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

本发明专利技术公开了一种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。本发明专利技术的方法合成的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；本发明专利技术操作简便，生产成本低，安全环保，同时避免了工业化过程中的危险性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成
，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。
技术介绍
草胺膦(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。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℃)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。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<br>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。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，本专利技术采用中间体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。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术的目的是提供一种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。本专利技术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(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为卤素原子，所述R为氢或C1～C6的烷基或苯基。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、吡啶或Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH中的一种或几种。进一步优化，所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种。进一步优化，所述低温条件是温度为-50～0℃，最好为-50～-30℃。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。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。本专利技术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。与现有技术相比，本专利技术产生的技术效果是：本专利技术的方法合成的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；本专利技术操作简便，生产成本低，安全环保，同时避免了工业化过程中的危险性。具体实施方式所举实施例是为了更好地对本专利技术的内容进行说明，但并不是本专利技术的内容仅限于所举实施例。实施例1500ml四口烧瓶内加入0.25mol3-(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0.60mol甲醇，当温度降至-30℃开始滴加甲醇，每秒4～5滴，并向系统内计量通入0.6molNH3，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0.218mol，含量95.6％。实施例2500ml四口烧瓶内加入0.25mol3-(甲基溴代磷酰基)丙酰溴和2.0mol苯，常压恒压滴定漏斗加入0.60mol甲醇，当温度降至-20℃开始滴加甲醇，每秒4～5滴，并向系统内计量通入0.6molN,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0.206mol，含量94.3％。实施例3500ml四口烧瓶内加入0.25mol3-(甲基溴代磷酰基)丙酰氯和2.0mol甲苯，常压恒压滴定漏斗加入0.60mol乙醇，当温度降至-50℃开始滴加乙醇，每秒4～5滴，并向系统内加入0.4mol乙二胺和0.2molK2CO3，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0.231mol，含量97.5％。实施例4500ml四口烧瓶内加入0.25mol3-(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0.60mol异丙醇，当温度降至-30℃开始滴加异丙醇，每秒4～5滴，并向系统内计量通入0.8mol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％。实施例5500ml四口烧瓶内加入0.25mol3-(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0.60mol苯酚，当温度降至-40℃开始滴加苯酚，每秒4～5滴，并向系统内计量通入0.4molNH3和0.2molNaOH，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％。实施例6500ml四口烧瓶内加入0.25mol3-(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0.60mol甲醇，当温度降至-10℃开始滴加甲醇，每秒4～5滴，并向系统内计量加入0.6mol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0.189mol，含量90.2％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，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(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为卤素原子，所述R为氢或C1～C6的烷基或苯基。

【技术特征摘要】
1.一种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，其特征在于，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(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为卤素原子，所述R为氢或C1～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NH3、乙二胺、三乙胺、N,N-二甲基苯胺、吡啶、Na2CO3、K2CO3、
NaOH、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...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓路，黄永升，韦琛鸿，蒋伟，居虎军，孔顺喜，
申请(专利权)人：安徽国星生物化学有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34