[发明专利]一种草铵膦中间体甲基亚膦酸单酯的制备方法

说明书

本发明公开一种草铵膦中间体甲基亚膦酸单酯的制备方法，所述制备方法为：采用O‑甲基甲基膦酰氯，在碱性条件下与硫氢化物反应得到甲基硫代膦酸酯，甲基硫代膦酸酯经过脱硫反应得到草铵膦中间体甲基亚膦酸单酯。本发明具有原材料易得，且不需要构建P‑C键，工艺操作简单方便，降低了生产成本和对设备的要求等优点，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及农药技术领域，尤其涉及一种草铵膦中间体甲基亚膦酸单酯的制备方法。

背景技术

草铵膦由赫斯特公司于上世纪80年代最先开发生产，是一种高效、低毒和非选择性的广谱触杀型除草剂，是目前转基因抗性作物的理想除草剂，应用于果园、葡萄园、马铃薯田、非耕地等防治一年生和多年生双子叶及禾本科杂草。草铵膦对光稳定，在有机溶剂中溶解度较小，易溶于水，其分子式为C₅H₁₂NO₄P，化学名为4-[羟基(甲基)膦酰基]-DL-高丙氨酸，其结构式如下：

随着转基因作物的快速发展，草铵膦的市场需求量越来越大。

甲基亚膦酸单酯是一种制备草铵膦的关键中间体，在室温下性质稳定，空气中不会发生氧化、重排等反应，有利于工业上生产、运输和贮存，其结构式如下：

甲基亚膦酸单酯的合成在一些文献中已有报道，主要涉及P-C键的构建，从而引入最核心的甲基取代基，其合成工艺具有较大的难度，往往需要高温、高压等苛刻的条件。

专利文献(US4101573；US4261923；GB1461378)中首先以气相合成法合成甲基二氯化膦，再由甲基二氯化膦来合成甲基亚膦酸单酯。合成甲基二氯化膦需要高温反应，容易产生沉积物，同时需要严格控制气体配比等反应参数以及对三氯化磷的回收，此外甲基二氯化膦有自动转变为二甲基一氯化磷的倾向。该路线对设备装置要求高，安全风险大。

专利文献(JP7242682；JP95242682)中用三氯化铝法首先生成五价膦中间体，经铝粉等还原剂还原得到甲基二氯化膦，甲基二氯化膦与醇作用得到甲基亚膦酸单酯。该反应为气固相反应，难以充分进行，操作困难，反应过程复杂，产物不易收集，原料难以回收，因此该路线应用范围有限。

文献(J.Med.Chem.2006，49，426；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1981，20，223)中首先用次磷酸铵经碘甲烷甲基化后得到甲基亚膦酸，再与醇反应得到甲基亚膦酸单酯。该方法成本高，三废多，不适合工业化生产。

专利文献(CN1267305A；Phosphorus，sulfur and silion，2002，177，1757；US6011172；US6770779)中以黄磷、氯甲烷、氢氧化钠为原料在合适的催化剂条件下制得甲基亚膦酸盐，再经酸化后与醇反应得到甲基亚膦酸单烷酯。该路线中会生成低价膦化合物，在后处理中容易生成极易燃烧和爆炸的膦氢化合物，大规模生产还存在较大的安全隐患。

专利文献(CN105131034；Handbook of Organophorus Chemistry，Robert Engel，CRC 1992；精细化工中间体，2005，54；Synthesis of Carbon-Phosphorus Bonds，RobertEngel and Jaimelee Iolani Cohen，CRC Press LLC，2004)以氯化二烷基氧膦和甲基氯化镁反应制得甲基亚膦酸二烷酯，再与水反应得到甲基亚膦酸单酯。该路线中生成的卤化物在溶剂中溶解度较大，产物不易分离，且格式反应对反应条件要求高，工业化生产的规模与安全性还存在问题。