[发明专利]一种制备L-草铵膦的方法

说明书

本发明涉及一种制备L‑草铵膦的方法。相对于现有的方法，本发明是一种化学合成的新路线，步骤相对简单、原料易得、成本可控，无需进行手性催化即可得到高ee值的L‑草铵膦产品，具有潜在的工业化应用价值。

技术领域

本发明涉及一种制备L-草铵膦的方法。

背景技术

草铵膦是由赫斯特公司于80年代开发成功的一种广谱有机磷触杀型除草剂，草铵膦是一种谷氨酰胺合成抑制剂，其内吸作用不强，与早期的草甘膦杀根不同，草铵膦先杀叶，再通过植物蒸腾作用可以在植物木质部进行传导，其速效性间于百草枯和草甘膦之间，是一种非选择性触杀除草剂。草铵膦包括L-草铵膦和外消旋DL-型草铵膦，其中，L-草铵膦的除草活性为外消旋DL-型草铵膦的两倍。目前市场上销售的草铵膦制剂一般都是外消旋DL-型草铵膦，如果草铵膦产品能以L-构型的纯化学异构体形式予以使用，可使草铵膦的使用量降低50％左右，这对于提高原子经济性、降低使用成本、减轻环境压力都具有十分重要的意义。

L-草铵膦，又称精草铵膦，化学名称为4-[羟基(甲基)膦酰基]-L-高丙氨酸，结构式如下所示，分子式为C₅H₁₂NO₄P，分子量181.1；精草铵膦易溶于水，不易溶于有机溶剂，且对光稳定；熔点为214-216℃，CAS号35597-44-5。精草铵膦是一种广谱灭生性除草剂，具有高效、低毒、易降解、使用安全方便等优点，一年生、多年生的双子叶和禾本科杂草具有较好的除草效果。

现有L-草铵膦的制备工艺主要包括化学法和生物法。化学法合成L-草铵膦主要包括手性辅助剂诱导法、外消旋体拆分法和不对称合成法等，但这些方法面临合成路线复杂、收率低或/和手性拆分试剂昂贵的问题，难以实现其高效工业化生产，或难以实现较大的工业化应用价值。生物法合成L-草铵膦主要包括蛋白酶法、氨基酸脱氢酶法和转氨酶法等，这些方法往往具有产物光学纯度低、分离难度大或/和底物耐受差等缺陷，其工业化应用价值相对较低。因此，开发一条步骤相对简单、原料易得、成本可控的具有潜在的工业化应用价值的L-草铵膦合成工艺具有十分重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种制备式(I)所示化合物或其盐的方法，

所述方法包括以下步骤：

(a)使式(II)所示化合物或其盐

/

与甲基二氯化膦反应，转化为式(III)所示化合物或其盐

(b)使所得的式(III)所示化合物或其盐经Arbuzov重排反应，转化为式(IV)化合物或其盐

以及，

(c)使所得的式(IV)化合物或其盐经水解反应得到式(I)所示化合物或其盐。

步骤(a)中，式(II)所示化合物或其盐与甲基二氯化膦的摩尔量之比不低于2。

步骤(a)中，前述反应在无机碱或有机碱的存在下进行。在具体的实施方式中，有机碱选自三乙胺、二乙基异丙胺或吡啶，较为优选的有机碱为三乙胺。

步骤(a)中，前述反应在溶剂中进行，所述溶剂选自苯类溶剂，优选自三甲苯、二甲苯、甲苯中的任一种或多种。在具体的实施方式中，较为优选的为三甲苯。

步骤(a)中，前述反应的温度为-40～80℃，优选-10～-20℃。

步骤(b)中，前述反应的温度为100～200℃。