雙甘膦合成的工藝優(yōu)化.pdf

1、草甘膦是一種低毒、高效、內吸傳導性除草劑，于1970年由Monsanto的化學公司的約翰·E·弗朗茨首次發(fā)現(xiàn)，在上世紀80年代風靡全球，成為世界上產量最大、應用最廣的除草劑。尤其是在轉基因抗草甘膦農作物的大面積推廣后，草甘膦的市場需求越來越大。但隨著國內外市場競爭的日益加劇，對產品質量和生產成本提出了更高的要求，探索一條低成本的草甘膦生產工藝顯得十分重要。而雙甘膦是草甘膦合成的重要中間體，因此改進雙甘膦的制備是草甘膦合成的關鍵。

2、　　雙甘膦氧化制備草甘膦的工藝比較成熟，本課題研究的主要內容是雙甘膦的合成路線，縮短反應周期、降低反應成本。對比了幾種亞氨基二乙酸法（IDA法）合成雙甘膦路線的優(yōu)缺點，分析了該路線的研究進展，根據(jù)課題組實驗條件，我們決定采用以亞氨基二乙腈為原料，經過堿解、酸化、縮合等工藝合成雙甘膦的路線。
　　首先，我們研究了亞氨基二乙腈為原料經過堿解、酸化合成亞氨基二乙酸的過程，向亞氨基二乙腈懸浮液中滴加氫氧化鈉溶液，采用程序升溫進行堿解過程，

3、并同時進行脫氨處理，之后，再加入過量的鹽酸進行酸化，再進行熱過濾除去副產物氯化鈉，剩余的亞氨基二乙酸溶液繼續(xù)進行下一步反應，省去了亞氨基二乙酸冷卻、結晶工藝，為了降低氯化鈉的溶解度且考慮到后序縮合工段仍要加入鹽酸，我們將縮合所用鹽酸提前加入，這樣，不僅縮短了反應周期，還簡化了工藝流程。通過單因素實驗考察了反應條件對結果的影響，確定了反應最優(yōu)化條件:
　　氫氧化鈉、鹽酸與亞氨基二乙腈的摩爾比為2.2∶3.4∶1，氫氧化鈉的濃度為25

4、％，程序升溫采用60～65℃下加料1h，70～75℃下保溫0.5 h，同時進行脫氨;80～85℃下保溫0.5h，同時進行脫氨;90～95℃下保溫0.5 h，同時進行脫氨;100℃以上繼續(xù)脫氨2h。
　　其次，我們研究了亞氨基二乙酸、甲醛及亞磷酸在酸性環(huán)境中的縮合反應過程，向亞氨基二乙酸溶液中加入亞磷酸，升溫至縮合溫度，滴加甲醛溶液，保溫一段時間后，冷卻、結晶、抽濾洗滌、干燥的雙甘膦成品。同樣地，我們通過單因素實驗考察了反應條件對結