[发明专利]一种N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种脲酶抑制剂N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，特别涉及一种N-烃基硫代磷酰三胺的适合工业化的生产方法。

背景技术

N-烃基硫代磷酰三胺是一种高效的尿激酶抑制剂。目前世界上应用最广泛的尿素，必须通过土壤中的尿激酶的酶解，转换成胺基甲酸铵，以铵态氮的形式被植物吸收。由于土壤中的尿激酶的活性很高，转换尿素释放胺态氮的速度很快，农作物来不及吸收，就以氨态氮挥发损失掉。其中部分被农作物吸收的铵态氮还能转换成硝态氮，通过浸出和挥发引起大气和土壤环境变坏。N-烃基硫代磷酰三胺可以和尿素以一定比例配制的复合型肥料。一方面可以抑制脲酶的活性，使尿素减缓水解速度，使尿素容易被植物吸收，极大的提高了尿素的利用率。另一方面还可以提供磷、硫、氮等元素，使土壤得到较好的改良。例如，US4530714报道了N-正丁基硫代磷酰三胺能显著提高尿素的利用率，CN101370753、CN104045465报道了N-正丁基硫代磷酰三胺作为脲酶抑制剂在尿素及尿素基复合肥料中的应用。

CN101759717、CN101412733、CN101503424、US5770771、US5883297等公开了烃基伯胺与三氯硫磷，在三乙胺的条件下，反应得到烃基胺基硫代磷酰二氯，再通入氨气得到烃基硫代磷酰三胺。单独采用三乙胺作为缚酸剂，生成的三乙胺盐酸盐在有机溶剂中溶解度很小，溶液过饱和度大，使成核速率过快，产生大量微小晶体，结晶难以长大，且容易产生晶垢，细小的晶体颗粒以及晶垢容易形成结块，增加了分离难度。

WO2010045895、CN101337976、CN101525348等公开了烃基伯胺与三氯硫磷反应得到烃基胺基硫代磷酰二氯，再通入氨气得到烃基硫代磷酰三胺，在反应过程中未加入其它的缚酸剂，原料烃基伯胺充当了缚酸剂和反应物双重角色，增加了原料使用量，副产物较多，对最终产物的分离和纯化造成一定难度。

CN101981040公开了一种由氨与氨基二氯化物制备三酰胺的方法，虽然提到了可以采用液氨或者氨气作为反应物，但是该方法中需要特殊的反应器以保证反应以无回混方式进行，并且要保证二氯化物浓度在一定的范围以下，因而成本高，限制了该方法的大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，具有生产效率高、收率好、纯度高、易于分离纯化等优点，并且不需要复杂的设备，适合工业化生产。

本发明所采取的技术方案如下：

本发明所述的一种N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，包括以下步骤：

(1)在有机溶剂和复合型缚酸剂存在的条件下，三氯硫磷与烃基伯胺反应，生成烃基胺基硫代磷酰二氯；

(2)步骤(1)中的反应液过滤后与氨反应，生成N-烃基硫代磷酰三胺。

具体反应式如下：

其中R为C2～C8的烃基，例如丙基，正丁基，异丁基，苄基。

本发明所述的N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，其中所述步骤(2)在反应过程中未参与反应的N-烃基硫代磷酰二氯占全部N-烃基硫代磷酰二氯的质量分数的1％～10％时进行回温。

本发明所述的N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，其中步骤(1)中复合型缚酸剂是无机碱与有机碱形成的混合物，所述无机碱选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠或碳酸氢铵，所述有机碱优选为叔胺，更优选三烷基胺。所述三烷基胺为三甲胺、三乙胺、三正丙胺或三正丁胺。步骤(1)中优选的复合型缚酸剂为碳酸氢铵与三乙胺形成的混合物。其中无机碱与有机碱的摩尔比为0.01:1～0.2:1。

所述复合型缚酸剂的制备方法是先将无机碱与有机碱的摩尔比以0.01:1～0.2:1混合，充分搅拌，将无机碱充分分散到有机碱中形成分散液，然后把分散液进行乳化剪切，充分混合并乳化，直至静置后保持不分层，即得到复合型缚酸剂。

进一步的，所述优选的复合型缚酸剂的制备方法是先将碳酸氢铵与三乙胺的摩尔比以0.01:1～0.2:1混合，将碳酸氢铵充分分散到三乙胺中形成分散液，然后把分散液进行乳化剪切，充分混合并乳化，直至静置后保持不分层，即得到复合型缚酸剂。

本发明所述的N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，所述步骤(2)中的氨为氨气或液氨或氨气与液氨的混合物。

本发明所述的N-烃基硫代磷酰三胺的生产方法，所述步骤(1)反应温度维持在-50～30℃。