[发明专利]醇溶剂下合成α-氨基腈的方法及草铵膦的合成方法和产品

说明书

本申请涉及一种醇溶剂下合成α‑氨基腈的方法及草铵膦的合成方法和产品，本申请首先公开了一种醇溶剂下合成α‑氨基腈的方法，其步骤包括：在醇溶剂中，缩醛（式a）与氯化铵、氰化钠和氨气进行Strecker反应，制备得到α‑氨基腈（式b）。本申请进一步公开了一种草铵膦的合成方法，以所述方法所得的α‑氨基腈（式b）经酸催化水解可得草铵膦。本申请还公开了一种产品，产品为草铵膦铵盐溶液，其通过所述草铵膦的合成方法合成得到。本申请的α‑氨基腈的合成方法操作简单，收率高达94%以上；醇溶剂下合成α‑氨基腈（式a），反应过程中产生的氯化钠会析出，易于分离，有利于后续酸催化水解制备草铵膦及成品草铵膦的分离纯化，具有优良的应用前景。

技术领域

本申请涉及农用除草剂的领域，尤其是涉及一种醇溶剂下合成α-氨基腈的方法及草铵膦的合成方法和产品。

背景技术

草铵膦(Glufosinate-ammonium)由德国赫斯特公司(现拜耳公司)开发生产，化学名称为4-[羟基(甲基)膦酰基]-DL-高丙氨酸铵盐，为谷氨酰胺合成抑制剂，非选择性触杀型除草剂，中国专利文献CN1267305A记载了草铵膦的合成方法。

目前国内研究较多的合成路线以缩醛为原料，以水为溶剂经Strecker反应制备出关键中间体α-氨基腈，接着α-氨基腈经酸催化水解、分离纯化得到成品草铵膦。

以水为溶剂制备α-氨基腈的收率不高，有待提升；更重要的是，以水为溶剂时，反应过程中不可避免的副产物氯化钠溶于水中，不易被纯化去除，容易带入后续反应中；另外，以水为溶剂时，脱氨过程往往不充分，将为最终的草铵膦成品的杂质分离纯化带来极大困难，增加生产成本和工序复杂度。

发明内容

为了改善目前以水为溶剂制备草铵膦的关键中间体α-氨基腈存在的收率不高、杂质分离难等问题，本申请提供一种醇溶剂下合成α-氨基腈的方法及草铵膦的合成方法和产品，相关技术未见报道。

本申请提供的一种醇溶剂下合成α-氨基腈的方法及草铵膦的合成方法和产品采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种醇溶剂下合成α-氨基腈的方法，采用如下的技术方案：

醇溶剂下合成α-氨基腈的方法，在醇溶剂中，式(a)所示的缩醛与氯化铵、氰化钠和氨气进行Strecker反应，制备得到式(b)所示的α-氨基腈，反应过程如反应式所示：

通过采用上述技术方案，式(a)中链接乙酰氧基与乙氧基的碳原子可以看作是末端醛基的衍生物，具有反应活性。式(a)化合物先与氨反应，接着与氰化物作用，生成式(b)的α-氨基腈，副产物主要是氯化钠。

在醇溶剂中进行Strecker反应合成草铵膦关键中间体α-氨基腈，反应条件更加温和，收率能够达到94％以上，增加了原料缩醛的利用率。同时，反应过程中产生的副产物氯化钠在醇溶剂中的溶解度较小，分离简便，大大减少了氯化钠对后续的酸催化水解反应的影响。将氯化钠分离后，利用上述方法制备得到的α-氨基腈进行草铵膦的制备，最终产物仅为氯化铵和草铵膦铵盐，由于不需要分离易溶于水的氯化钠，大大简化了成品草铵膦的纯化工艺。

可选的，所述醇溶剂为C1-4的小分子醇；所述醇溶剂的体积用量为缩醛质量的4-10倍。

通过采用上述技术方案，特定选用C1-4的小分子醇，并限定醇用量，使氯化铵、氰化钠部分溶于醇溶剂，并使氨气充分溶解于醇溶剂，保证Strecker反应顺利进行。

可选的，所述醇溶剂的体积用量为缩醛质量的7倍。

通过采用上述技术方案，发明人在做对比实验时，发现醇溶剂的体积用量为7倍时，产品收率、醇溶剂的回收成本等达到更良好的平衡。当醇溶剂使用量过少时，反应进行不完全，导致最终收率过低；当醇溶剂使用量过多时，反应进行虽然更完全，收率虽然少量提高，但是体系中的杂质绝对值更高，醇溶剂的分离回收成本大幅提高。