甘氨酸-亚磷酸二甲酯法合成草甘膦的研究

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制备草甘膦的方法

制备草甘膦的方法

制备草甘膦的方法草甘膦(Glyphosate),又称为磷甲隆,是一种广谱除草剂,被广泛应用于农业和园艺领域。

草甘膦的制备方法主要包括化学合成和发酵法两种。

一、化学合成法1. 原料准备:化学合成法是通过反应合成草甘膦。

制备草甘膦所需的原料主要包括甘氨酸、甲基膦酸、亚硫酸钠和氯化亚砜等。

2. 反应步骤:步骤一:甲基化反应。

将甘氨酸与甲基膦酸在适当的溶剂中反应,生成甲基甘氨酸甲酯。

步骤二:亚硫酸化反应。

将甲基甘氨酸甲酯和亚硫酸钠在碱性条件下反应,生成甲基甘氨酸亚硫酸酯。

步骤三:氯化亚砜化反应。

将甲基甘氨酸亚硫酸酯与氯化亚砜在适当的温度下反应,生成草甘膦。

3. 反应优化:为了提高反应产率和纯度,可以对反应条件进行优化,例如调节温度、反应时间、反应物比例和催化剂的选择等。

4. 结晶和纯化:反应结束后,将产物通过结晶和纯化步骤进行提纯,得到纯度较高的草甘膦。

二、发酵法1. 菌种培养:发酵法是通过微生物发酵合成草甘膦。

首先需要选择合适的生产菌株,并进行菌种培养。

通常采用大肠杆菌等细菌作为生产菌株。

2. 发酵过程:步骤一:发酵液制备。

将菌种接种到含有适宜营养物质的发酵培养基中,进行培养。

培养条件包括温度、pH值和氧气供应等。

步骤二:发酵过程。

在适宜的培养条件下进行发酵,菌株通过代谢产生草甘膦。

3. 提取和纯化:发酵结束后,需要对发酵液进行提取和纯化。

通常采用溶剂提取、离心和蒸发等步骤,得到草甘膦的浓缩物。

4. 结晶和纯化:将浓缩物通过结晶和纯化步骤进行提纯,得到纯度较高的草甘膦。

制备草甘膦的方法可以根据实际需求选择化学合成法或发酵法。

化学合成法相对较简单,需要的原料较少,但对于某些特殊的化学反应条件要求较高。

而发酵法需要进行菌种培养和发酵过程,操作相对复杂,但可以在较大规模上生产草甘膦。

选择合适的制备方法,可以根据实际情况和生产需求进行权衡和选择。

总结起来,制备草甘膦的方法主要包括化学合成法和发酵法。

化学合成法通过一系列反应合成草甘膦,而发酵法则利用微生物代谢合成草甘膦。

草甘膦母液的沉淀处理研究

草甘膦母液的沉淀处理研究

草甘膦母液的沉淀处理研究刘志英;徐炎华;赵贤广【摘要】[目的]探究有效去除草甘膦母液中亚磷酸根的方法.[方法]采用化学沉淀法研究了沉淀剂种类、pH、投加量、静置时间等因素对草甘膦母液中亚磷酸根去除率的影响.[结果]加入AlCl3·6H20,当pH为9、投加量0.24 mol/L、快搅30 s、强度300 r/min、慢搅2.5min、强度100 r/min、静置时间为30 min时对草甘膦母液中亚磷酸根的去除效果达到60%以上.[结论]为膜技术在草甘膦母液资源化处理中的工业化推广与应用提供了理论依据.%[ Objective] The aim was to study a removal method of HP032 - from glyphosate mother liquor. [ Method] Effects of precipitant quantity and type,pH and standing time on the removal rate of HPO32- from glyphosate mother liquor were studied by chemical precipitation method.[Result] When the initial pH was 9,the following pretreatment procedure resulted in the removal rate of more than 60% of the HP03 2- from glyphosate mother liquor;the addition of 0.24 mol/L A1C13 · 6H2O,stirring at 300 r/min for30 s and 100 r/min for 2.5 min,followed by standing for 30 min. [ Conclusion] The research result provides theoretical basis for the industrial popularization and application of membrane technology in resourceful treatment of glyphosate mother liquor.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)029【总页数】3页(P14271-14273)【关键词】草甘膦母液;亚磷酸根;沉淀;去除率【作者】刘志英;徐炎华;赵贤广【作者单位】南京工业大学环境学院,江苏省工业节水减排重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学环境学院,江苏省工业节水减排重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学环境学院,江苏省工业节水减排重点实验室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】S451.2草甘膦[N-(膦酰基甲基)甘氨酸]是一种高效、低毒、广谱、安全的内吸传导非选择性的芽后除草剂,为世界上生产量最大的农药品种,问世30多年来经久不衰[1-4]。

基于IDA法的草甘膦生产工艺优化策略

基于IDA法的草甘膦生产工艺优化策略

基于IDA法的草甘膦生产工艺优化策略摘要:草甘膦是一种广泛应用于农业领域的除草剂,其合成工艺的优化对于提高生产效率、降低成本以及减少环境影响具有重要意义。

本文以基于IDA法合成草甘膦的生产工艺为研究对象,通过分析草甘膦生产工艺的流程,提出了一系列优化策略,并在实验室和工业规模上进行验证和评估。

结果表明,通过调整反应条件、优化催化剂选择、改进反应体系以及提高废水处理等方面的措施,成功地优化了草甘膦的合成工艺,实现了高产率、高选择性的生产,为工程化实现奠定了基础。

关键词:IDA法;草甘膦;生产工艺;优化策略引言草甘膦作为一种高效、广谱的除草剂,被广泛应用于农业领域,对提高农作物产量和质量具有重要作用[1]。

然而,目前草甘膦的生产工艺仍存在一些问题和挑战,例如低产率、废水处理难题以及催化剂的选择等。

因此,优化草甘膦的合成工艺,以提高产率、降低成本,并减少对环境的负面影响,成为当前研究的重要课题。

本文旨在针对基于IDA法合成草甘膦的工艺,提出一系列优化策略。

首先,对现有工艺进行全面分析,通过调整反应条件,如温度、压力和反应时间,以提高反应效率和产率;同时,优化催化剂的选择和使用量,以提高反应的催化效率;此外,改进反应体系,例如优化溶剂体系和添加助剂,有助于提高反应的速率和稳定性;最后,加强废水处理,通过采用有效的废水处理技术,降低对环境的影响。

通过实验室和工业规模的验证和评估,本研究证明了上述优化策略在草甘膦生产工艺中的有效性。

优化后的工艺表现出较高的产率和选择性,并成功实现了草甘膦的工程化实现。

经过经济评估,新工艺不仅提高了生产效率,降低了成本,还减少了废水处理的负担,具有较高的经济效益和环境友好性。

1草甘膦生产工艺概述及IDA法介绍1.1 草甘膦的定义和应用草甘膦(Glyphosate)是一种广谱除草剂,广泛用于农业和园艺领域。

它是世界上最常用的除草剂之一,可以有效控制多种杂草和草本植物。

草甘膦主要应用于农业、园艺、林业等领域,广泛用于农作物田间除草,包括小麦、玉米、大豆、棉花等主要作物,它可以有效地控制一些常见的杂草,提高作物产量;草甘膦在果园、葡萄园和蔬菜园等园艺领域也有应用,用于除草,保持果树、葡萄藤和蔬菜的良好生长环境;在林业领域,草甘膦可以用于除草和森林地的准备工作,控制杂草的生长,为栽植新树苗或促进森林再生提供有利条件。

草甘膦除草剂合成工艺研究进展

草甘膦除草剂合成工艺研究进展

V 13 N . o 0 o4 .
D c20 e.09
草 甘膦 除草 剂合成 工 艺研 究 进展
张春艳 张 国平 2 ,
(.山东东营市一中, I 山东 东营 2 79 ;.淮北煤炭师范学院化学与材料学院, 50 12 安徽 淮北 2 5 0 ) 3 0 0

要: 对国内外草甘膦 除草剂的合成工艺及其最新的研究进展进行介绍. 论述甘氨酸法和 IA法 的合成路线, 中 D 其
较 易 降解 , 动物 、 生物 中不积 累 , 在 水 低毒 安全等 这些 特点 , 目前 草甘 膦 年销 售额在农 药类 产 品中 占据 首 位 . 草 甘膦 自问世 以来 , 过 3 经 0多 年 的发展 , 模较 大 , 规 生产 厂家 颇 多 , 特别 是 在 国 内, 高达 5 0多家 . 目前 草 甘
S h me c e 1
此方 法最早 被 沈 阳化 工研 究 院所 用 . 工艺过 程 的关键 部 分是 氯 甲基 邻酰 二氯 的合成 和第 三 步 的缩 本 合 反应 , 因为氯 甲基邻 酰 二氯 的水 解几 乎 都是 定量 反应 , 三 步缩 合 是将 氯 甲基 磷酸 和甘 氨酸 以等物 质量 第
以我 国 丰 富 的天 然 气 为 原 料 合 成 氢 氰 酸 , 过 渡 金属 络 合 物 催 化 氧 化 双 甘膦 合成 草 甘 膦 , 合 成 工 艺 将在 以后 具 有 以 此
较 强 的竞 争;D 草 甘 IA
中 图分 类 号 :Q 47 2 T 5 . 9 文 献标 识 码 : A 文 章 编号 : 6 2— 1 72 0 )4— 0 2— 5 17 7 7 (0 90 04 0
亚磷 酸二 甲酯 法 、 亚磷 酸 二 乙酯 法 和亚磷 酸 三 甲酯 法 , 分别介 绍 如下 : 2 1 2 1 亚 磷酸 二 甲酯法 . ..

草甘膦的合成探讨

草甘膦的合成探讨
总收率达 8 .%, 5 9 含量 9 %, 4O 草甘膦 产品结构由 I R。 HNMR确认。 [ 关键词 ] 草甘膦 催化合成 新方 法
0 前 言 .
草甘膦 , 学名 N ( 酸甲基) 化 一 磷 甘氨酸, 纯净草 甘膦是挥发性 白色晶 体 ,密度是 05/ ,熔点是 2 0C 伴随分解 )2 ℃时在 水中溶解度 是 .gt 3  ̄( ,5 1 g IWC . , 2 O 时是 1 . 不溶于一般有机溶剂 , 3 6 常温 下稳 定 , 便于运输 、 贮 存 。草甘膦是低毒 内吸传导广谱灭生性有机磷 除草剂 , 自从 1 7 年美 91 国孟 山都公 司开发成功 以来 ,至今 已成 为世 界上产 量最大 的农药 品 种 .草甘膦广泛用于森林 、 橡胶 圃 、 茶园 、 咖啡 、 剑麻 、 园 、 豆地 内防 果 大 治葡萄冰草 、 香附子 、 茅草 、 狗芽根等 8 余种杂草 。 O 草甘膦对于鱼类 、 鸟 类、 蚯蚓 、 蜜蜂 、 昆虫和大多数 细菌都 比较安全 , 以对 自 所 然界生态平衡 不会产生有害的影响” I 。 有关文献报道草甘膦合成方法很多 ,当前 国内外在T业生产上应 用 的合成方法 主要 有 2条 , 即亚氨基 二乙酸( A方 法和亚磷酸二烷 基 I ) D 脂方法 , 后者 由沈阳化工研究 院等单位的深入研究和完善 , 中间体 氨 其 基酸 和亚磷 酸二 甲脂的生产配置 , 当前 已被大多数 生产 厂家所应用 . 应 用 I A法合成草甘膦 , D 以双甘膦为原料 , 经双氧水氧化合 成草甘膦 , 着 重研究了用硫酸亚铁和盐 A共同催化合成草甘膦 ,这方面研究 国内鲜
科技信息
专题 论 述
蕈甘 麟 硇 合 成 捻 讨
浙 江新 安化 工 集 团股份 有 限公 司 章娅仙

草甘膦工艺介绍

草甘膦工艺介绍

草甘膦项目工艺介绍一、亚磷酸二甲酯 1、反应原理及流程简图 (1) 主反应3CH 3OH +PCl 3(CH 3O )2POH +2HCl +CH 3Cl (2)副反应PCl 3+3CH3OH H 3 P O 3+3CH 3Cl(3)生产工艺流程简图三氯化磷水盐酸碱亚磷酸 配碱釜亚磷酸二甲酯去草甘膦合成 氯甲烷去回收2、生产工艺流程简述 (1)酯化岗位三氯化磷和甲醇以一定的投料比经预冷器后投入酯化釜在55℃、负压下进行酯化反应,反应生成的氯甲烷,氯化氢气体(夹带少量甲醇等)经两级冷凝后,过量甲醇等组分重新回流到酯化釜继续反应,氯甲烷和氯化氢经气液分离器到吸收岗位。

酯化反应产物在75℃下经过两级脱酸后,得到亚磷酸二甲酯的粗品(含亚磷酸)。

脱酸釜出来的气体经冷凝后,一部分重新回流到酯化釜参加反应,其余气体经气液分离器到吸收岗位。

(2)吸收岗位酯化反应产生的氯化氢、氯甲烷气体经高浓盐酸吸收器、浓盐酸吸收器、稀盐酸吸收塔和碱洗塔后,经除雾器、尾气缓冲罐和罗茨风机到氯甲烷回收工段。

(3)蒸馏岗位在高真空条件下,酯化反应合成的亚磷酸二甲酯粗品经预热后进入蒸馏塔在140℃、-740mmHg下进行真空蒸馏,塔顶产物经两级冷凝后,一部分回流至蒸馏塔,其余进入酯受槽,供草甘膦生产;高沸物(亚磷酸)由再生器排入残液受槽,冷却到室温,亚磷酸包装出售。

(4)氯甲烷回收岗位来自草甘膦、亚磷酸二甲酯的副产物氯甲烷,通过水洗、碱洗、干燥(酸洗)、压缩、冷却获得氯甲烷产品。

工艺流程简图15%的液碱水氯甲烷工艺流程简述来自草甘膦、亚磷酸二甲酯的氯甲烷尾气(氯甲烷含量为60%)经预洗塔水洗后(预洗)进入碱洗塔与从塔顶加入经碱冷凝器预冷至约-5℃的5-15%的碱液喷淋逆流吸收温度为35℃,以除去混合气中的残余的氯化氢,同时因气体被冷却,进一步脱水,15%的氢氧化钠水溶液,通过碱循环泵循环使用,当碱液浓度<5%时更换新碱,浓度小于5%的碱液送至配碱釜。

草甘膦

草甘膦

草甘膦一、产品概况草甘膦是由美国孟山都公司开发的除草剂。

又称:镇草宁、农达(Roundup)、草干膦、膦甘酸。

纯品为非挥发性白色固体,比重为0.5,大约在230℃左右熔化,并伴随分解。

25℃时在水中的溶解度为 1.2%,不溶于一般有机溶剂,其异丙胺盐完全溶解于水。

不可燃、不爆炸,常温贮存稳定。

草甘膦是一种高效、低毒、低残留、广谱、对环境友好的灭生眭慢性内吸除草剂,通过杂草茎叶吸收并传导全株,使杂草枯死,在土壤中迅速分解,只能作茎叶处理,对一年生和多年生杂草均有效,是全球生产量和使用量最大的农药品种,适用于果园、茶园、桑园、林木、农田等作物。

二、两大生产工艺草甘膦由美国孟山都公司于1971年创制成功,IDA路线合成,我国沈阳化工研究院于1973年仿制成功,为甘氨酸合成路线。

由于草甘膦用药成本低,灭草效果好,受到用户欢迎,尤其是孟山都公司开发出抗草甘膦转基因作物后,草甘膦使用量急剧上升,孟山都公司也成为全球最大的草甘膦生产厂家(20万吨/年)。

我国草甘膦行业发展一直较慢,直到上世纪9O年代中后期,孟山都专利到期后国内仿制出IDA路线,发展速度才有所加快。

加入WTO以后,我国草甘膦行业得到迅猛发展,已成为全球第二大草甘膦生产国和出口国,草甘膦也成为我国出口量最大的农药品种,出口金额占除草剂出口总金额的70%。

1.IDA路线以孟山都公司为代表的国外企业主要采用IDA法(亚氨基二乙酸)为主,先制备亚胺基二酸(IDA),再用IDA生产双甘膦,最后双甘膦氧化获得草甘膦。

该工艺具有流程短、收率高和不产生污染等诸多优势。

具体工艺又可分为4种1.1以亚氨基二乙酸为原料的IDA法美国孟山都公司草甘膦的生产工艺是以亚氨基二乙酸为原料的IDA法。

它以氢氰酸为基本原料,经催化合成、水解、缩合和氧化等反应而成。

具体反应过程如下:美国孟山都公司的亚氨基二乙酸(IDA)的合成是以生产丙烯腈副产物氢氰酸为原料,具有较好的环保效益。

IDA法草(双)甘膦工艺优化探讨

IDA法草(双)甘膦工艺优化探讨


多次重复使用; D I A收率高;由该法生产的 I A再 D 去合成的双甘膦、草甘膦为世界粮农组织认可,可 出口到欧美等西方国家;副产 H 经处理后可作为 2 二乙醇胺法合成草甘膦路线如下:
( 2 ( CH2 CH2 HO) O) P NH COOH+ N( H ) HCI C Cl C2 53‘ + H3
优点:工艺简单,原料易得 ;副产物一氯甲烷 化 工原 料 。 市场畅销 ; 废水量较 I A法少 , D 且废水由于无 N C , a1
收稿 日期 :20 0 06— 3—1 ;修 回 日期:2 0 0 3 0 6— 6一l 2
作者简介:赵卫东 (9 9 ,男,江苏淮安人,工程师,长期从事农药合成工艺研究工作。目前从事氯系阻燃剂及氯化橡胶应用研究工作。 16 一)
维普资讯
第 5卷 第 4期
20 0 6年 8月
现 代 农 药
M o e Ag o h mias d m r c e c l
Vo . NO 4 1 5 . Au . 0 6 g20
I A法草 ( )甘膦工艺优 化探讨 D 双
赵 卫 东,周 月国 ,张 辉
1 工艺路线 比较
1 甘氨酸路 线 ( . 1 亚磷 酸二 甲酯路线)
N 2HC O HC 2O H+(H0n (25 c ’)+NCH) 3
H OCH2 NHC C H2 OO’ ’ N ( H5 H C2 )
缩 合
收率低,产品含量低 , 废水量大 , 劳动条件差 。氢
氰酸法特点 :适用于有氢氰酸尾气的企业 , 但氢氰 酸剧毒,操作难度大。二乙醇胺法特点:主要原料 为二乙醇胺 ,在催化剂作用下,在一定压力下与离 子膜碱反应 生成亚 氨基 二乙酸钠 ( 以下简称二钠 盐) 再经过酸化便 生成 I A。 , D 该法优点 : 催化剂可
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光谱 仪 , 国 B U E 德 R K R公 司 。
1 2 合 成路 线 】 .
1 2 1 解 聚反 应 ..
H O



l I
() 1
fO C O — _ H c H — — + — —
行研 究 , 通过 对物 料 配 比、 常压 蒸馏 时 间等重 要影 响
: ・ t : :- : , : : : ・: t :t :々 :-:
甘 氨 酸 一 磷 酸 二 甲 酯 法 合 成 草 甘 膦 的 研 究 亚
高立蕊 , 胡景焕 , 李福祥
( 太原理 工 大学精 细化 工研 究所 , 山西 太原 002 ) 30 4
摘要 : 以甘氨酸 、 多聚甲醛 、 亚磷酸二 甲酯为 原料 , 无水 甲醇 为溶剂 , 乙胺 为催化 剂合成 草甘膦 , 三 考察 了反应物 的用 量 、 反应 利间等对草甘膦 收率 的影响 。结果 表明 , 选择最 佳 的物 料配 比、 延长常
压蒸馏时 间可大大 提高草 甘膦 的收率 。在 最佳 工艺 条件 的基 础上 , 甘膦 的 总产率 最 大可 达到 草
H C 2 HC 2 O HN E ) + O H N H C O ( t3
CH3 0
4 )将 酯 化 液 冷 却 至 室 温 , 与 体 积 分 数 为 并
( A)
3 %盐 酸 0 3m l2 ) l 8 . o(6mE 在 5℃ 一3 0℃下 混 合 , 将酯化 液滴 加到 盐酸 中 ,. 0 5h内滴加完 毕 。
1 2 3 酯 化反应 ..
Co H\ s0
稳定 、 率较 高 , 可 制得 固体 草甘 膦 , 收 且 因而 发 展 十 分迅 速 。本 文 主要 对 甘 氨 酸 一 磷 酸二 甲酯 合 成 进 亚
T 一 0 双光束紫外 可见 分光光度计 , U1 1 9 北京普 析 通用 仪器 有 限公 司 ; E T X 0傅 立 叶变 换 红 外 V RE 7
() 3

1 ・ 6

西


21 0 1年 6月
OH

2 )向上 述 溶 液 中 加 入 0 1m l 7 6 ) 氨 . o ( . 5 g 甘


H3 CO— CH2+ NH2 CH, COOH — NE
CH3 O \

/ C ‘ O HN( t3 H O N 2 C E)

Nk E
H3 )一CH2 + NH2 C(- CH2 COOH —
作者简 介: 高立蕊 , ,9 3年 出生 , 女 18 太原 理工大学在读 硕士研究生 。
研 究 方 向 : 甘膦 合 成 的研 究 。 草
H C N C C O ( t3 ( O H2 H H2 O HN E ) A)

、一 () 4
酸, 在搅拌下控制温度至( 1 1 C 缩合反应 1 。 4 ± )q , h 3 )再滴 加亚 磷酸 二 甲酯 0 16m l1 . ) .2 o(2 2mE , 在 搅拌下 控 制温度 至 ( 1 )℃发 生 酯 化 反应 , 5 ±1 反
应 时 间 2 5h . 。
因素 的分 析 , 出 了最 佳工 艺 条件 , 提 高 了草甘 膦 得 并
的收率 。

OH
J I
12 2 加 成反应 ..
O H

H C H +C 3 H — — 3 O C 2 ( ) — — HO H C — H 2
收 稿 日期 :0 10 -8 2 1 -32
有 2种 , 以亚 氨 基 二 乙酸 (D 为 原 料 的生 产 方 即 I A)
甘 氨 酸 ( 量 分 数 >9 % ) 亚 磷 酸 二 甲 酯 ( 质 - 8 、 - 质
量 分数 I9 % ) 草甘 膦 ( > 5 、 质量分 数 9 % ) 均为工 业 5 ,
级 试剂 ; 聚 甲醛 ( 量 分数 I9 % ) 无水 甲醇 ( 多 质 > 5 、 质 量 分 数 ≥9 % ) 三 乙 胺 ( 量 分 数 ≥9 % ) 盐 酸 9 、 质 9 、 ( 积分 数 I3 % )均 为 化学纯 。 体 > 8 ,
第3 1卷第 3期
21 0 1年 6月
S HAN Ⅺ

西
AL I C NDUS Y n
Jn 0 1 u .2 1
: -‘ : ・一I :::: :: :: :::::= ・,・, : :
: 裤鹭 菠※ ※:
8 8 1. 7% 。
关 键 词 : 甘 膦 ; 氨 酸 ; 磷 酸 二 甲酯 ; 成 草 甘 亚 合
中图分类 号 :Q 5 T 47
文献标识码 : A
文章编 号 :04 7 5 (0 1 0 —0 50 10 ・0 0 2 1 )3 0 1 —4


草 甘膦 ( MG) 名 镇 草 宁 、 达 、 旺 , 一 种 P 又 农 农 是
1 实 验 部 分
1 1 原 料 及仪 器 .
高效、 毒 、 残留、 低 低 广谱 、 环境 友好 的灭 生性 慢性 对 内吸除 草剂 … , 除 草 性质 是 17 其 9 1年 美 国 D D 贝 .. 尔 德等 发 现 的 。至 2 0世 纪 8 O年代 ,MG成 为世 界 P 除草剂 的重 要 品种 。从 大 类 分 , 甘 膦 的生 产 方 法 草
法 和甘 氨 酸 一 磷 酸 二 甲酯 为 原 料 的 生 产 方 法 j 亚 。 草 甘膦 是美 国孟 山都 公 司 17 94年 的 商 品化 除草 剂 , 采用 亚 氨基 二 乙酸法 生产 。我 国 的草 甘 膦生 产起 步 于 2 纪8 0世 0年代 。18 97年 , 阳 化工 研 究 院推 出 沈 以甘 氨 酸一 亚磷 酸 二 甲酯 为 主 要 原 料 的 烷 基 酯 法 合 成 草甘膦 工 艺 , 很 快 实 现 了工 业 化 J 并 。该 法 工 艺
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