草銨膦的生產工藝及研究進展

蔡希娜　盧洪杰

摘 要 從目前情況來看，草銨膦作為毒性小與效果好以及廣譜的一種非選擇性除草劑，也是轉基因抗性作物相對來說比較理想化的除草劑，草銨膦在未來的應用前景將會非常的寬廣。從根本上來說，草銨膦其實具有倆種對映異構體，可是只有L-型草銨膦才具備除草活性功能。對此，本文專門針對草銨膦的生產工藝與研究進展進行了詳細的研究與探討。

關鍵詞 草銨膦 生產工藝 研究進展

1草銨膦的生產工藝

多數情況之下草銨膦的合成方式都是把亞膦酸酯或者是三氯化磷作為最開始的生產原料，在一定程度上進行反應之后轉變成為了膦酸酯，在此基礎上再和部分氨基衍生物相互之間進行反應。因為它本身就屬于氨基酸，所以也能夠先讓膦酸酯和丙二酸二乙酯的衍生物之間發了反應之后，然后使用Gaburial進行反應或者是把烯醛和亞膦酸酯之間進行反應以后，然后使用Strecker來發生反應等多種不同的方式進而來合成草銨膦。

（1）阿布佐夫合成方式。這種合成方式最開始所采用的生產原料是亞膦酸酯衍生物，其在進行反應的過程當中，對于反應條件的要求相對來說比較低，而且反應的歷程也非常的簡單和方便以及快捷，可是氨基保護基需要由比較昂貴的三氟乙酸來對其進行引入。

（2）高壓催化合成方式。這種合成方式所具備的優點是所具備的收率比較高，大概能夠達到百分之八十左右，這種合成方式的不足之處就是由于催化過程對于高壓的要求與設備強度的要求比較高，所以高壓催化合成方式在工業化生產過程中并不是非常的適合。除了以上這些之外，一氧化碳屬于劇毒氣體，然而氫氣的價格也非常的昂貴。

（3）蓋布瑞爾-丙二酸二乙酯合成方式。這種合成方式與上面所講的倆種合成方式相比較的話，它是最為典型的一種，它的反應條件相對來說非常的溫和，對于反應溫度沒有提出過多的要求，可是在反應的時候會花費比較長的時間，還需要使用一些貴重的液溴與二溴乙烷以及金屬鈉等等，而且總收率也非常的低，大概為百分之十左右。與此同時，在反應的時候過量的醇鈉和膦化物之間非常容易就會出現一些副反應。

（4）其它的合成方式。一般情況下來講，在草銨膦的所有合成方式當中，大多數合成方式都屬于合成外消旋混合物。另外，還有一部分合成方式專門應用在對L-型草銨膦高效體進行合成的過程當中。合成方式分為以下倆種：第一種為拆分方式。具體就是利用酶來對DL型草銨膦實施一系列催化和拆分以及合成。第二種為化學立體合成方式。最開始使用的生產原料主要是膦酸酯，然后對于各種各樣的立體選擇劑進行使用，最終才能夠合成L-型草銨膦。以上這倆種方法有利也有弊，雖然使用酶拆分方式與酶合成方式都具有非常強的專一性且選擇范圍比較廣泛，可是酶合成方法會花費高額的成本費用。

2草銨膦的研究進展

在2006年，日本的一家叫作明治制果的公司對于單異構體的草銨膦進行了開發，而且還對其專門申請了專利，這樣不僅能夠在一定程度上使得草銨膦技術水平得到提高，而且還能夠使得環境污染程度大大地降低，從根本上讓農藥的精細化得到了有效實現。經過一系列詳細的研究對比之后，雖然從當中能夠發現斯垂克-澤林斯基法這種工藝與別的工藝相互進行比較的話，這種工藝不僅對于反應條件沒有較高的要求，而且生產原料所花費的成本相對來說也比較低，可是通常情況之下會因為介入一些劇毒物質而使得工業化的大規模生產在一定程度上受到了影響。

草銨膦在大多數情況之下都是通過采用生物發酵方式來進行合成的，進行采用生物發酵方式也存在一些缺點，比如所花費的成本比較高，而且產量也不是非常的多，從而就會造成精草銨膦在激烈的市場環境之下沒有具備一定的市場競爭力，不可以大面積地對其進行推廣。在最近幾年當中，日本公司與浙江永農化工有限公司共同對其進行了詳細的研究與合作開發，所開發出來的這項技術作為有史以來第一個對化學合成方式進行采用而生產精草銨膦的一種技術，其所花費的生產成本與生物發酵方式相比較，在很大程度上得到了降低，與此同時還能夠對工業化大規模地進行生產，在當前這種嚴峻的市場環境當中所具備的競爭力非常的強。根據實踐研究表明，精草銨膦與普通草銨膦相互進行對比的話，前者的藥效大約是后者藥效的一倍，而且精草銨膦給環境所造成的影響也非常的低，這項技術在世界上處于領先地位，帶來相對來說比較大的社會與經濟效益。

在2013年7月17日，山東濰坊潤豐化工有限公司申請了甲基亞膦酸二乙酯和草銨膦的合成方式。這項發明具體包括以下幾個步驟：氯甲烷氣體和亞磷酸二乙酯在縛酸劑存在的情況之下對甲基膦酸二乙酯進行反應，在此基礎上對其進行過濾，在所進行過濾的液體當中會有甲基膦酸二乙酯生成；然后把具有還原劑的有機溶劑溶液加入到所進行過濾的液體當中，在這個時候就會把原來的甲基膦酸二乙酯轉變成為甲基亞膦酸二乙酯，把其當成中間體，從而能夠制成草銨膦。由于這項發明的主要生產原料為亞磷酸二乙酯，所以生產成本非常低與進行反應的整個過程快捷方便以及原子利用率相對開說也比較高，從而給草銨膦的合成創建了一條新思路。

3結語

總而言之，草銨膦在未來將會有非常大的市場需求，應用開發前景也非常的大。每種合成方法都有各自的優勢，當然也存在許多不足之處。所以目前的核心問題就是怎樣進行加強安全管理和“三廢”處理以及收率控制。

參考文獻

[1] 毛明珍，何琦文，等.草銨膦合成研究進展[J].農藥，2014（6）.

[2] 杜春華，余俐佳，等.草銨膦銨鹽及其中間體的合成[J].農藥，2012（15）.

[3] 吳永剛.新穎除草劑草銨膦合成的探索研究[D].浙江工業大學，2014（36）.