本發明涉及農藥制備領域,尤其是化學合成草銨膦的新方法,具體為一種氨基腈的制備方法及用于制備草銨膦的中間體,本發明通過烯醇醚高活性中間體成功合成了草銨膦。
背景技術:
草銨膦屬于有機磷類非選擇性觸殺除草劑,能夠用于果園、葡萄園、非耕地、馬鈴薯田等,防治一年生和多年生雙子葉及禾本科雜草,多年生禾本科雜草和莎草,具有良好的效果。此外,隨著轉基因作物的推廣,使得草銨膦在全球范圍內的需求日益增加。縮醛是合成草銨膦的重要前體。專利WO79/00405和CN101418013報道了以此縮醛為前體合成草銨膦的工藝,其具體的反應式如下:該反應中,先將縮醛水解為膦醛,得到的膦醛再與氰化鈉發生Strecker反應,得到氨基腈,氨基腈再水解得到草銨膦。然而,從目前的文獻報道來看,上述兩步反應的收率都不是十分理想,制約了該方法在工業化方面的應用。因此,如何提高反應收率,降低生產成本,成為亟需解決的問題。
技術實現要素:
本發明的發明目的在于:針對現有方法中,采用縮醛制備草銨膦收率較低的問題,提供一種氨基腈的制備方法及用于制備草銨膦的中間體。本發明先以縮醛與乙酰氯反應得到烯醇醚中間體,烯醇醚中間體再與氰化鈉反應得到氨基腈,氨基腈最后水解得到草銨膦。不同于現有縮醛制備草銨膦的方法,本發明以縮醛為原料,三步法合成草銨膦,該方法具有較高的反應收率,能夠顯著降低草銨膦的生產成本,具有廣闊的市場應用前景。為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:一種氨基腈的制備方法,包括如下步驟:(1)將縮醛與乙酰氯反應,得到烯醇醚反應式如下式(I)所示:(2)將與氰化鈉、氯化銨、氨水反應,生成氨基腈反應式如下式(II)所示:其中,R1和R2各分別為C1-C3的烷基。所述步驟1中,縮醛與乙酰氯進行反應的反應溫度為-20℃~50℃。所述步驟1中,縮醛與乙酰氯的摩爾比為:1:0.9~1.1。所述步驟1中,反應溶劑為鹵代烴、芳香族有機溶劑、醚類溶劑中的一種或多種。所述步驟1中,所述反應溶劑為二氯甲烷或者四氫呋喃。所述步驟2中,與氰化鈉的摩爾比為1:0.9~1.1。所述步驟2中,反應溫度為:-20℃~40℃。前述制備氨基腈方法的應用,將氨基腈進一步水解得到草銨膦或者草銨膦的鹽。用于草銨膦制備的中間體,其結構式如下:其中,R1為C1-C3的烷基,R2為C1-C3的烷基。本發明提供一種高收率合成草銨膦的新方法,尤其是涉及烯醇醚中間體的化學反應。本發明通過以下技術方案實現:該方法將縮醛與乙酰氯反應得到烯醇醚中間體烯醇醚中間體再和氰化鈉反應得到氨基腈(IV),最后氨基腈水解得到草銨膦本發明中,首先合成烯醇醚中間體,步驟1中,將縮醛與乙酰氯置于反應溶劑中進行反應,得到烯醇醚其中,縮醛與乙酰氯的摩爾比為:1:0.9~1.1,反應溫度為-20℃~50℃,反應溶劑為鹵代烴、芳香族有機溶劑、醚類溶劑中的一種或多種。進一步,反應溶劑為二氯甲烷或者四氫呋喃。本發明首先合成關鍵中間體烯醇醚,并利用其穩定性好且活性高的優點,大大提高了以縮醛為原料合成草銨膦的收率。通過實驗驗證,本發明的收率達到95%以上,顯著優于現有技術。本發明具有收率高,生產成本低,反應條件溫和,易于工業化生產的特點,能夠有效滿足草銨膦大規模生產、應用的需要,具有廣闊的應用前景。具體實施方式本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。本說明書中公開的任一特征,除非特別敘述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即,除非特別敘述,每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。實施例1(1)3,3-二乙氧基丙基甲基膦酸乙酯的制備向1L的反應瓶中加入含量95%的甲基亞磷酸二乙酯143.2g(1mol)和無水乙醇400mL,氮氣保護下控制20℃滴加含量99%丙烯醛57.7g(1.02mol),滴完后室溫反應2小時,然后蒸餾回收溶劑和過量的丙烯醛,瓶內剩余物243.5g即為3,3-二乙氧基丙基甲基膦酸乙酯,含量95%,收率97.2%。(2)3-乙氧基烯丙基甲基膦酸乙酯的制備在室溫下及惰性氣體保護氛圍中,將121.4g(0.5mol)含量98%的3,3-二乙氧基丙基甲基膦酸乙酯加入到1L反應瓶中,然后加入四氫呋喃350g,冷卻到0℃,快速逐滴加入41.2g(0.525mol)乙酰氯,滴完后反應物室溫攪拌2小時后,減壓蒸餾去除溶劑和過量的乙酰氯,瓶內殘余物96.5g即為3-乙氧基烯丙基甲基膦酸乙酯,含量98%,收率98.5%。(3)氨基氰的制備和水解向25.3g氰化鈉和40.5g氯化銨中加入濃氨水195g,攪拌溶解,控制20℃-25℃下緩慢滴加入96.5g的3-乙氧基烯丙基甲基膦酸乙酯,滴完后保持30℃攪拌2小時,得到氨基腈水溶液。將此氨基腈水溶解滴入到400g濃鹽酸中,然后加熱回流2小時,蒸餾去除鹽酸,加甲醇過濾去除無機鹽,濾液用氨水調pH=3,冷卻至析出產品,過濾烘干后得到草銨膦白色粉末89g,含量97%,收率96.7%。實施例2(1)3,3-二甲氧基丙基甲基膦酸甲酯的制備向1L的反應瓶中加入含量95%的甲基亞磷酸二甲酯170.5g(1.5mol)和無水甲醇500mL,氮氣保護下控制25℃滴加含量99%丙烯醛87.7g(1.55mol),滴完后室溫反應2小時,然后蒸餾回收溶劑和過量的丙烯醛,瓶內剩余物303.3g即為3,3-二甲氧基丙基甲基膦酸甲酯,含量95%,收率98%。(2)3-甲氧基烯丙基甲基膦酸甲酯的制備在室溫下及惰性氣體保護氛圍中,將303.3g(1.47mol)含量95%的3,3-二甲氧基丙基甲基膦酸甲酯加入到1L反應瓶中,冷卻到-10℃,快速逐滴加入117g(1.49mol)乙酰氯,滴完后反應物室溫攪拌2小時后,減壓蒸餾去除乙酸甲酯、氯化氫和過量的乙酰氯,瓶內殘余物243.5g即為3-甲氧基烯丙基甲基膦酸甲酯,含量98%,收率99%。(3)氨基氰的制備和水解向71.6g氰化鈉和156.3g氯化銨中加入20%氨水620.5g,攪拌溶解,控制20℃-25℃下緩慢滴加入243.5g含量98%的3-甲氧基烯丙基甲基膦酸甲酯,滴完后保持25℃攪拌2小時,得到氨基腈水溶液。將此氨基腈水溶解滴加900g濃鹽酸,然后加熱回流2小時,蒸餾去除鹽酸,加甲醇過濾去除無機鹽,濾液用氨水調pH=3,冷卻至析出產品,過濾烘干后得到草銨膦白色粉末263.5g,含量98%,收率98%。本發明并不局限于前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合,以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。