[发明专利]一种L-草胺膦关键中间体的合成新方法

说明书

本发明提供一种L‑草胺膦关键中间体的合成新方法，步骤如下：将式II结构的化合物与式III结构的化合物混合，蒸馏，得到式IV结构的化合物；将式IV结构的化合物与有机酸混合，蒸馏，得到式V结构的化合物；将式V结构的化合物、海因与弱碱混合，反应后加入第一酸溶液调节PH值，然后过滤、洗涤、干燥，得到式VI结构的化合物；向式VI结构的化合物中加入强碱溶液，反应后得到式VII结构的化合物：向式VII结构的化合物中加入第二酸溶液调节PH值，然后蒸干水得到固体物，利用第三溶剂溶解固体物，过滤、冷却，加入第四溶剂，再次过滤，洗涤、干燥，即得到式I结构的化合物，即L‑草胺膦的关键中间体4‑(羟基甲基膦酰基)‑2‑羰基丁酸。本发明成本低、收率高。

技术领域

本发明涉及除草剂有机中间体的合成技术领域，尤其涉及一种L-草胺膦关键中间体的合成新方法。

背景技术

草胺膦(glufosinate-ammonium)是一种广谱、低毒、非选择性除草剂，由Hoechest公司在上世纪80年代开发生产。草胺膦是全球第二大转基因作物耐受除草剂，应用前景十分广阔。草铵膦具有两种对映异构体，但只有L-构型具有除草活性，4-(羟基甲基膦酰基)-2-羰基丁酸是化学法合成L-构型草铵膦的关键中间体。近年来，化学法和生物法合成L-草胺膦的方法被相继开发出来，但毫无例外的均需要使用关键中间体4-(羟基甲基膦酰基)-2-羰基丁酸。

专利US06936444公开了Process for the Preparation of L-phosphinothricine by Enzymatic Transamination with Aspartate(利用天冬氨酸盐通过酶转胺化制备L-膦酯的方法)，该方法的制备过程为：在生物法中，4-(羟基甲基膦酰基)-2-羰基丁酸利用转氨酶作用将羰基转化为氨基而选择性得到L-草胺膦；Hoechest公司在1991(J.Org.Chem,Vol.56,No.5 1991)最先报道了4-(羟基甲基膦酰基)-2-羰基丁酸的化学合成法：利用甲基亚膦酸单乙酯与丙烯酸乙酯在乙醇钠的作用下发生迈克尔加成先制得3-(乙氧基甲基膦酰基)-丙酸乙酯，然后在零下50度与草酸二乙酯在乙醇钠作用下发生克莱森酯缩合，再用盐酸水解脱羧后制得4-(羟基甲基膦酰基)-2-羰基丁酸。安徽国星生物化学有限公司在专利CN106008596中公开了一种草胺膦中间体4-(羟基甲基磷酰基)-2-羰基丁酸的制备方法，江苏七洲绿色化工股份有限公司在专利CN103665032中公开了一种草铵膦的制备方法，这两种方法均是采用环膦酸酐与草酸二乙酯或氰化钠制备4-(羟基甲基膦酰基)-2-羰基丁酸。

现有的制备方法中，Hoechest法需要深冷到零下50℃，且需要使用价格昂贵的乙醇钠，反应总收率低；环膦酸酐法所使用的环膦酸酐制备不易，成本高，且纯化困难，容易导致其酸度值较高，在克莱森缩合中导致醇钠被额外消耗造成反应体系复杂，总收率低，而使用酸度值较高的环磷酸酐与氰化钠反应时会造成巨大的安全隐患，且氰化钠本身为剧毒，应尽量避免使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种L-草胺膦关键中间体的合成新方法，该方法操作简便，成本低、工艺环境友好，对生产设备无特殊要求，特别适用于工业化生产，利用该方法制得的产物经结晶析出，HPLC纯度可达98％以上。

本发明提供一种L-草胺膦关键中间体的合成新方法，包括以下步骤：

S101，在第一溶剂或无溶剂条件下，将式II结构的化合物与式III结构的化合物混合，反应后蒸馏，得到式IV结构的化合物：

S102，在第二溶剂的条件下，将式IV结构的化合物与有机酸混合，反应后蒸馏，得到式V结构的化合物：

S103，在质子性溶剂的条件下，将式V结构的化合物、海因与弱碱混合，反应后加入第一酸溶液调节PH值，然后过滤、洗涤、干燥，得到式VI结构的化合物：