CN115636849A - 一种l-草铵膦的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农药生产技术领域,具体公开一种L‑草铵膦的合成方法。所述合成方法包括:醇溶剂中,L‑高丝氨酸与氯化试剂反应,得化合物Ⅲ;醇溶剂中,化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯进行膦酰化反应,得化合物Ⅳ;化合物Ⅳ于酸性条件下水解,得L‑草铵膦盐酸盐溶液,将L‑草铵膦盐酸盐溶液经后处理得到L‑草铵膦。本发明提供的L‑草铵膦的合成方法,有效简化了L‑草铵膦的合成工艺,提高了生产效率,且减少了原料种类,制备成本显著降低,产品的总收率可达90%以上,纯度可达97%以上,且三废产生量少,适合大规模工业化生产应用,对草铵膦类农药的发展具有十分重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及农药生产技术领域,尤其涉及一种L-草铵膦的合成方法。
背景技术
L-草铵膦,又称精草铵膦,化学名为4-[羟基(甲基)膦酰基]-L-丁氨酸,是一种广谱灭生性除草剂,具有高效、低毒、易降解、使用安全方便等优点,对一年生、多年生的双子叶和禾本科杂草具有较好的除草效果。
L-草铵膦的化学合成方法主要有脱氢氨基酸酯的手性催化加氢和以L-氨基酸为起始原料进行化学合成。手性催化加氢工艺需要使用价格昂贵的钌、铑类贵金属催化剂,制备L-草铵膦的成本高,光学纯度低,具体合成过程如下:
以L-氨基酸为起始原料进行化学合成L-草铵膦的报道较多,以天冬氨酸、蛋氨酸和高丝氨酸等为原料的化学合成均有文献报道。其中,以蛋氨酸和高丝氨酸为原料最具有工业化潜力,以L-蛋氨酸或L-高丝氨酸为起始原料合成L-草铵膦的工艺路线目前主要有两条,其中一条路线为合成内酯盐酸盐、经氨基保护、开环氯代、膦酰化、水解反应得到L-草铵膦,具体路线如下。此工艺合成路线长,需要经过五步反应,总收率为75%左右,且需要使用高毒的氯甲酸酯进行氨基衍生反应,产生大量废水和大量酸性氯化氢气体。
另一路线为:以L-蛋氨酸或L-高丝氨酸合成环状衍生物后与甲基二氯化磷或甲基亚膦酸二乙酯反应,经水解得到L-草铵膦,具体路线如下。该工艺合成环状化合物步骤的收率较低,且环状衍生物与甲基亚膦酸二乙酯反应发生副反应较多,若使用甲基二氯化磷与环状衍生物反应,则需要消耗2倍摩尔量的环状衍生物,因此,需要消耗大量的L-高丝氨酸,生产成本高、生产效率低。因此,有必要研发一种生产成本低、生产效率高且产品收率、纯度高的L-草铵膦的合成新工艺。
发明内容
针对现有技术中L-草铵膦的生产工艺存在收率、质量较差以及操作繁琐、生产效率低的问题,本发明提供一种L-草铵膦的合成方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:
一种L-草铵膦的合成方法,包括如下步骤:
步骤a,醇溶剂中,L-高丝氨酸与氯化试剂反应,得化合物Ⅲ;
步骤b,醇溶剂中,化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯进行膦酰化反应,得化合物Ⅳ;
步骤c,化合物Ⅳ于酸性条件下水解,得L-草铵膦盐酸盐溶液,将L-草铵膦盐酸盐溶液经后处理得到L-草铵膦;
其中,所述氯化试剂为二氯亚砜、氯化氢醇溶液或氯化氢气体;所述醇溶剂为C1-C4脂肪醇;
R为C1-C4烷基。
相对于现有技术,本发明提供的L-草铵膦的合成方法,以L-高丝氨酸为原料,将L-高丝氨酸与氯化试剂直接一步氯代反应得到化合物Ⅲ(氯代高丝氨酸酯盐酸盐),在特定的醇溶剂中,化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯可以高选择性地进行膦酰化反应,从而得到收率和纯度均较高的化合物Ⅳ,化合物Ⅳ经水解、后处理即可得到高纯度、高收率的L-草铵膦产品。本发明提供的L-草铵膦的合成方法,避免了氨基衍生或成环后进行膦酰化反应的步骤,有效简化了合成工艺,且避免了使用高毒原料氯甲酸酯,制备得到的L-草铵膦产品的收率和纯度均较高(纯度可达97%以上,总收率可达90%以上),更适合工业化大规模的生产,对草铵膦类农药的发展具有十分重要的意义。
进一步地,所述L-草铵膦的合成方法具体包括如下步骤:
S101、将L-高丝氨酸加入醇溶剂中,降温至-10℃~0℃,滴加氯化试剂,滴加结束后先于10℃~30℃反应0.5h~1h,然后于70℃~90℃反应2h~5h,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ;
S102、惰性气氛下,化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯在醇溶剂条件下,于高压釜中120℃~140℃进行膦酰化反应,反应结束后减压蒸馏,得化合物Ⅳ;
S103、向化合物Ⅳ中加入酸溶液,水解,得L-草铵膦盐酸盐溶液;
S104、将L-草铵膦盐酸盐溶液经后处理得到L-草铵膦。
本发明提供的L-草铵膦的合成方法,克服了L-草铵膦制备工艺路线长的缺陷,将原来的五步反应简化为三步反应,有效提高了生产效率,且制备的L-草铵膦产品的总收率和纯度显著提高,同时,避免了高毒原料氯甲酸酯的使用,因此避免了氨基衍生反应中废水的产生,降低了危废处理成本,符合节能降耗的要求,具有广阔的应用前景。
优选的,步骤S101中,所述醇溶剂与L-高丝氨酸的质量比为2~5:1。
优选的,步骤S101中,所述氯化试剂为二氯亚砜时,氯化试剂与L-高丝氨酸的摩尔比为2~3:1;所述氯化试剂为氯化氢醇溶液时,氯化氢醇溶液中HCl与L-高丝氨酸的摩尔比为5~6:1;所述氯化试剂为氯化氢气体时,氯化试剂与L-高丝氨酸的摩尔比为5~6:1。
进一步地,所述氯化氢醇溶液为氯化氢的甲醇、乙醇或异丙醇溶液,其中氯化氢的含量为10%~35%;优选的,所述氯化氢醇溶液为氯化氢乙醇溶液。且上述氯化氢醇溶液均可采用市售化学试剂。
优选的醇溶剂以及氯化试剂的加入量,可促进反应的充分进行,提高化合物Ⅲ的收率。
优选的,步骤S102中,所述化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯的摩尔比为1:2~5。
优选的,步骤S102中,所述醇溶剂与化合物Ⅲ的质量比为1~3:1。
进一步地,步骤S102中,所述醇溶剂为乙醇。
优选的,步骤S102中,所述膦酰化反应的时间为24h~30h。
优选的甲基亚膦酸二乙酯和醇溶剂的加入量,以及反应时间,可提高化合物Ⅲ的转化率,促进化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯充分反应,减少副反应的发生,从而提高化合物Ⅳ的收率和纯度。
优选的,步骤S102中,还包括向化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯中加入催化剂进行膦酰化反应,所述催化剂为溴化钾、溴化钠、碘化钾、碘化钠、四丁基溴化胺、四丁基碘化胺中的一种或多种,所述催化剂与化合物Ⅲ的摩尔比为0.01~0.05:1,所述膦酰化反应的时间为8h~12h。
化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯的反应过程中还可以加入催化剂,以缩短反应时间,但是加入催化剂后会导致过量的甲基亚膦酸二乙酯发生副反应,不能回收利用过量的甲基亚膦酸二乙酯,从而也导致制备的化合物Ⅳ的纯度降低,但是,在后续化合物Ⅳ水解、后处理过程中也会将过量的甲基亚膦酸二乙酯或其副反应产物除去,因此,不影响最终制备的L-草铵膦的纯度和收率。
示例性地,步骤S102中,所述惰性气氛由惰性气体提供,惰性气体可为本领域常规的惰性气体,如氮气、氩气等。
优选的,步骤S103中,所述酸溶液为质量浓度为10%~20%的盐酸溶液,所述盐酸溶液中HCl与化合物Ⅳ的摩尔比为5~10:1。
进一步地,步骤S103中,水解反应的温度为回流温度,水解时间为20h~25h。
优选的,步骤S101和步骤S102中,所述醇溶剂为乙醇。
优选的醇溶剂可提高反应的选择性,促进反应的充分进行。
优选的,所述后处理的具体步骤包括:
将L-草铵膦盐酸盐溶液减压蒸馏,至体系水分含量为20%~30%时,加入醇溶剂调节水分含量为10%~15%,然后调节体系pH为2~3,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸;
向L-草铵膦酸中加入醇溶剂,调节pH为7~8,搅拌结晶,过滤,干燥,得L-草铵膦。
进一步地,上述后处理步骤中醇溶剂优选甲醇,采用向体系中通入氨气或加入质量浓度20%氨水的方式调节体系pH为2~3。
进一步地,上述后处理步骤中,采用向体系中通入氨气的方式调节体系的pH为7~8。
本发明提供的L-草铵膦的合成方法,有效简化了L-草铵膦的合成工艺,提高了生产效率,且减少了原料种类,制备成本显著降低,产品的总收率可达90%以上,纯度可达97%以上,且三废产生量少,适合大规模工业化生产应用。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的化合物Ⅲ的1H NMR图谱;
图2为本发明实施例1制备的化合物Ⅲ的13C NMR图谱;
图3为本发明实施例1制备的化合物Ⅳ的1H NMR图谱;
图4为本发明实施例1制备的L-草铵膦的1H NMR图谱;
图5为本发明实施例1制备的L-草铵膦的13C NMR图谱;
图6为本发明实施例1制备的L-草铵膦的高效液相检测色谱图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现有技术中制备L-草铵膦的化学合成方法一般都需要将L-高丝氨酸进行衍生或成环后再与甲基亚膦酸二乙酯进行膦酰化反应,反应步骤繁琐,且L-草铵膦产品的收率较低。为了有效地简化L-草铵膦的生产工艺,提高生产效率,提高产品收率,改善产品质量,本发明对现有L-草铵膦的生产工艺进行了改进:将L-高丝氨酸与氯化试剂直接一步氯代反应得到氯代高丝氨酸酯盐酸盐,在特定的醇溶剂中,氯代高丝氨酸酯盐酸盐与甲基亚膦酸二乙酯可以高选择性地进行膦酰化反应,从而得到收率和纯度均较高的化合物Ⅳ,化合物Ⅳ经水解、后处理即可得到高纯度、高收率的L-草铵膦产品。
本申请实施例提供的L-草铵膦的合成工艺,具体包括如下步骤:
S101、将L-高丝氨酸加入醇溶剂中,降温至-10℃~0℃,滴加氯化试剂,滴加结束后先于10℃~30℃反应0.5h~1h,然后于70℃~90℃反应2h~5h,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ;
S102、惰性气氛下,化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯在醇溶剂条件下,于高压釜中120℃~140℃进行膦酰化反应,反应结束后减压蒸馏,得化合物Ⅳ;
S103、向化合物Ⅳ中加入酸溶液,水解,得L-草铵膦盐酸盐溶液;
S104、将L-草铵膦盐酸盐溶液减压蒸馏,至体系水分含量为20%~30%时,加入醇溶剂调节水分含量为10%~15%,然后通入氨气调节体系pH为2~3,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸;
S105、向L-草铵膦酸中加入醇溶剂,通入氨气调节pH为7~8,搅拌结晶,过滤,干燥,得L-草铵膦。
为了检测制备所得的L-草铵膦的纯度和含量,采用高效液相色谱对产品进行检测,具体方法为:
色谱柱:SUMICHIRAL OA-5000L(5μm)4.6mm*150mm;流动相:0.5g硫酸铜加3mL乙腈,加水溶解,定容至1000mL,用0.45μm滤膜过滤,超声脱气;流速:1.5mL/min;柱温:30℃;检测波长:254nm;进样体积:5μL。保留时间:D-草铵膦9.2min;L-草铵膦11.3min。
检测化合物Ⅲ含量的高效液相色谱条件为:色谱柱:Welch XB-C184.6mm*250mm*5um;流动相:500ml甲醇加水稀释至1000ml,用0.45μm滤膜过滤,超声脱气;流速:1.0ml/min,柱温:30℃;检测波长:210nm,进样体积:5μL。化合物Ⅲ保留时间10.1min。
检测化合物Ⅳ含量的高效液相色谱条件为:色谱柱:Aichrombond-AQ4.6mm*250mm*5um;流动相:磷酸水溶液(pH=3.03);流速:0.6ml/min;柱温:室温;30℃;检测波长:195nm;进样体积:5μL。化合物Ⅳ保留时间3.5min。
为了更好的说明本发明,下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种L-草铵膦的合成工艺:
步骤一、取L-高丝氨酸24.0g(含量99%,0.2mol)加入250mL四口瓶中,加入无水乙醇48g,混合均匀,降温至-10℃,滴加二氯亚砜72g(0.6mol),滴加结束后升温至室温反应1h,加热至90℃反应2h,TLC监测反应结束后,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ41g,HPLC含量97.3%,收率98.7%;
步骤二、将化合物Ⅲ41g加入500mL高压釜中,加入无水乙醇82g,加入甲基亚膦酸二乙酯137g(含量99%,1.0mol),向高压釜内冲入氮气置换空气,加热至130℃反应24h,减压蒸馏回收未反应的甲基亚膦酸二乙酯和乙醇,得化合物Ⅳ55.5g,HPLC含量92.5%,收率95.1%;
步骤三、向化合物Ⅳ55.5g中加入质量浓度20%盐酸溶液183g(1mol),加热回流24h,得到L-草铵膦盐酸盐溶液210g,液相检测溶液中草铵膦含量17.38%,收率98.2%,以L-高丝氨酸投入量计算三步总收率为92.16%;
步骤四、将上述所得L-草铵膦盐酸盐溶液210g减压蒸馏回收盐酸,剩余质量60g,加入无水甲醇120g搅拌,滴加质量浓度20%的氨水调节pH至2.5,控制体系水分15%,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸湿品37g;将L-草铵膦酸湿品加入250mL四口瓶中,加入无水甲醇70g,搅拌,通入氨气调节pH至8,室温结晶5h,过滤,干燥,得L-草铵膦34.3g,HPLC含量98.2%,以L-高丝氨酸计分离总收率为85.1%。
本实施例步骤一制备的化合物Ⅲ的1H NMR图谱如图1所示;13C NMR图谱如图2所示。步骤二制备的化合物Ⅳ的1H NMR图谱如图3所示。
本实实施例制备的L-草铵膦的1H NMR图谱如图4所示,13C NMR图谱如图5所示。L-草铵膦的高效液相检测图谱如图6所示,其中,L-草铵膦的出峰时间为11.336min,D-草铵膦的保留时间为9.197min。
实施例2
一种L-草铵膦的合成工艺:
步骤一、取L-高丝氨酸24.0g(含量99%,0.2mol)加入250mL四口瓶中,加入无水乙醇120g,混合均匀,降温至0℃,滴加二氯亚砜48g(0.4mol),滴加结束后升温至室温反应1h,加热至70℃反应5h,TLC监测反应结束后,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ41.2g,HPLC含量96.1%,收率98.0%;
步骤二、将化合物Ⅲ41.2g加入250mL高压釜中,加入无水乙醇92g,加入甲基亚膦酸二乙酯55g(含量99%,0.4mol),向高压釜内冲入氮气置换空气,加热至120℃反应30h,减压蒸馏回收未反应的甲基亚膦酸二乙酯和乙醇,得化合物Ⅳ56.1g,HPLC含量91.3%,收率95.5%;
步骤三、向化合物Ⅳ56.1g中加入质量浓度20%盐酸溶液340g(1.9mol),加热回流24h,得到L-草铵膦盐酸盐溶液366g,液相检测溶液中草铵膦含量9.97%,收率98.5%,以L-高丝氨酸投入量计算三步总收率为92.19%;
步骤四、将上述所得L-草铵膦盐酸盐溶液366g减压蒸馏回收盐酸,蒸至余重60g,加入无水甲醇240g搅拌,滴加质量浓度20%的氨水调节pH至2.5,控制体系水分10%,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸湿品39g;将L-草铵膦酸湿品加入250mL四口瓶中,加入无水甲醇80g,搅拌,通入氨气调节pH至7,室温结晶5h,过滤,干燥,得L-草铵膦35.0g,HPLC含量97.6%,以L-高丝氨酸计分离总收率为86.2%。
实施例3
一种L-草铵膦的合成工艺:
步骤一、取L-高丝氨酸24.0g(含量99%,0.2mol)加入250mL四口瓶中,加入无水乙醇48g,混合均匀,降温至-10℃,滴加30%氯化氢乙醇溶液121.7g(1.0mol),滴加结束后升温至室温反应1h,加热至90℃反应3h,TLC监测反应结束后,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ41.3g,HPLC含量95.0%,收率97.1%;
步骤二、将化合物Ⅲ41.3g加入500mL高压釜中,加入无水乙醇123g,加入甲基亚膦酸二乙酯137g(含量99%,1.0mol),向高压釜内冲入氮气置换空气,加热至130℃反应24h,减压蒸馏回收未反应的甲基亚膦酸二乙酯和乙醇,得化合物Ⅳ55.2g,HPLC含量92.2%,收率95.9%;
步骤三、向化合物Ⅳ55.2g中加入质量浓度20%盐酸溶液182g(1mol),加热回流24h,得到L-草铵膦盐酸盐溶液213g,液相检测溶液中草铵膦含量16.95%,收率97.9%,以L-高丝氨酸投入量计算三步总收率为91.2%;
步骤四、将上述所得L-草铵膦盐酸盐溶液213g减压蒸馏回收盐酸,蒸至余重60g,加入无水甲醇120g搅拌,滴加质量浓度20%的氨水调节pH至2.5,控制体系水分15%,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸湿品38g;将L-草铵膦酸湿品加入250mL四口瓶中,加入无水甲醇80g,搅拌,通入氨气调节pH至8,室温结晶5h,过滤,干燥,得L-草铵膦34.3g,HPLC含量98.1%,以L-高丝氨酸计分离总收率为85.0%。
实施例4
一种L-草铵膦的合成工艺:
步骤一、取L-高丝氨酸24.0g(含量99%,0.2mol)加入250mL四口瓶中,加入正丁醇96g,混合均匀,降温至-5℃,滴加二氯亚砜72g(0.6mol),滴加结束后升温至室温反应1h,加热至90℃反应3h,TLC监测反应结束后,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ42.9g,HPLC含量92.6%,收率98.4%;
步骤二、将化合物Ⅲ42.9g加入500mL高压釜中,加入正丁醇120g,加入甲基亚膦酸二乙酯137g(含量99%,1.0mol),向高压釜内冲入氮气置换空气,加热至130℃反应24h,减压蒸馏回收未反应的甲基亚膦酸二乙酯和乙醇,得化合物Ⅳ59.8g,HPLC含量86.6%,收率96.2%;
步骤三、向化合物Ⅳ59.8g中加入质量浓度10%盐酸溶液365g(2mol),加热回流24h,得到L-草铵膦盐酸盐溶液380g,液相检测溶液中草铵膦含量9.73%,收率98.6%,以L-高丝氨酸投入量计算三步总收率为93.4%;
步骤四、将上述所得L-草铵膦盐酸盐溶液380g减压蒸馏回收盐酸,蒸至余重60g,加入无水甲醇240g搅拌,通入氨气调节pH至2.5,控制体系水分10%,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸湿品39g;将L-草铵膦酸湿品加入250mL四口瓶中,加入无水甲醇80g,搅拌,通入氨气调节pH至8,室温结晶5h,过滤,干燥,得L-草铵膦35.1g,HPLC含量98.3%,以L-高丝氨酸计分离总收率为87.1%。
实施例5
一种L-草铵膦的合成工艺:
步骤一、取L-高丝氨酸24.0g(含量99%,0.2mol)加入250mL四口瓶中,加入无水乙醇120g,混合均匀,降温至0℃,滴加二氯亚砜48g(0.4mol),滴加结束后升温至室温反应1h,加热至70℃反应5h,TLC监测反应结束后,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ41.2g,HPLC含量96.1%,收率98.0%;
步骤二、将化合物Ⅲ41.2g加入250mL高压釜中,加入无水乙醇92g,加入甲基亚膦酸二乙酯55g(含量99%,0.4mol)和四丁基溴化铵0.7g(0.002mol),向高压釜内冲入氮气置换空气,加热至120℃反应10h,减压蒸馏蒸出低沸物和乙醇,得化合物Ⅳ91g,HPLC含量57.2%,收率95.2%;
步骤三、向化合物Ⅳ57.2g中加入质量浓度20%盐酸溶液340g(1.9mol),加热回流24h,得到L-草铵膦盐酸盐溶液395g,液相检测溶液中草铵膦含量9.27%,收率99.1%,以L-高丝氨酸投入量计算三步总收率为92.5%;
步骤四、将上述所得L-草铵膦盐酸盐溶液210g减压蒸馏回收盐酸,蒸至余重60g,加入无水甲醇240g搅拌,滴加质量浓度20%的氨水调节pH至2.5,控制体系水分10%,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸湿品40g;将L-草铵膦酸湿品加入250mL四口瓶中,加入无水甲醇80g,搅拌,通入氨气调节pH至7,室温结晶5h,过滤,干燥,得L-草铵膦34.9g,HPLC含量97.5%,以L-高丝氨酸计分离总收率为85.9%。
对比例1
本对比例提供一种L-草铵膦的的合成工艺,具体步骤与实施例3相同,不同的仅是步骤二反应中不加入醇溶剂,具体步骤如下:
步骤一、取L-高丝氨酸24.0g(含量99%,0.2mol)加入250mL四口瓶中,加入无水乙醇48g,混合均匀,降温至-10℃,滴加30%氯化氢乙醇溶液121.7g(1.0mol),滴加结束后升温至室温反应1h,加热至90℃反应3h,TLC监测反应结束后,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ41.3g,HPLC含量95.0%,收率97.1%;
步骤二、将化合物Ⅲ41.3g加入500mL高压釜中,加入甲基亚膦酸二乙酯137g(含量99%,1.0mol),向高压釜内冲入氮气置换空气,加热至130℃反应24h,减压蒸馏回收未反应的甲基亚膦酸二乙酯和乙醇,得化合物Ⅳ46.7g,HPLC含量85.5%,收率75.2%;
步骤三、向化合物Ⅳ46.7g中加入质量浓度20%盐酸溶液170g(1mol),加热回流24h,得到L-草铵膦盐酸盐溶液195g,液相检测溶液中草铵膦含量14.6%,收率98.5%,以L-高丝氨酸投入量计算三步总收率为71.9%;
步骤四、将上述所得L-草铵膦盐酸盐溶液195g减压蒸馏回收盐酸,蒸至余重60g,加入无水甲醇120g搅拌,滴加质量浓度20%的氨水调节pH至2.5,控制体系水分15%,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸湿品30g;将L-草铵膦酸湿品加入250mL四口瓶中,加入无水甲醇80g,搅拌,通入氨气调节pH至8,室温结晶5h,过滤,干燥,得L-草铵膦26.1g,HPLC含量96.5%,以L-高丝氨酸计分离总收率为63.7%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
S101、将L-高丝氨酸加入醇溶剂中,降温至-10℃~0℃,滴加氯化试剂,滴加结束后先于10℃~30℃反应0.5h~1h,然后于70℃~90℃反应2h~5h,减压蒸出溶剂,得化合物Ⅲ;
S102、惰性气氛下,化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯在醇溶剂条件下,于高压釜中120℃~140℃进行膦酰化反应,反应结束后减压蒸馏,得化合物Ⅳ;
S103、向化合物Ⅳ中加入酸溶液,水解,得L-草铵膦盐酸盐溶液;
S104、将L-草铵膦盐酸盐溶液经后处理得到L-草铵膦。
3.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S101中,所述醇溶剂与L-高丝氨酸的质量比为2~5:1。
4.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S101中,所述氯化试剂为二氯亚砜时,氯化试剂与L-高丝氨酸的摩尔比为2~3:1;所述氯化试剂为氯化氢醇溶液时,氯化氢醇溶液中HCl与L-高丝氨酸的摩尔比为5~6:1;所述氯化试剂为氯化氢气体时,氯化试剂与L-高丝氨酸的摩尔比为5~6:1。
5.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S102中,所述化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯的摩尔比为1:2~5;和/或
步骤S102中,所述醇溶剂与化合物Ⅲ的质量比为1~3:1。
6.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S102中,所述膦酰化反应的时间为24h~30h。
7.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S102中,还包括向化合物Ⅲ与甲基亚膦酸二乙酯中加入催化剂进行膦酰化反应,所述催化剂为溴化钾、溴化钠、碘化钾、碘化钠、四丁基溴化胺或四丁基碘化胺中的一种或多种,所述催化剂与化合物Ⅲ的摩尔比为0.01~0.05:1,所述膦酰化反应的时间为8h~12h。
8.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S103中,所述酸溶液为质量浓度为10%~20%的盐酸溶液,所述盐酸溶液中HCl与化合物Ⅳ的摩尔比为5~10:1。
9.如权利要求2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,步骤S101和步骤S102中,所述醇溶剂为乙醇。
10.如权利要求1或2所述的L-草铵膦的合成方法,其特征在于,所述后处理的具体步骤包括:
将L-草铵膦盐酸盐溶液减压蒸馏,至体系水分含量为20%~30%时,加入醇溶剂调节水分含量为10%~15%,然后调节体系pH为2~3,搅拌结晶,过滤,得L-草铵膦酸;
向L-草铵膦酸中加入醇溶剂,调节pH为7~8,搅拌结晶,过滤,干燥,得L-草铵膦。
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