專(zhuān)利名稱(chēng)：一種合成草甘膦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種合成草甘膦的方法。
背景技術(shù)：
草甘膦是由美國(guó)孟山都公司開(kāi)發(fā)的除草劑，化學(xué)名稱(chēng)為N-(膦酸甲基)甘氨酸。草甘膦是一種高效、低毒、低殘留、廣譜、內(nèi)吸傳導(dǎo)型葉片噴藥除草劑，主要抑制物體內(nèi)烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶，從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的轉(zhuǎn)化，使蛋白質(zhì)的合成受到干擾導(dǎo)致植物死亡。草甘膦能防除單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等40多科雜草植物。同時(shí)，草甘膦入土后很快與鐵、鋁等金屬離子結(jié)合而失去活性，對(duì)土壤中潛藏的種子和微生物無(wú)不良影響，經(jīng)常被應(yīng)用于蘋(píng)果園、桃園、葡萄園、梨園、茶園、桑園等農(nóng)作物中。目前，合成草甘膦的方法有很多種，如氯甲基膦酸法、亞氨基二乙酸法、亞氨基二乙腈法、溴乙酸乙酯法、氯芐法、氯乙酸法等，但是這些方法的合成原料要么來(lái)源困難，要么成本昂貴，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)專(zhuān)利CN200910050070. 7公開(kāi)了一種以甘氨酸、多聚甲醛及亞磷酸二甲酯在
溶有三乙胺的甲醇溶液中反應(yīng)制得草甘膦的方法，該方法收率在80%左右，但由于反應(yīng)雜質(zhì)不是很清楚，導(dǎo)致在制備過(guò)程中無(wú)法采用合適的后處理工藝，從而造成了草甘膦純度無(wú)法達(dá)到最優(yōu)，純度為95%左右。因此，提供一種能夠提高純度的草甘膦合成方法有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展和草甘膦工業(yè)化的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種合成草甘膦的方法，使得本發(fā)明所述方法能夠提高草甘膦的純度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案步驟I、向Boc-甘氨酸中引入保護(hù)羧基的芐基生成式I所示化合物；步驟2、利用三氟乙酸法去除式I所示化合物中的Boc保護(hù)基，生成式II所示化合物；步驟3、式II所示化合物與多聚甲醛、碳酸鈉反應(yīng)生成CH2=NCH2COOBn,接著加入式
III所示化合物發(fā)生類(lèi)曼尼希反應(yīng)生成式IV所示化合物；步驟4、式IV所示化合物脫除芐基生成式V所示化合物；步驟5、式V所示化合物在酸性條件下水解生成草甘膦；
權(quán)利要求
1.一種合成草甘膦的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I、向Boc-甘氨酸中引入保護(hù)羧基的芐基生成式I所示化合物； 步驟2、利用三氟乙酸法去除式I所示化合物中的Boc保護(hù)基，生成式II所示化合物；步驟3、式II所示化合物與多聚甲醛、碳酸鈉反應(yīng)生成CH2=NCH2COOBn,接著加入式III所示化合物發(fā)生類(lèi)曼尼希反應(yīng)生成式IV所示化合物； 步驟4、式IV所示化合物脫除芐基生成式V所示化合物； 步驟5、式V所示化合物在酸性條件下水解生成草甘膦；
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述R1為甲基或乙基。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟I具體為 Boc-甘氨酸中與氫氧化鈉反應(yīng)生成BocNHCH2COONa,接著加入芐溴反應(yīng)生成式I所示化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，步驟I具體為 Boc-甘氨酸溶于甲醇后用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為7，生成BocNHCH2C00Na，蒸除甲醇加入DMF溶解，然后加入芐溴反應(yīng)生成式I所示化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述Boc-甘氨酸和芐溴的摩爾比為1:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟2所述式I所示化合物與三氟乙酸的摩爾比為5:2-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟3所述式II所示化合物、多聚甲醛、碳酸鈉和式III所示化合物的摩爾比為18:19:11:20。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟4具體為 式IV所示化合物在鈀碳催化下加氫脫除芐基生成式V所示化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟5所述酸性條件通過(guò)加入濃鹽酸實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述方法，其特征在于，在步驟I前還包括Boc-甘氨酸的合成步驟，具體為 在堿性條件下，甘氨酸和二碳酸二叔丁酯生成Boc-甘氨酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及化學(xué)合成領(lǐng)域，公開(kāi)了一種合成草甘膦的方法。本發(fā)明所述方法包括步驟1、向Boc-甘氨酸中引入保護(hù)羧基的芐基生成式Ⅰ所示化合物；步驟2、利用三氟乙酸法去除式Ⅰ所示化合物中的Boc保護(hù)基，生成式Ⅱ所示化合物；步驟3、式Ⅱ所示化合物與多聚甲醛、碳酸鈉反應(yīng)生成CH2=NCH2COOBn，接著加入式Ⅲ所示化合物發(fā)生類(lèi)曼尼希反應(yīng)生成式Ⅳ所示化合物；步驟4、式Ⅳ所示化合物脫除芐基生成式Ⅴ所示化合物；步驟5、式Ⅴ所示化合物在酸性條件下水解生成草甘膦。本發(fā)明通過(guò)采用反應(yīng)機(jī)理清晰的化學(xué)反應(yīng)，提供了一種全新的合成草甘膦的路線(xiàn)，能夠監(jiān)控各步反應(yīng)中的產(chǎn)物和雜質(zhì)，有利于草甘膦純度的提高。
文檔編號(hào)C07F9/38GK102850395SQ20121038436
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者韓福社, 寧兆倫, 李水明 申請(qǐng)人:常州儲(chǔ)能材料與器件研究院, 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所