CN1583767A - 一种化学合成脂肪胺基磷酰三胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学合成脂肪胺基磷酰三胺的方法，按摩尔比例计，含有1摩尔氯磷化合物与1摩尔脂肪胺、溶解在1～10摩尔溶剂中在0.1～1摩尔反应催化剂和3～10摩尔反应保护剂的作用下反应生成中间体，再与2摩尔氨气反应，获得粗制脂肪胺基磷酰三胺，转放到蒸馏釜中进行95～120℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为精制脂肪胺基磷酰三胺。

Description

一种化学合成脂肪胺基磷酰三胺的方法
本发明涉及一种脂肪胺基磷酰三胺的化学合成方法。
脂肪胺基磷酰三胺对环境无污染，可作为土壤尿素酶抑制剂。尿素是世界上最广泛利用的化肥。然而目前尿素中氮素的利用效率不足50％。脂肪胺基磷酰三胺对土壤尿素酶普遍存在抑制作用。例如，正丁基硫代磷酰三胺可使尿素中氮素的利用效率提高到70％。
现正丁基硫代磷酰三胺备制方法是以三氯硫磷和正丁胺为原料在氯仿为溶剂的条件下反应后再通入氨气，反应过程中所产生的盐酸(HCl)以吸收法排除，使反应得以持续进行。该法操作难度大，流程较繁琐。对其他脂肪胺基磷酰三胺的制备还无成熟的方法。
本发明以三乙胺作为保护剂，与反应物均匀混合，反应过程中所产生的盐酸(HCl)可被三乙胺中和。反应产品经蒸馏后纯化。合成过程易于操作，工艺流程简单。
本发明涉及化学合成脂肪胺基磷酰三胺的目的在于化学合成磷酰胺类化合物作为土壤尿素酶的抑制剂。这类化合物对土壤尿素酶的抑制作用相差不大。根据原料市场价格的高低合成某种烷基磷酰三胺化合物作为土壤尿素酶的抑制剂对降低生产成本和提高在市场上的竞争力有着至关重要的作用。
本发明以氯仿溶液为溶剂中以脂肪胺为原料，在适量的二甲基乙酰胺为催化剂和三乙胺为保护剂存在及低温条件下，加入氯磷化合物，合成脂肪胺基二氯磷酰一胺，然后在同样低温条件下加入氨气生成脂肪胺基磷酰三胺，经蒸馏提纯后制得结构稳定的脂肪胺基磷酰三胺。
本发明的主要工艺过程及参数如下：
1.化学反应合成阶段
将比例为1摩尔的脂肪胺加入含有比例为1～10摩尔的氯仿溶液的常压反应釜中，然后加入比例为0.1～1二甲基乙酰胺和比例为3～10摩尔三乙胺；在温度为-10～4℃的条件下，缓慢加入比例为1摩尔的氯磷化合物。在反应过程中保持温度-10～4℃。搅拌速度为200～700rpm，反应时间为0.5～12小时，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反应同一反应釜中，温度保持-10～4℃的条件下，加入比例为2摩尔的氨气(氨气加入量与氨气容器气压和氨气排放速度相关)，搅拌速度为200～700rpm，反应时间为12～36小时制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
2.蒸馏提纯阶段
将上述常压反应釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺转放到蒸馏釜中进行95～120℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为脂肪胺基磷酰三胺。
本发明的特点是：1)合成产物可根据化学反应原料的成本灵活调整；2)所需催化剂廉价易得，成本低；3)制备方法简单，工艺流程短，操作易于控制，易实现工业化。
附图说明：
图1：本发明工艺流程示意图
实施例1：将1摩尔的脂肪胺加入含有3摩尔的氯仿溶液的常压反应釜中，然后加入0.1二甲基乙酰胺和3摩尔三乙胺；在温度为-4℃的条件下，缓慢加入比例为1摩尔的氯磷化合物。在反应过程中保持温度-4℃。搅拌速度为200rpm，反应时间为2小时，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反应同一反应釜中，温度保持-4℃的条件下，加入2摩尔的氨气(氨气加入量与氨气容器气压和氨气排放速度相关)，搅拌速度为400rpm，反应时间为10小时制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
将上述常压反应釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺转放到蒸馏釜中进行100℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为脂肪胺基磷酰三胺。
实施例2：将1摩尔的脂肪胺加入含有10摩尔的氯仿溶液的常压反应釜中，然后加入0.2摩尔二甲基乙酰胺和5摩尔三乙胺；在温度为0℃的条件下，缓慢加入比例为1摩尔的氯磷化合物。在反应过程中保持温度0℃。搅拌速度为400rpm，反应时间为1小时，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反应同一反应釜中，温度保持0℃的条件下，加入2摩尔的氨气(氨气加入量与氨气容器气压和氨气排放速度相关)，搅拌速度为400rpm，反应时间为14小时制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
将上述常压反应釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺转放到蒸馏釜中进行95℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为脂肪胺基磷酰三胺。
实施例3：将10摩尔的脂肪胺加入含有50摩尔的氯仿溶液的常压反应釜中，然后加入2摩尔二甲基乙酰胺和30摩尔三乙胺；在温度为-4℃的条件下，缓慢加入比例为10摩尔的氯磷化合物。在反应过程中保持温度-4℃。搅拌速度为500rpm，反应时间为2小时，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反应同一反应釜中，温度保持-4℃的条件下，加入20摩尔的氨气(氨气加入量与氨气容器气压和氨气排放速度相关)，搅拌速度为500rpm，反应时间为18小时制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
将上述常压反应釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺转放到蒸馏釜中进行100℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为脂肪胺基磷酰三胺。
实施例4：将100摩尔的脂肪胺加入含有500摩尔的氯仿溶液的常压反应釜中，然后加入15摩尔二甲基乙酰胺和400摩尔三乙胺；在温度为-4℃的条件下，缓慢加入比例为100摩尔的氯磷化合物。在反应过程中保持温度-4℃。搅拌速度为700rpm，反应时间为3小时，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反应同一反应釜中，温度保持-4℃的条件下，加入200摩尔的氨气(氨气加入量与氨气容器气压和氨气排放速度相关)，搅拌速度为700rpm，反应时间为24小时制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
将上述常压反应釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺转放到蒸馏釜中进行120℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为脂肪胺基磷酰三胺。

Claims (10)

1.一种化学合成脂肪胺基磷酰三胺的方法，其特征是，按摩尔比例计，含有1摩尔氯磷化合物与1摩尔脂肪胺、溶解在1～10摩尔溶剂中在0.1～1摩尔反应催化剂和3～10摩尔反应保护剂的作用下反应生成中间体，再与2摩尔氨气反应，获得粗制脂肪胺基磷酰三胺，经蒸馏提纯获得精制脂肪胺基磷酰三胺。
2.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述脂肪胺基磷酰三胺中脂肪胺基可为脂肪胺基1，脂肪胺基2，脂肪胺基3。脂肪胺基1，脂肪胺基2，脂肪胺基3可相同、不同。所述脂肪胺基磷酰三胺中磷酰可为磷酰，氧磷酰，硫磷酰。
3.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述化学合成脂肪胺基磷酰三胺的氯磷化合物与1摩尔脂肪胺反应生成中间体的条件是温度为-10～4℃，搅拌速度为200～700rpm，反应时间为0.5～12h。
4.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述合成脂肪胺基磷酰三胺的氯磷化合物与1摩尔脂肪胺反应生成中间体与氨气反应的条件是温度为-10～4℃。
5.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述氯磷化合物为下列化合物之一：三氯化磷、三氯氧磷、三氯硫磷。
6.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述脂肪胺为下列化合物之一：正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺。
7.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述溶剂为氯仿。
8.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述反应催化剂为二甲基乙酰胺。
9.如权利要求1所述的化学合成的方法，其特征是所述反应保护剂为三乙胺。
10.如权利要求1所述的蒸馏提纯，其特征是所述转放到蒸馏釜中进行95～120℃蒸馏。轻组分冷却后可回收，留在蒸馏釜内的重组分为脂肪胺基磷酰三胺。
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