[发明专利]含膦酰基的α-氨基腈的制备方法

说明书

本发明公开了一种含膦酰基的α‑氨基腈的制备方法，该方法采用芳亚甲基氨基乙腈与乙烯基甲膦酸酯在有机溶剂中加成，然后在水中脱去保护基，得到含膦酰基的α‑氨基腈。本发明不使用高毒、恶臭的原料，并且工艺简单、原料易得、条件温和，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种含膦酰基的α-氨基腈的制备方法，属于有机合成化学技术领域。

背景技术

2-氨基-4-(烷氧基甲膦酰基)丁腈又称3-氨基-3-氰基丙基甲膦酸烷基酯，是一种典型的含膦酰基的α-氨基腈，主要用于合成农药草铵膦。

草铵膦(glufosinate)，是一种广谱触杀型除草剂，具有部分内吸作用的高效、低毒、非选择性。因杀草活性高，药效迅速，广泛用于油菜、玉米、棉花、大豆、水稻和果园的除草，是目前转基因抗性作物中比较理想的除草剂。

有关草铵膦的化学合成方法文献报道很多，特别是近年来，国内对草铵膦原药的合成研究、应用建设形成高潮，出现许多新合成方法或旧工艺技术改进。其中，利用Strecker反应制备含有甲膦酰基的α-氨基腈，然后水解得到草铵膦的工艺方法尤其比较成熟，得到普遍应用(专利CN103288874B)。该工艺方法如专利CN1261442C(WO1999/009039)报道，采用丙烯醛与甲基亚膦酸二乙酯在乙醇中反应，生成甲膦酰基丙缩醛，然后在氨水或氯化铵中与氰化物加成，制备4-(乙氧基甲膦酰基)-2-氨基丁腈，最后酸性水解，氨水中和得到草铵膦。专利CN103288874、CN104497039、WO2015/173146在此基础上进行改进，提高工艺收率。虽然该工艺方法具有工艺步骤短、反应条件温和、原料廉价易得的优点，但需要使用剧毒、恶臭的原料氰化物、丙烯醛，在安全、环保方面受到限制。

为避免使用剧毒、恶臭原料，专利EP0292918公开一种采用乙烯基甲膦酸乙酯与苯亚甲基甘氨酸异丙酯加成，然后酸性水解、氨水中和的方法。专利CN105131032采用类似工艺路线，在手性催化剂催化下，先合成一种S型苯亚甲基氨基甲膦酰基丁酸酯，然后在酸催化下水解脱苯亚甲基，再用氨水中和成盐，得到L型草铵膦。该方法操作步骤少、反应条件温和，得到高活性的L型草铵膦。但该工艺需要较低的反应温度，手性催化剂也比较昂贵，生产成本高，工业化生产具有难度，而且水解后副产物太多，不利于清洁生产。

发明内容

为克服含膦酰基的α-氨基腈制备中存在的生产成本高、三废污染大的缺陷，本发明的目的是提供一种高收率、低污染、制备方便的含膦酰基的α-氨基腈的制备方法。

本发明采用芳亚甲基氨基乙腈与乙烯基甲膦酸烷基酯加成，然后脱去芳亚甲基得到含膦酰基的α-氨基腈类中间体2-氨基-4-(烷氧基甲膦酰基)丁腈。包括如下步骤：

(1)以式(Ⅱ)所示的芳亚甲基氨基乙腈与(Ⅲ)所示的乙烯基甲膦酸烷基酯类化合物为原料，在有机溶剂中进行反应，得到式(Ⅳ)所示的含膦酰基的α-氨基腈衍生物；

其中，R为C1～C2的烷基，Ar为取代或未取代的苯基、取代苯基或二苯基；

(2)将步骤(1)制得的式(Ⅳ)所示的含膦酰基的α-氨基腈衍生物与水反应，脱去芳亚甲基保护基；

则可得到含膦酰基的α-氨基腈(Ⅰ)。

在步骤(1)中，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、丁醚、四氢呋喃、二氧戊环、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二甲苯。