[发明专利]亚氨基二乙酸一钠溶液在制备N－膦酰甲基亚氨基二乙酸中的用途

说明书

                      技术背景

本发明涉及N-膦酰甲基甘氨酸(草甘膦)，具体涉及用于制造N-膦酰甲基甘氨酸的浓缩亚氨基二乙酸一钠溶液的一种制备方法。

N-膦酰甲基甘氨酸(草甘膦)是一种重要的广谱除草剂。草甘膦的一种常规前体是N-膦酰甲基亚氨基二乙酸(PMIDA)，其化学通式(I)如下：

            H₂O₃PCHN₂(CH₂COOH)₂

一种早期制备上述化合物(I)的方法公开在Irani等人的US3288846中。在这种方法中采用亚氨基二乙酸(IDA)作原料，通过亚氨基二乙腈的水解来制备。需要几个工艺步骤来回收和提纯IDA。然后在无机酸存在下用亚磷酸和甲醛将这种酸膦酰甲基化。在一个实施方案中，将三氯化磷加入水性反应混合物，通过水解提供足够的氯化氢形成IDA的盐酸盐，同时还提供膦酰甲基化反应的亚磷酸。

Gentlicore在US 4724103中公开了Irani等人方法的一种改良。根据这种改良，采用IDA的碱金属盐优选二钠盐作原料。对反应使用强无机酸，通常是盐酸，将DSIDA转换成酸式盐(IDA-HCl)和强酸的碱金属盐。然后通过强酸盐与亚磷酸和甲醛的反应将酸式盐膦酰甲基化，得到化合物(I)和一种碱金属盐。向反应混合物加入足够量的水和苛性碱以溶解碱金属盐并分离化合物(I)沉淀。这种方法消除了从IDAN粗水解产物中提纯和回收IDA的许多步骤，因此对(I)提供更经济的反应途径。自IDAN水解产物所要求分离和提纯IDA的许多步骤公开在布列颠专利GB 1575469。通过Gentlicore和布列颠专利的方法相比，就看出取消了许多主要设备和工艺步骤。

Gentlicore方法要求DSIDA原料在储存和运输期间保持在升高的温度下，因为这种材料在低于大约55℃温度下会结晶。晶体形式特别难溶解并且在用于制备化合物(I)方法时溶水不方便。因此，或者DSIDA必须在生产后立即使用或者以稀释形式储存，或加热保持溶解性。所有这些替代方法皆增大成本。

Cullen在US 5312972中试图避免使用DSIDA所关联的这个问题。他公开一种制备化合物(I)的替代方法，包括用甲醛与IDA的二碱金属盐溶液进行反应，以便形成羟甲基亚氨基二乙酸(HMIDA)的二碱金属盐。这种前体潜在的问题是在终产物中加大N-甲基亚氨基二乙酸的副产物量。HMIDA随后与诸如亚磷酸的磷源反应形成化合物(I)。

尽管上述方法达到了各自的目的，它们的使用仍受到限制。特别是在储存和运输期间，DSIDA必须被稀释或保持热态来维持浓缩物的溶解性。稀释溶液含有许多水使运输更加昂贵。加热使温度范围足够保持溶解性防止结晶在某些情况下不实际，或者使储存运输溶液昂贵。Cullen使用甲醛来保持浓缩亚氨基二乙酸二钠的溶解性出于有毒的原因而不能接受。

                        发明概述

根据本发明，提供一种制备浓缩亚氨基二乙酸一钠溶液的方法，该溶液易于储存和运输。所述储存和运输的优点使亚氨基二乙酸二钠制造的溶液具有经济和商业价值。这种制造草甘膦前体的替代方法基本不需要稀释和加热来防止沉淀。

根据本发明，提供一种从亚氨基二乙酸二钠制造亚氨基二乙酸一钠浓缩水溶液的方法。该方法包括将强酸加入基本由亚氨基二乙酸二钠构成的水溶液。这将出人意料地得到环境温度下含有高达大约29％亚氨基二乙酸当量的稳定的水溶液。然后所得含有MSIDA水溶液可被储存和运输，从而进一步实现本文所述本发明优点。

本文所用术语“稳定的”意指水溶液可被储存和运输而无需提供热源来防止结晶。

本文所用术语“浓缩”意指水溶液含有高于大约25％IDA当量重量的浓度。

                    优选实施方案详述

根据本发明方法，通过把强酸加入亚氨基二乙酸二钠水溶液可制造稳定的浓缩亚氨基二乙酸一钠水溶液。

常规强酸包括硫酸和盐酸。但是出于经济和与后续步骤相适应考虑，优选盐酸。由于优选盐酸，尽管可采用任何其他合适的强酸来替代，本发明参照盐酸来详述。