草铵膦的生产工艺及研究进展

蔡希娜　卢洪杰

摘 要 从目前情况来看，草铵膦作为毒性小与效果好以及广谱的一种非选择性除草剂，也是转基因抗性作物相对来说比较理想化的除草剂，草铵膦在未来的应用前景将会非常的宽广。从根本上来说，草铵膦其实具有俩种对映异构体，可是只有L-型草铵膦才具备除草活性功能。对此，本文专门针对草铵膦的生产工艺与研究进展进行了详细的研究与探讨。

关键词 草铵膦 生产工艺 研究进展

1草铵膦的生产工艺

多数情况之下草铵膦的合成方式都是把亚膦酸酯或者是三氯化磷作为最开始的生产原料，在一定程度上进行反应之后转变成为了膦酸酯，在此基础上再和部分氨基衍生物相互之间进行反应。因为它本身就属于氨基酸，所以也能够先让膦酸酯和丙二酸二乙酯的衍生物之间发了反应之后，然后使用Gaburial进行反应或者是把烯醛和亚膦酸酯之间进行反应以后，然后使用Strecker来发生反应等多种不同的方式进而来合成草铵膦。

（1）阿布佐夫合成方式。这种合成方式最开始所采用的生产原料是亚膦酸酯衍生物，其在进行反应的过程当中，对于反应条件的要求相对来说比较低，而且反应的历程也非常的简单和方便以及快捷，可是氨基保护基需要由比较昂贵的三氟乙酸来对其进行引入。

（2）高压催化合成方式。这种合成方式所具备的优点是所具备的收率比较高，大概能够达到百分之八十左右，这种合成方式的不足之处就是由于催化过程对于高压的要求与设备强度的要求比较高，所以高压催化合成方式在工业化生产过程中并不是非常的适合。除了以上这些之外，一氧化碳属于剧毒气体，然而氢气的价格也非常的昂贵。

（3）盖布瑞尔-丙二酸二乙酯合成方式。这种合成方式与上面所讲的俩种合成方式相比较的话，它是最为典型的一种，它的反应条件相对来说非常的温和，对于反应温度没有提出过多的要求，可是在反应的时候会花费比较长的时间，还需要使用一些贵重的液溴与二溴乙烷以及金属钠等等，而且总收率也非常的低，大概为百分之十左右。与此同时，在反应的时候过量的醇钠和膦化物之间非常容易就会出现一些副反应。

（4）其它的合成方式。一般情况下来讲，在草铵膦的所有合成方式当中，大多数合成方式都属于合成外消旋混合物。另外，还有一部分合成方式专门应用在对L-型草铵膦高效体进行合成的过程当中。合成方式分为以下俩种：第一种为拆分方式。具体就是利用酶来对DL型草铵膦实施一系列催化和拆分以及合成。第二种为化学立体合成方式。最开始使用的生产原料主要是膦酸酯，然后对于各种各样的立体选择剂进行使用，最终才能够合成L-型草铵膦。以上这俩种方法有利也有弊，虽然使用酶拆分方式与酶合成方式都具有非常强的专一性且选择范围比较广泛，可是酶合成方法会花费高额的成本费用。

2草铵膦的研究进展

在2006年，日本的一家叫作明治制果的公司对于单异构体的草铵膦进行了开发，而且还对其专门申请了专利，这样不仅能够在一定程度上使得草铵膦技术水平得到提高，而且还能够使得环境污染程度大大地降低，从根本上让农药的精细化得到了有效实现。经过一系列详细的研究对比之后，虽然从当中能够发现斯垂克-泽林斯基法这种工艺与别的工艺相互进行比较的话，这种工艺不仅对于反应条件没有较高的要求，而且生产原料所花费的成本相对来说也比较低，可是通常情况之下会因为介入一些剧毒物质而使得工业化的大规模生产在一定程度上受到了影响。

草铵膦在大多数情况之下都是通过采用生物发酵方式来进行合成的，进行采用生物发酵方式也存在一些缺点，比如所花费的成本比较高，而且产量也不是非常的多，从而就会造成精草铵膦在激烈的市场环境之下没有具备一定的市场竞争力，不可以大面积地对其进行推广。在最近几年当中，日本公司与浙江永农化工有限公司共同对其进行了详细的研究与合作开发，所开发出来的这项技术作为有史以来第一个对化学合成方式进行采用而生产精草铵膦的一种技术，其所花费的生产成本与生物发酵方式相比较，在很大程度上得到了降低，与此同时还能够对工业化大规模地进行生产，在当前这种严峻的市场环境当中所具备的竞争力非常的强。根据实践研究表明，精草铵膦与普通草铵膦相互进行对比的话，前者的药效大约是后者药效的一倍，而且精草铵膦给环境所造成的影响也非常的低，这项技术在世界上处于领先地位，带来相对来说比较大的社会与经济效益。

在2013年7月17日，山东潍坊润丰化工有限公司申请了甲基亚膦酸二乙酯和草铵膦的合成方式。这项发明具体包括以下几个步骤：氯甲烷气体和亚磷酸二乙酯在缚酸剂存在的情况之下对甲基膦酸二乙酯进行反应，在此基础上对其进行过滤，在所进行过滤的液体当中会有甲基膦酸二乙酯生成；然后把具有还原剂的有机溶剂溶液加入到所进行过滤的液体当中，在这个时候就会把原来的甲基膦酸二乙酯转变成为甲基亚膦酸二乙酯，把其当成中间体，从而能够制成草铵膦。由于这项发明的主要生产原料为亚磷酸二乙酯，所以生产成本非常低与进行反应的整个过程快捷方便以及原子利用率相對开说也比较高，从而给草铵膦的合成创建了一条新思路。

3结语

总而言之，草铵膦在未来将会有非常大的市场需求，应用开发前景也非常的大。每种合成方法都有各自的优势，当然也存在许多不足之处。所以目前的核心问题就是怎样进行加强安全管理和“三废”处理以及收率控制。

参考文献

[1] 毛明珍，何琦文，等.草铵膦合成研究进展[J].农药，2014（6）.

[2] 杜春华，余俐佳，等.草铵膦铵盐及其中间体的合成[J].农药，2012（15）.

[3] 吴永刚.新颖除草剂草铵膦合成的探索研究[D].浙江工业大学，2014（36）.