一乙醇胺合成草甘膦的工艺 、

一乙醇胺合成草甘膦的工艺、

摘要研究了一种新的制备草甘膦的工艺:在合适的反应条件下,加入一乙醇胺、甲醛、亚磷酸三甲酯生成一种混合物,再在适当的条件下水解该混合物,生成Ｎ-(膦酰基甲基)乙醇胺及其盐,在同一浴中,Ｎ-(膦酰基甲基)乙醇胺及其盐用ＲａｎｅｙＣｕ催化氧化,再水解得到草甘膦。草甘膦的平均收率可达80%。

一乙醇胺代替甘氨酸和ＩＤＡ,直接反应、水解、氧化制备草甘膦的新工艺,此工艺不仅能保证正常的草甘膦的收率,而且由于一乙醇胺的价格比甘氨酸和ＩＤＡ都低,降低了生产成本。具体反应分以下三步进行。

⑴在充满氮气的反应容器中混合一乙醇胺和多聚甲醛。ＮＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ+ＣＨ2ＯＨＯＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ

⑵向反应容器中逐滴滴加亚磷酸二甲酯,并加热反应1小时,然后冷却到室温。ＨＯＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ+(ＣＨ3-Ｏ)2ＰＯＨ(ＣＨ3Ｏ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ

⑶加入盐酸水解6小时, (ＣＨ3Ｏ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ+ＨＣＩ(ＨＯ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ用31Ｐ-ＮＭＲ测试反应后的混合物,产物基本不含Ｎ-(膦酰基甲基)乙醇胺。本实验研究采用新的工艺条件,用亚磷酸三甲酯代替酸式亚膦酸二甲酯制备草甘膦。

1实验

1.1反应原料亚磷酸三甲酯(分析纯),多聚甲醛(工业级),一乙醇胺(工业级纯度≥98%),氢

氧化钠(ｗ=50%),甲醇,浓盐酸,ＲａｎｅｙＣｕ催化剂。

1.2ＲａｎｅｙＣｕ催化剂的制备

1.3反应步骤及工艺条件

制备Ｎ-(膦酰基甲基)乙醇胺将亚磷酸三甲酯、多聚甲醛、一乙醇胺倒入一个圆底烧瓶,烧瓶装有带磁性的搅拌器和回流冷凝器。反应器加热,反应16小时,停止反

应。反应方程如下:ＮＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ+ＣＨ2Ｏ+(ＣＨ3-Ｏ)3Ｐ→(ＣＨ3-Ｏ)2Ｐ

(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ水解反应产物Ｎ-(膦酰基甲基-二甲氧基)乙醇胺,水

解可以在酸性条件下进行,也可以在碱性条件下进行。(ＣＨ3-Ｏ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨ

ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ→(ＨＯ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ+ＣＨ3ＯＨ，用Ｒａｎ

ｅｙＣｕ催化剂氧化Ｎ-(膦酰基甲基)乙醇胺在ＧＳＨ-1型1000ｍｌ带搅拌器的高

压反应釜中,加入Ｎ-(膦酰基甲基)乙醇胺、水、50%氢氧化钠,ＲａｎｅｙＣｕ催化

剂,反应釜密封,用氮气排空气3次,再抽真空,反应在绝氧的环境下进行,加热到

160℃,压力控制在9.5ｋｇ/ｃｍ2。在反应釜内,温度随着氢气的放出而不断的上

升,180分钟后,放氢停止,证明反应结束,草甘膦钠盐的收率为98.5%。(ＨＯ)2Ｐ(Ｏ)

ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ+ＮａＯＨ〔ｏ〕(ＮａＯ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2

ＣＯＯＮａ+Ｈ2Ｏ1.3.3草甘膦的提纯催化氧化反应产物包括草甘膦的钠盐,未反

应完的氢氧化钠和少量的Ｎ-(膦酰甲基)乙醇胺。先过滤,母液加入盐酸中和。ＨＣ

ｌ+ＮａＯＨＮａＣｌ+Ｈ2Ｏ(ＮａＯ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＯＯＮａ+ＨＣｌ

(ＨＯ)2Ｐ(Ｏ)ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＯＯＨ+ＮａＣｌ生成的氯化钠基本全部溶解在水

中,草甘膦只有很少部分溶解在水中(草甘膦在水中的溶解度很小),其余以白色沉淀

析出。浓缩溶液后再加入甲醇醇析,静置一段时间后用滤纸抽滤。重复操作几次,滤

饼在(80～100)℃烘干,得到白色的草甘膦晶体。