前人无法绕过不稳定甲基亚磷酸酯类化合物中间体和环磷酸酐不稳定酯缩 合反应来生产草胺膦，本发明采用中间体3_(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯合成草胺膦，目前 尚未公开相关的合成工艺。
【发明内容】
[0006] 为了克服上述问题，本发明的目的是提供一种3_(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类 似物与草胺膦的合成方法，以降低生产成本，简化操作过程，同时避免工业化过程中的危险 性。
[0007] 本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种3_(烷氧基甲基磷酰基)丙酸 酯及类似物式(I)的合成方法，以3_(甲基卤代磷酰基)丙酰卤化物式(II)为原料，低温条件 下，在溶剂中与化合物式(I II)进行取代反应，得到产物，副产HX采用缚酸剂中和，
[0008]
[0009]其中，所述X为卤素原子，所述R为氢或Cl~C6的烷基或苯基。
[0010]进一步优化，所述缚酸剂为NH3、乙二胺、三乙胺、N，N-二甲基苯胺、啦啶或Na 2C03、 K2C03、Na0H、K0H中的一种或几种。
[0011] 进一步优化，所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种。
[0012] 进一步优化，所述低温条件是温度为-50~0°C，最好为-50~-30°C。
[0013 ]进一步优化，所述化合物式(II )、化合物式(III )、缚酸剂与溶剂的质量比为1:2.2 ~4.0:2·2~4.0:5·0~20·0〇
[0014] 进一步优化，所述取代反应的化合物(III)采用滴加的方式进行。
[0015] 本发明的另一目的是提供一种草胺膦的合成方法，其中间体为上述3_(烷氧基甲 基磷酰基)丙酸酯及类似物。
[0016] 与现有技术相比，本发明产生的技术效果是:本发明的方法合成的3-(烷氧基甲基 磷酰基)丙酸酯及类似物直接缩合、脱羧制得草胺膦关键中间体2-羰基-4-(羟基甲基磷酰 基)_ 丁酸;本发明操作简便，生产成本低，安全环保，同时避免了工业化过程中的危险性。
【具体实施方式】
[0017] 所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限 于所举实施例。
[0018] 实施例1
[0019] 500ml四口烧瓶内加入0.25mol 3-(甲基氯代磷酰基)丙酰氯和2.0mol甲苯，常压 恒压滴定漏斗加入〇. 60mol甲醇，当温度降至-30 °C开始滴加甲醇，每秒4~5滴，并向系统内 计量通入〇.6mol NH3,滴加完毕后，保温2h，升至室温保温12h，加甲苯过滤出不溶性盐，滤 液采用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得白色固体〇. 218mo 1，含量95.6 %。
[0020] 实施例2
[0021] 500ml四口烧瓶内加入0.25mol 3-(甲基溴代磷酰基)丙酰溴和2. Omol苯，常压恒 压滴定漏斗加入〇.60mol甲醇，当温度降至-20°c开始滴加甲醇，每秒4~5滴，并向系统内计 量通入0.6mol N，N-二甲基苯胺，滴加完毕后，保温2h，升至室温保温12h，加苯过滤出不溶 性盐，滤液采用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得白色固体0.206mo 1，含量94.3 %。
[0022] 实施例3
[0023] 500ml四口烧瓶内加入0.25mol 3-(甲基溴代磷酰基)丙酰氯和2.Omol甲苯，常压 恒压滴定漏斗加入〇. 60mol乙醇，当温度降至-50 °C开始滴加乙醇，每秒4~5滴，并向系统内 加入0.4mo 1乙二胺和0.2mol K2⑶3，滴加完毕后，保温2h，升至室温保温12h，加甲苯过滤出 不溶性盐，滤液采用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得白色固体0.23lmo 1，含量97.5 %。
[0024] 实施例4
[0025] 500ml四口烧瓶内加入0.25mol 3-(甲基氯代磷酰基)丙酰氯和2.0mol甲苯，常压 恒压滴定漏斗加入〇.60mol异丙醇，当温度降至-30°C开始滴加异丙醇，每秒4~5滴，并向系 统内计量通入〇.8mol吡啶，滴加完毕后，保温2h，升至室温保温12h，加甲苯过滤出不溶性 盐，滤液采用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得白色固体0.237mol，含量97.2 %。
[0026] 实施例5
[0027] 500ml四口烧瓶内加入0.25mol 3-(甲基溴代磷酰基)丙酰溴和2.0mol甲苯，常压 恒压滴定漏斗加入〇.60mol苯酚，当温度降至-40°c开始滴加苯酚，每秒4~5滴，并向系统内 计量通入0.4mol NH3和0.2mol NaOH，滴加完毕后，保温2h，升至室温保温12h，加甲苯过滤 出不溶性盐，滤液采用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得白色固体0.245mol，含量98.1 %。
[0028] 实施例6
[0029] 500ml四口烧瓶内加入0.25mol 3-(甲基氯代磷酰基)丙酰氯和2.0mol甲苯，常压 恒压滴定漏斗加入〇. 60mol甲醇，当温度降至-10 °C开始滴加甲醇，每秒4~5滴，并向系统内 计量加入〇.6m〇l三乙胺，滴加完毕后，保温2h，升至室温保温12h，加甲苯过滤出不溶性盐， 滤液采用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得白色固体0.189mo 1，含量90.2 %。
【主权项】
1. 一种3-(烷氧基甲基憐酷基）丙酸醋及类似物与草胺麟的合成方法，其特征在于，W 3-(甲基面代憐酷基)丙酷面化物式(II)为原料，低溫条件下，在溶剂中与化合物式(III)进 行取代反应，得到产物，副产HX采用缚酸剂中和，其中，所述X为面素原子，所述R为氨或Cl~C6的烷基或苯基。2. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述缚酸剂为N曲、乙二胺、=乙胺、N, N-二甲基苯胺、化晚、NasC化、K2CO3、化OH、KOH中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种 或几种。4. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述低溫条件是溫度为-50~(TC。5. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述低溫条件是溫度为-50~-30°C。6. 根据权利要求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)、 缚酸剂与溶剂的质量比为1:2.2~4.0:2.2~4.0:5.0~20.0。7. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述取代反应的化合物（III)采用滴 加的方式加入。8. -种草胺麟的合成方法，其中间体为3-(烷氧基甲基憐酷基）丙酸醋及类似物，其特 征在于，所述的3-(烷氧基甲基憐酷基)丙酸醋及类似物由权利要求1-7的方法制得。
【专利摘要】本发明公开了一种3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类似物与草胺膦的合成方法。该方法以3-(甲基卤代磷酰基)丙酰卤化物为原料，低温条件下，在溶剂中与ROH进行取代反应，得到产物，副产HX采用缚酸剂中和。本发明的方法合成的3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类似物直接缩合、脱羧制得草胺膦关键中间体2-羰基-4-(羟基甲基磷酰基)-丁酸；本发明操作简便，生产成本低，安全环保，同时避免了工业化过程中的危险性。
【IPC分类】C07F9/30, C07F9/32
【公开号】CN105646574
【申请号】
【发明人】袁晓路, 黄永升, 韦琛鸿, 蒋伟, 居虎军, 孔顺喜
【申请人】安徽国星生物化学有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月4日