[发明专利]一种草甘膦的合成方法

说明书

本发明提供了一种草甘膦的合成方法，首先将式(I)结构的化合物、多聚甲醛、有机溶剂、水和催化剂在一氧化碳与氢气的混合气体氛围下进行反应，得到式(II)结构的化合物；然后将式(II)结构的化合物和浓盐酸混合水解反应，得到草甘膦，其中，通过采用式(I)结构的化合物作为反应原料来制备草甘膦，不仅反应原料来源广泛，且式(I)结构的化合物的制备不需要合成亚磷酸二甲酯作为反应原料，直接用亚磷酸甚至三氯化磷即可；且制备草甘膦的副产物乙酸可以制备乙酰胺得以循环利用；与现有草甘膦的制备方法相比，原料利用率更高，且工艺路线简化，产生废液少，具有很好的工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，尤其涉及一种草甘膦的合成方法。

背景技术

草甘膦是由孟山都于1974年成功开发并商品化的一种高效除草剂，属氨基酸衍生物；化学名N-(磷酰甲基)-甘氨酸，俗称“农达”；由于广谱、毒性低、高效性以及无残留等优点，使其在转基因作物领域发挥重要作用。可防除单子叶和双子叶、一年生和多年生、草本和灌木等40多科的植物。

草甘膦常用的合成路线主要有甘氨酸路线和IDA路线。甘氨酸法于1986年实现工业化生产。以甘氨酸、亚磷酸二甲酯、多聚甲醛为原料经解聚、加成、缩合、水解制得草甘膦，产品纯度为95％，总收率为80％左右，工艺简单，原料易得，成本相对较低。但随着甘氨酸法的生产应用，该工艺暴露出较多的缺点，如工艺反应周期很长，母液回收、原料制备回用等，增加了大量的辅助设备，需要投入大量的人力物力；而且该工艺产生大量的副产物氯甲烷、需回收系统，草甘膦的含量低，废水处理因难，反应收率下降。生产波动大，物耗能耗高，原粉得量低，废盐、结晶母液量大、草甘膦水剂禁售等多因素制约着甘氨酸法制草甘膦工艺的发展，有必要提升现有工艺的技术水平，提高市场竞争力。

IDA路线是亚氨基二乙酸(IDA)在强酸性条件下与甲醛、亚磷酸缩合生成双甘膦，双甘膦氧化得草甘膦，草甘膦原粉含量＞97％，其中，双甘膦传统的合成路线之一是以二乙醇胺为起始原料，二乙醇胺价格受石油价格波动影响较大，直接影响双甘膦的原材料成本，国内二乙醇胺大部分依赖进口，而且市场不稳定，这均对草甘膦成本造成直接影响。另外此路线虽然产品纯度高，但由于路线较长，生产周期较长，操作环境差，工艺过程中产生大量含酸废水，成为该法的缺点。

因此，提供一种工艺简单、合成效率高的草甘膦的制备方法具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种草甘膦的合成方法，本发明提供的方法合成路线简单，原料利用率高。

本发明提供了一种草甘膦的合成方法，包括：

1)将式(I)结构的化合物、醛、有机溶剂、水和催化剂在一氧化碳与氢气的混合气体氛围下进行反应，得到式(II)结构的化合物；

所述醛为甲醛溶液或多聚甲醛；

2)将式(II)结构的化合物和浓盐酸混合反应，得到草甘膦。

优选的，所述一氧化碳与氢气的混合气体中一氧化碳与氢气的体积比为95∶(2～10)。

优选的，所述步骤1)的反应体系中压力至少为8MPa。

优选的，所述反应的催化剂为八羰基二钴和三苯基膦乙酰丙酮羰基铑中的一种或两种。

优选的，所述步骤1)的反应中还包括助催化剂，所述助催化剂为盐酸、硫酸和对甲苯磺酸中的一种或几种。

优选的，所述式(I)结构的化合物与所述催化剂的摩尔比为1∶(0.005～0.05)。

优选的，所述步骤1反应的有机溶剂为1，4-二氧六环、四氢呋喃和二甲醚中的一种或几种。

优选的，所述式(I)结构的化合物按照以下方法制备得到：