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草铵膦是由联邦德国Hoechst化学公司首先开发的一种有机磷除草剂。其除草作用机理是通过作物的叶片吸收后,经过内吸作用,然后再由叶片的基部逐渐向端部进行转移。草铵膦对未出土的幼牙和种子无害,且容易降解,因此成为在国内和国外都非常受欢迎的一种除草剂。 目前国内生产草铵膦的主要工艺路线是以亚磷酸三乙酯为原料,与三氯化磷生成一氯亚磷酸二乙酯、再经与格氏试剂反应生成关键的中间体甲基亚磷酸二乙酯。然后甲基亚磷酸二乙酯经过缩醛反应、解缩反应、解缩产物与氰化钠和氯化铵进行strecker反应、氰基水解反应和氨化反应等复杂的反应步骤和产品提纯步骤最终生成草铵膦成品。此工艺虽然成熟,但存在两个问题:第一,缩醛必须经过解缩后才能进行strecker反应,解缩后产物须进行精馏,合成和操作步骤长,操作繁琐,增加了生产成本。第二,strecker反应中氰化钠的使用,导致副产氯化钠和氯化铵混盐,给企业额外增加了环保压力。本文研究的甲基亚磷酸二乙酯为原料制备草铵膦的工艺,是一种生产成本低,对环境友好的路线,因此本课题的开展对草铵膦的合成方法有很强的指导意义。 本文研究了甲基亚磷酸二乙酯为原料制备草铵膦的工艺。重点对草铵膦收率起到关键影响的缩酯反应进行了研究,通过大量实验研究最终确定了较优的工艺,减少了解缩反应步骤及膦醛精馏操作,大大缩短了反应时间,提高了生产效率和降低了生产成本;采用氢氰酸为原料替代氰化钠进行strecker反应,避免了副产氯化钠和氯化铵混合盐问题,通过对副产氯化铵进行处理,实现了循环利用,彻底解决了环保副产盐的问题,通过正交试验设计最终确定了氢氰酸为原料进行strecker反应制备氨基腈的工艺条件;对氨基腈制备草铵膦步骤进行了一定的探讨,通过盐酸盐精制和氨化反应终点的严格控制,最终得到了98%以上的高品质的草铵膦,收率为85%左右。