[发明专利]环膦酰胺除草剂及其制备和用途

说明书

本发明涉及一种环膦酰胺除草剂新化合物及其制备和用途，特别涉及其在制备除草剂草甘膦中的应用，以此环膦酰胺为化工原料或者反应过程的中间体，制备草甘膦可达到清洁生产工艺的标准。

背景技术

草甘膦是一种新型、高效、低毒、无残留、广谱性的灭生性除草剂，亦可作为植物生长调节剂，目前是世界上销售量最大的除草剂产品，预计今后20年内，世界上对草甘膦的需求量超过每年100万吨，但是，随着时代的发展，草甘膦及其生产越来越凸现出2个缺陷，1是草甘膦已经广泛使用近三十年，杂草已经对草甘膦产生了较严重的抗性，2是目前无论采用什么工艺路线，生产1吨草甘膦至少产生10吨以上氯化钠废盐水，至今这已成为世界性的环保难题，美国草甘膦生产企业是将这些氯化钠废盐水注入地下废矿洞中，加以封尘，目前国内绝大部分草甘膦生产企业是将这些废盐水稍加处理，直接排放入江海中，这将是被禁止的，所以现在解决草甘膦生产的废盐水问题，已经成为草甘膦行业十分迫切，十分重要的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述目前草甘膦除草剂生产与应用方面的2个缺陷，提供新化合物环膦酰胺，其化学结构通式如下：

(I)式中R表示一H，甲基，乙基，正丙基，异丙基官能团，Q表示-OH，-CL，-Br，-F，甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基官能团。

具体一种环膦酰胺具有下列结构式：

白色结晶，熔点214℃(分解)，易溶于水、甲醇，难溶于氯仿，不溶于甲苯，易水解成为草甘膦。

(II)式化合物基本保留原有草甘膦的除草活性和除草谱，针对已经对草甘膦产生抗性的杂草具有更高的除草活性，尤其是该环膦酰胺的制备不产生任何废盐水，并且，以该环膦酰胺制备草甘膦也不产生废盐水，因此，从草甘膦生产工艺的源头上，解决了草甘膦生产过程产生的废盐水问题。

环膦酰胺及其草甘膦合成化学反应式如下：

(III)式新化合物也是一种环膦酰胺，为白色固体，熔点大于210℃，易溶于丙酮、乙腈、难溶于水，不溶于甲苯，易被醇解，氨解，水解成为II式化合物，

膦酰二氯或者

环膦酰胺及其草甘膦的制备，包括以下次序的几个步骤：

A、将计算量的甘氨酸和盐酸水溶液投入反应釜中，启动搅拌，控制温度58℃，缓缓加入计算量的37％甲醛水溶液，或者加入计算量的多聚甲醛保温反应0.5～2小时后，在0.07～0.09Mpa真空下，脱去多余的盐酸和甲醛以及水，脱去物可以用于下一批次的反应，蒸馏底物即为羟甲基甘氨酸盐酸盐；

B、将计算量的甲苯投入上述步骤A中的蒸馏底物中，控制温度0～60℃，缓缓加入计算量的98％三氯化磷，保温反应1～48小时，此生成III式化合物；

C、用压滤机过滤出多余的三氯化磷以及甲苯，作为下一批次的反应使用，将滤出的III式化合物固体又投入反应釜中，加计算量的水，或者加入计算量的甲醇，或者乙醇，在20～65℃搅拌反应0.5～2小时，生成II式化合物，如果加入的是甲醇，则生成II化合物的同时，伴有氯甲烷产生，如果加入的是乙醇，则生成II式化合物的同时，伴有氯乙烷产生；

D、向由步骤C中产生的II式化合物中加入盐酸，或者加入硫酸，或者加氨水，或者加入氢氧化钠，控制温度112℃，水解反应1～4小时，然后蒸去酸水或者碱水，蒸馏底物即为草甘膦，或者草甘膦铵盐，或者草甘膦钠盐。

上述环膦酰胺及其草甘膦的制备过程，不产生任何废盐水，原子利用率接近100％，生产成本低于现有草甘膦生产工艺。

草甘膦铵盐或者草甘膦钠盐固体，可以直接用于配制各种草甘膦的水剂以及各种草甘膦的固体制剂。

II式环膦酰胺化合物不仅可以用于制备草甘膦，而且由于其具有较良好的稳定性，作为草甘膦的前体化合物，可以直接作为除草剂应用：

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