草铵膦的生产工艺及研究进展 2.1 草铵膦生产方法 综观国内外有关草铵膦的文献专利报道，除可用双丙氨酰磷经微生物发酵生产外，其合成方法绝大多数以三氯化磷或亚膦酸酯为起始原料，经过一定的反应过程合成膦酸酯，然后与某些氨基衍生物发生发应；由于其本身是一种氨基酸，因此也可将亚膦酸酯与烯醛反应后再利用Strecker 反应，或将膦酸酯与丙二酸二乙酯的衍生物反应后再利用Gaburial 反应等合成草铵膦。 2.1.1阿布佐夫合成法… 2.1.2高压催化合成法… 2.1.3 低温定向合成法… 2.1.4 盖布瑞尔-丙二酸二乙酯合成法… 2.1.5 斯垂克-泽林斯基法… 2.1.6 手性合成子法 草铵膦只有L理具有植物毒性，其除草活性为外消旋混合物的2倍。L理草铵膦的合 成也可从天然氨基酸出发。例如从谷氨酸出发，经酯化后热消除得到乙烯基甘氨酸的衍生物，在2-乙基过己酸叔丁酯催化作用下，与膦酸酯发生区域选择性加成，生成L理草铵膦 的衍生物，进一步处理即得L型草铵膦。 利用该方法制得的产物具有较高的光学纯度，可达99.4％；但总收率较低，且甲基环氧乙烷不易存放。
2.1.7 其它方法 草铵膦的合成方法中大部分都是合成外消旋混合物。此外，还有专门用于合成L理草铵膦高效体的方法。 1)酶合成法，即以Scholkopf法为基础，用生物酶来分离合成的外消旋体混合液，从而得到L理草铵膦。主要用到的酶为q-胰凝乳蛋白酶、磷酸二酯酶I等。 2)化学立体合成法，即以膦酸酯为起始原料，通过不同的立体选择剂(如L-乙烯基氨基 乙酸、L-3-fi基丁烯酸酯等)来合成L理草铵膦。 3)拆分法，即主要用酶催化拆分合成的DL-型草铵膦。酶合成法和拆分法虽然选择性高、专一性强， 但合成成本比较高，大型工业化生产受 到一定的限制而化学立体合成法一般步骤比较长、合成路线也较复杂，并且某些立体选择剂的制备也比较困难。 2.2 草铵膦的合成技术进展 2006年日本明治制果(MeijiSeika)公司成功开发了单异构体的精草铵膦，并申请了专利，又把草铵膦的产品技术水平提到一个新高度。这个专利产品可以进一步减少环境污染，实现了农药的更高精细化。 宋宏涛等人通过对各种合成路线进行分析比较，认为斯垂克-泽林斯基法虽然工艺较成熟，且反应条件要求不高，原料成本也较低，但剧毒物质KCN的介入难免影响其工业化大 规模生产。综合各合成路线，结合阿布佐夫合成法与迈克尔反应，拟订出“阿布佐夫-迈克 尔法”合成路线： 其中，第一步反应所需的I2为催化剂量，也可用CHI代替，该步利用阿布佐夫反应完成磷的重排转价；第三步反应利用格氏反应以引入乙烯基构建出迈克尔加成所需的，D-不 饱和结构单元，体系需绝对无水，另外，当投入工业生产时，乙烯基氯化镁(CH2=CHMgCl) 可由氯乙烯与金属镁反应制备，这可以在很大程度上进一步节约成本；第四步即利用了迈克尔加成反应，作为亲核试剂的N-乙酰甘氨酸乙酯(CHsCONHCHCOOCRs)可直接购买，也可自行制备。 浙江永农化工有限公司和日本明治制菓株式会社、以及高砂香料工业株式会社三方合作共同开发的精草铵膦项目经过多年的小试和2年的中试，于2013年3月20日在永农化工正式结束，中试取得了圆满成功，目前进入了实施工业化的阶段，取代普通草铵膦将是必然的发展趋势。 目前国际市场上草铵膦主要是采用生物发酵法来合成，缺点是产量小、成本高，导致精草铵膦在市场上缺乏竞争力，不能够大面积推广。经过这几年浙江永农化工有限公司和日本公司合作开发，其技术是世界上首个采用化学合成法生产精草铵膦，其生产成本比发酵发有大幅度下降，可以进行大规模工业化生产，在
第一章 卤化反应 一、烯丙型、苄基型化合物自由基卤化反应 卤化试剂：NBS 、卤素 溶剂：CCl4、氯仿、苯、石油醚或反应底物自身 二、芳香环上的亲电卤化反应 （一）卤素单质为卤化剂的亲电取代反应 （二）氢卤酸及其盐为卤化剂的卤化反应 （三）胺氮卤化剂为卤化剂的卤代反应（N-氯代丁二酰亚胺NCS ，N-溴代丁二酰亚胺NBS ，N-溴代乙酰胺NBA ，N-氯代乙酰胺NCA ） （四）次卤酸及其衍生物的卤化剂的卤化反应 三、芳香烃卤甲基化反应（Blanc 反应 ） 卤甲基化试剂：甲醛-卤化氢、多聚甲醛-卤化氢、卤甲醚等。 质子酸：硫酸、磷酸、乙酸和Lewis acid 等均可催化反应。 四、不饱和烃与卤素的亲电加成反应 机理： 1桥金属离子历程 2碳正离子历程 OEt O NBS O Br Br CH 3Br hv / Br 2160 ~ 180o C Br Br 85%+Cl 23Cl +HCl MeO CONMe 2MeO CONMe 2Cl TBHP / HCl +MeO CONMe 2 50%35 : 65S H 3C S H 3C X X = Cl 94% Br 83%NXS / solvent 4H 3 CO H 3CO H 3CO Cl Cl t-BuOCl / (C 2H 5)3N-3HF 0o C / CH 2Cl 265%4% ++HCHO +HCl ZnCl 2 Cl
五．不饱和烃与卤化氢、氢卤酸的亲电加成 六、羰基化合物α-位卤化反应 卤化剂：X2、N-卤代酰胺、 次卤酸酯、硫酰卤 溶剂：CCl4, CHCl3, Et2O, AcOH 七、羟基的置换卤化反应 卤化剂：卤化氢、氢卤酸、卤化磷、含硫卤化物 （基本规律：1苄醇=烯丙醇>叔醇>仲醇>伯醇2HI>HBr>HCL>HF) 二章 硝化反应 直接硝化（电子云密度高的芳烃） HO Br HO 2+2Me H H Et Me H H Et Me H H Et Cl Cl Cl OAc Me H H Et AcO Cl + 52% 13% 33%LiCl 69% 8% 21%LiCl CH 3CH=CH 2CH 3CHBrCH 3CH 3CH 2CH 2Br 无过氧化物过氧化物Markovnikov 加成反Markovnikov 加成 O MeOOC HO Br 2O MeOOC HO Br ROH +HX RX +H 2O
关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。 一、F-T合成的基本原理 主反应 生成烷烃： (1) (2) 生成烯烃： (3) (4) 副反应 生成含氧有机物： (5) (6) (7) 生成甲烷： (8) 积碳反应： (9) 歧化反应：
(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。 二、高温工艺与低温工艺 反应温度不同，F-T合成液体产物C数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe催化剂也可用Co系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。 由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。 下面关于首先报告我对反应基本流程的认识 首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。 反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图 图错误!未指定顺序。反应器基本结构示意图 这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 固定床反应器（Arge反应器） 由于催化剂到冷却界面的传热距离限制，固定床式反应器要想法设法增大表面积。早期由于管式反应器直径过大而采取了层炉式反应器，然而由于散热和催化剂利用效率的问题而不被广泛使用。随后的发展趋势就是反应器内“管”越来越多、越来越细；1955年Sasol公司开发了内含2052根直径50毫米“管”的固定床反应器；1990年Shell公司开发了内含26150根直径26毫米“管”的反应器。而“管越多、越细”，反应器的效率和生产能力也越高（这点后面要提到）。 这种反应器优点易于操作运行，产品易于分离，适用于蜡生产；但是缺点也很明显，由于此类反应器温度分布不均，其温度需要控制在较低水平，影响反应速率和产率，以及因此带来的对于催化剂细度的要求，使得催化剂利用效率低，用量大；同时反应器由于承受压降厚度较大，铁催化剂定期更换要求复杂的网络结构，加大了设备成本。 浆态床反应器
草铵膦的生产工艺及研究进展 草铵膦生产方法 综观国内外有关草铵膦的文献专利报道，除可用双丙氨酰磷经微生物发酵生产外，其合成方法绝大多数以三氯化磷或亚膦酸酯为起始原料，经过一定的反应过程合成膦酸酯，然后与某些氨基衍生物发生发应；由于其本身是一种氨基酸，因此也可将亚膦酸酯与烯醛反应后再利用Strecker反应，或将膦酸酯与丙二酸二乙酯的衍生物反应后再利用Gaburial 反应等合成草铵膦。 阿布佐夫合成法… 高压催化合成法… 低温定向合成法… 盖布瑞尔-丙二酸二乙酯合成法… 斯垂克-泽林斯基法… 手性合成子法 草铵膦只有L-型具有植物毒性，其除草活性为外消旋混合物的2倍。L-型草铵膦的合成也可从天然氨基酸出发。例如从谷氨酸出发，经酯化后热消除得到乙烯基甘氨酸的衍生物，在2-乙基过己酸叔丁酯催化作用下，与膦酸酯发生区域选择性加成，生成L-型草铵膦的衍生物，进一步处理即得L型草铵膦。 利用该方法制得的产物具有较高的光学纯度，可达％；但总收率较低，且甲基环氧乙烷不易存放。
其它方法 草铵膦的合成方法中大部分都是合成外消旋混合物。此外，还有专门用于合成L-型草铵膦高效体的方法。 1)酶合成法，即以Scholkopf法为基础，用生物酶来分离合成的外消旋体混合液，从而得到L-型草铵膦。主要用到的酶为q-胰凝乳蛋白酶、磷酸二酯酶I等。 2)化学立体合成法，即以膦酸酯为起始原料，通过不同的立体选择剂(如L-乙烯基氨基乙酸、L-3-氨基丁烯酸酯等)来合成L-型草铵膦。 3)拆分法，即主要用酶催化拆分合成的DL-型草铵膦。 酶合成法和拆分法虽然选择性高、专一性强，但合成成本比较高，大型工业化生产受到一定的限制而化学立体合成法一般步骤比较长、合成路线也较复杂，并且某些立体选择剂的制备也比较困难。 草铵膦的合成技术进展 2006年日本明治制果(MeijiSeika)公司成功开发了单异构体的精草铵膦，并申请了专利，又把草铵膦的产品技术水平提到一个新高度。这个专利产品可以进一步减少环境污染，实现了农药的更高精细化。 宋宏涛等人通过对各种合成路线进行分析比较，认为斯垂克-泽林斯基法虽然工艺较成熟，且反应条件要求不高，原料成本也较低，但剧毒物质KCN的介入难免影响其工业化大规模生产。综合各合成路线，结合阿布佐夫合成法与迈克尔反应，拟订出“阿布佐夫-迈克尔法”合成路线： 其中，第一步反应所需的I 2为催化剂量，也可用CH 3 I代替，该步利用阿布佐夫反应完 成磷的重排转价；第三步反应利用格氏反应以引入乙烯基构建出迈克尔加成所需的，D-不饱和结构单元，体系需绝对无水，另外，当投入工业生产时，乙烯基氯化镁(CH 2 =CHMgCl)可由氯乙烯与金属镁反应制备，这可以在很大程度上进一步节约成本；第四步即利用了迈 克尔加成反应，作为亲核试剂的N-乙酰甘氨酸乙酯(CH 3CONHCH 2 COOC 2 H 5 )可直接购买，也可 自行制备。 浙江永农化工有限公司和日本明治制菓株式会社、以及高砂香料工业株式会社三方合作共同开发的精草铵膦项目经过多年的小试和2年的中试，于2013年3月20日在永农化工正式结束，中试取得了圆满成功，目前进入了实施工业化的阶段，取代普通草铵膦将是
二苯基羟基乙酸的合成 摘要用二苯乙二酮作为反应物，以氢氧化钾和乙醇为催化剂，制备二苯基羟基乙酸。产物为白色细晶 体，净重1.56g,产率56.9%；通过氢氧化钠溶液滴定测定产物纯度是100.05%。 关键词二苯基羟基乙酸，多步骤有机反应，混合溶剂重结晶技术，滴定方法 1引言 本实验即应用上回实验的产物二苯乙二酮制备二苯基羟基乙酸。本实验的目的是通过此实验掌握混合溶剂重结晶技术，并了解多步骤有机反应。 2合成原理 二苯乙二酮为α-二酮，与氢氧化钾溶液回流，重排成α-羟基酸盐即二苯乙醇酸钾盐，称为二苯乙醇酸重排。由于反应中形成稳定的羧酸盐，使此重排成为一个不可逆的过程。 二苯乙醇酸也可直接由安息香与碱性溴酸钠溶液一步反应来制备，得到高纯度的产物。 图表 1 制备过程反应式 图表 2 二苯乙醇酸重排机理 3滴定原理 3.1氢氧化钠标准溶液标定原理 本实验产物二苯基羟基乙酸的滴定以氢氧化钠溶液作为标准溶液，而氢氧化钠标准溶液的标定通过邻苯二甲酸氢钾进行。 邻苯二甲酸氢钾（）可由邻苯二甲酸酐与氢氧化钾作用而得，分子量为204.22g/mol。常用做滴定分析中的基准物质，用作制备标准碱溶液的基准试剂和测定pH值的缓冲剂，可与氢氧化钠反应生成邻苯二甲酸钾钠。通过邻苯二甲酸氢钾标定的氢氧化钠标准溶液的浓度计算式为： C NaOH(aq)=m邻邻邻邻邻邻邻 204.22×1 V NaOH(aq) 3.2氢氧化钠标准溶液滴定原理 图表 4 酸碱滴定反应式 图表 3 邻苯二甲酸氢钾结构式
产物二苯基羟基乙酸作为酸与氢氧化钠反应式量比为1:1。事先在二苯基羟基乙酸中滴加两至三滴酚酞试剂作为指示剂，当用氢氧化钠标准溶液滴定至恰好显浅粉色且半分钟只内不退色时即为滴定终点。通过氢氧化钠标准溶液滴定二苯基羟基乙酸的质量计算式为： m邻邻邻邻邻邻邻=C邻邻邻邻邻邻邻邻×V邻邻邻邻邻邻邻邻×228.2注意事项：由于从二苯乙醇酸钾盐制备二苯基羟基乙酸的过程用到了盐酸，遗留在二苯基羟基乙酸中的盐酸很可能会导致氢氧化钠溶液滴定得到的结果偏大，纯度甚至超过百分之百；为了得到更为准确的实验结果，洗涤产物时应尽量将产物多清洗几次，测定pH值至洗涤废液pH值接近7为止。 4实验部分 4.1实验条件 实验试剂：二苯乙二酮，乙醇，氢氧化钾，蒸馏水，浓盐酸，刚果红试纸，活性炭，氢氧化钠溶液，邻苯二酸氢钾，酚酞溶液。 实验仪器：圆底烧瓶，茄形瓶，烧杯，磁力搅拌器，油浴装置，球形冷凝管，减压抽气装置，漏斗，花式滤纸，玻璃棒，烘箱，锥形瓶，加料漏斗，布氏漏斗，酸式滴定管。 4.2二苯乙醇酸钾盐的合成 在50 mL 圆底烧瓶中加入二苯乙二酮2.52 g与15 mL 95%乙醇，加热溶解，滴加氢氧化钾2.7 g 溶于5 mL水的溶液，磁力搅拌反应并回流30 min。然后将反应混合物转移到小烧杯中，在冰水浴中放置析出二苯乙醇酸钾盐的晶体。抽滤，并用少量冷乙醇洗涤晶体。 4.3二苯基羟基乙酸的合成 将过滤出的钾盐溶于70 mL水中，滴加2 滴浓盐酸，少量未反应的二苯乙二酮成胶体悬浮物，加入活性炭脱色约两平勺，趁热过滤。滤液冷却至室温，用5%的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝，保持搅拌保证产物松散，在冰水浴中冷却使结晶完全。抽滤，用冷水洗涤几次以除去晶体中的无机盐和盐酸。产物在85℃烘箱中干燥至恒重。 4.4滴定过程 4.4.10.1 mo l·L -1NaOH标准溶液的配制与标定 准确称取4.0 g 氢氧化钠溶于1 L蒸馏水中，配制0.1 mo l·L -1的标准溶液。 准确称取0.4 g至0.6 g 邻苯二甲酸氢钾基准物质两份分别于两个250 mL 锥形瓶中，加入40至50 mL水使之溶解，加入3 滴酚酞指示剂，用0.1mo l·L -1氢氧化钠标准溶液滴定至呈微红色，保持半分钟内不退色，即为终点。 4.4.2产品纯度的测定
关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告 报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。 一、F-T合成的基本原理 主反应 生成烷烃： nCO+2n+1H2==C n H2n+2+nH2O(1) n+1H2+2nCO==C n H2n+2+nCO2(2) 生成烯烃： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(3) n H2+2nCO==C n H2n+nCO2(4) 副反应 生成含氧有机物： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(5) nCO+(2n?2)H2=C n H2n O2+(n?2)H2O(6) n+1CO+2n+1H2==C n H2n+1CHO+nH2O(7) 生成甲烷： CO+3H2==CH4+H2O(8) 积碳反应： CO+H2==C+H2O(9) 歧化反应： 2CO==C+C O2(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1
和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。 二、高温工艺与低温工艺 反应温度不同，F-T 合成液体产物C 数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe 催化剂也可用Co 系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。 由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。 下面关于首先报告我对反应基本流程的认识 首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。 反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图 图1反应器基本结构示意图 这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 2 46 5 3 1 1-合成气注入通道；2-均布段；3-冷却管道；4- 反应段；5-分离段；6-输出通道；（吴尧绘制）
农 药 AGROCHEMICALS 第53卷第6期2014年6月Vol. 53, No. 6Jun. 2014 草铵膦的合成研究进展 毛明珍，何琦文，张晓光，苏天铎，魏 乐，张建功，王列平，薛 超，宁斌科 (西安近代化学研究所， 西安 710065) 摘要：草铵膦是一种高效、广谱、低毒的非选择性除草剂，是目前转基因抗性作物理想的除草剂，应用前景非常 广阔。 草铵膦具有2种对映异构体，但只有L -构型具有除草活性。 根据相关文献及专利报道，综述了草铵膦及L -草铵膦的合成研究进展。 关键词：草铵膦；制备方法；手性合成；综述中图分类号：TQ460.3 文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2014)06-0391-03 Progress of the Research on Synthetic Methods of Glufosinate-ammonium MAO Ming-zhen, HE Qi-wen, ZHANG Xiao-guang, SU Tian-duo, WEI Le, ZHANG Jian-gong, WANG Lie-ping, XUE Chao, NING Bin-ke (Xi ′an Modern Chemistry Research Institute, Xi ′an 710065, China) Abstract: Glufosinate is a highly ef ? cient, broad-spectrum, low toxicity and non-selective herbicide, and is also a good herbicide for transgenic crops with resistance, which has a broad application prospect. Glufosinate consists of two isomers, but only the L-enantiomer has herbicidal activity. According to the relevant literatures and reported patents, the synthetic methods of glufosinate and L-glufosinate were introduced in this paper.Key words: glufosinate; synthetic methods; asymmetric synthesis; overview 草铵膦(glufosinate)是德国赫斯特(Hoechst)公司开发的一种高效、广谱、低毒的非选择性除草剂，有效成分为 phosphinothricin(简称PPT)，化学式为C 5H 12NO 4P ，易溶于水，不易溶于有机溶剂，对光稳定；在pH=5~9的水溶液中易水解。 市售草铵膦是外消旋混合物，只有L -型具有除草活性，靶标酶是谷氨酰胺合成酶(GS)，草铵膦能抑制GS 所有已知的形式，导致植物体内氮代谢紊乱、氨的过量积累、叶绿体解体，从而使光合作用受抑，最终导致植物死亡[1-3]。 草铵膦具有很强的除草活性，几乎能有效防除各种供试杂草，对农作物安全，活性高，杀草谱广，药害小，是目前转基因抗性作物理想的除草剂，应用前景非常广阔，因而受到科研人员的极大关注[3-4]。 关于草铵膦及L -草铵膦合 成报道很多，最近又有很多新颖的合成方法被开发出来，本文对其合成路线进行详细介绍。 1 草铵膦的合成方法 1.1 盖布瑞尔(Gabriel)–丙二酸二乙酯合成法 该路线[5-6]以甲基亚磷酸二乙酯为起始原料，反应条件比较温和，不需要苛刻的反应温度，但要用到1,2-二溴乙 烷、液溴等物质，成本较高，总收率较低(10%~15%)，是一种早期合成草铵膦的方法[5]。 收稿日期：2014-03-20，修返日期：2014-05-06 作者简介：毛明珍(1984—)，男，山西襄汾人，助理研究员，博士，主要从事新农药创制、农药原药及中间体的合成研究。 E-mail ：maomingzhen0303@https://www.doczj.com/doc/9e103261.html, 。 杜春华等[6]对该路线进行了改进，将丙二酸二乙酯的钠盐改造为乙酰氨基丙二酸二乙酯的钠盐，反应步骤减 少， 总收率为25.8%(以甲基亚膦酸二乙酯计)，但该路线每一步的反应时间都较长(10 h 以上)，且温度较高(100 ℃以上)，工艺比较繁琐。 1.2 阿布佐夫(Arbuzov)合成法 该路线[7]以甲基亚磷酸二乙酯和4-溴-2-三氟乙酰氨基-丁酸甲酯为原料合成，反应历程较为简洁，但4-溴-2-毛明珍, 何琦文, 张晓光, 等. 草铵膦的合成研究进展[J]. 农药, 2014, 53(6): 391-393.
草铵膦的生产工艺及研 究进展 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
草铵膦的生产工艺及研究进展 草铵膦生产方法 综观国内外有关草铵膦的文献专利报道，除可用双丙氨酰磷经微生物发酵生产外，其合成方法绝大多数以三氯化磷或亚膦酸酯为起始原料，经过一定的反应过程合成膦酸酯，然后与某些氨基衍生物发生发应；由于其本身是一种氨基酸，因此也可将亚膦酸酯与烯醛反应后再利用Strecker反应，或将膦酸酯与丙二酸二乙酯的衍生物反应后再利用Gaburial反应等合成草铵膦。 阿布佐夫合成法… 高压催化合成法… 低温定向合成法… 盖布瑞尔-丙二酸二乙酯合成法… 斯垂克-泽林斯基法… 手性合成子法 草铵膦只有L-型具有植物毒性，其除草活性为外消旋混合物的2倍。L-型草铵膦的合成也可从天然氨基酸出发。例如从谷氨酸出发，经酯化后热消除得到乙烯基甘氨酸的衍生物，在2-乙基过己酸叔丁酯催化作用下，与膦酸酯发生区域选择性加成，生成L-型草铵膦的衍生物，进一步处理即得L型草铵膦。
利用该方法制得的产物具有较高的光学纯度，可达％；但总收率较低，且甲基环氧乙烷不易存放。 其它方法 草铵膦的合成方法中大部分都是合成外消旋混合物。此外，还有专门用于合成L-型草铵膦高效体的方法。 1)酶合成法，即以Scholkopf法为基础，用生物酶来分离合成的外消旋体混合液，从而得到L-型草铵膦。主要用到的酶为q-胰凝乳蛋白酶、磷酸二酯酶I 等。 2)化学立体合成法，即以膦酸酯为起始原料，通过不同的立体选择剂(如L-乙烯基氨基乙酸、L-3-氨基丁烯酸酯等)来合成L-型草铵膦。 3)拆分法，即主要用酶催化拆分合成的DL-型草铵膦。 酶合成法和拆分法虽然选择性高、专一性强，但合成成本比较高，大型工业化生产受到一定的限制而化学立体合成法一般步骤比较长、合成路线也较复杂，并且某些立体选择剂的制备也比较困难。 草铵膦的合成技术进展 2006年日本明治制果(Meiji Seika) 公司成功开发了单异构体的精草铵膦，并申请了专利，又把草铵膦的产品技术水平提到一个新高度。这个专利产品可以进一步减少环境污染，实现了农药的更高精细化。 宋宏涛等人通过对各种合成路线进行分析比较，认为斯垂克-泽林斯基法虽然工艺较成熟，且反应条件要求不高，原料成本也较低，但剧毒物质KCN的介
水热与溶剂热合成技术研究进展综述 摘要：水热与溶剂热合成是无机合成中的重要技术，在大多技术领域得到广泛的研究和应用，是近年来十分活跃的研究领域。本文概述了水热与溶剂热合成的基本特点和反应类型，综述近年来水热与溶剂热合成技术的应用以及研究进展。关键词：水热合成；溶剂热合成；无机合成技术；应用；研究进展；现状。 1 前言 水热和溶剂热合成研究工作经久不衰并逐步演化出新的研究课题如水热条件下的生命起源问题以及与环境友好的超临界水氧化过程。由于水热与溶剂热合成化学在材料领域的广泛应用，世界各国越来越重视这一领域的研究。 水热与溶剂热合成是指在一定温度(100～1000℃)和压强(1～100MPa)条件 下利用溶液中物质化学反应所进行的合成，是研究物质在高温和密闭高压溶液条件下的化学行为与规律的化学分支。水热法是模拟自然界中某些矿石的形成过程而发展起来的一种软化学合成法，已被广泛地应用于材料制备、化学反应和处理，不仅在实验室里得到了应用和持续的研究，而且实现了产业规模的人工水晶水热生长，成为十分活跃的研究领域。溶剂热反应是近年来材料领域的一大研究热点，它是水热反应的发展，与水热反应的不同之处在于所使用的溶剂为有机溶剂而不是水。与其它制备路线相比，溶剂热反应的显著特点在于反应条件非常温和，可以稳定亚稳物相、制备新物质、发展新的制备路线等。 2水热与溶剂热合成基础 2.1 水热与溶剂热合成的基本特点 水热法是指在密闭的不锈钢反应釜中，以水为溶剂，在一定温度下，在水自身产生的压强（即水的自生压强）下，反应混合物进行反应生成产物的合成方法。溶剂热反应是水热反应的发展，该法以非水溶剂代替水，不仅扩大了水热技术的应用范围，而且由于溶剂处在近临界的状态下，能够实现通常条件下无法实现的许多反应，合成通常条件下无法制得的物相或物种，并且能生成介稳态结构的材料，很大程度上扩展了纳米功能材料合成的领域[1]。 水热与溶剂热合成研究特点之一是，在高温高压条件下，水或其它溶剂处于临界或超临界状态，反应活性提高。物质在高温高压溶剂中的物理性能与化学反
草铵膦国外工业化路线的探讨和启迪 庄建元1，胡笑形2 (1.南京大学，南京211102；2.中国化工信息中心，北京100029) 摘要：从学术角度，回顾了20世纪Hoechst(赫斯特，现拜耳作物公司)在草铵膦开发竞争中是如何脱颖而出的；解析了Hoechst 草铵膦生产线装置和各单元操作。对国内仿制草铵膦和赶超国外先进水平，提出了技术性建议。关键词：草铵膦；工业化路线；国内仿制中图分类号：TQ450 文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2014)10-0703-09 Explore and Enlightenment on Foreign Industrialization Route of Glufosinate ZHUANG Jian-yuan 1,HU Xiao-xing 2 (1.Nanjing University,Nanjing 211102,China;2.China National Chemical Information Centre,Beijing 100029, China) We reviewed the process of the Hoechst which stood out from the crowd in the glufosinate research and development competition in 20th century from the perspective of academic.The equipment of production line and each unit operation of the glufosinate were analyzed as well.Besides,technical suggestion on mimicing the glufosinate and catching up with the advanced world levels were also given. glufosinate;industrialization route;domestic imitation Vol.53,No.10Oct.2014 农药 AGROCHEMICALS 庄建元,胡笑形.草铵膦国外工业化路线的探讨和启迪[J].农药,2014,53(10):703-711. 收稿日期：2014-07-20 作者简介：庄建元（1949—），男，教授，从事化学研究。 1996年全球大规模商品化种植转基因作物以来，对世界农药工业与市场产生了巨大影响。由于全球转基因作物种植面积约90%为种植含有抗草甘膦性状的作物，草甘膦的大面积、大量重复使用，已经导致抗性杂草的发生与发展。仅次于草甘膦的全球第二大除草剂百草枯，由于没有解毒药，导致大量非生产性中毒死亡，其液剂面临禁限用，使百草枯将退出市场。为此，位于草甘膦、百草枯之后的第三大灭生性除草剂草铵膦获得了巨大发展空间。加上拜耳作物科学公司已成功开发抗草铵膦的作物，致使国内外出现了空前的草铵膦热。国外唯一大规模生产草铵膦的拜耳作物科学公司已宣布将在 美国新建6000t/年草铵膦原药生产装置，预计2015年底投产。笔者试图从国外工业化路线的角度予以探讨。 1草铵膦20世纪国外开发热潮回眸 1.1谁最先发现草铵膦？ 虽然有一说是德国人最先发现了草铵膦(L-PT)[1]，Bayer 等[2]从链霉菌绿灰菌素发酵物分离水解而得，1972年在瑞士化学学报发布。日本的研究不晚于德国，明治制菓的小川央峪等[3-4]从链霉菌吸水菌素分离得到L-PT ，并且进行了化学合成，于1972年6月7日申请专利。 草铵膦的结构中有C-P-C ，迄今唯一的同一磷原子 含2个磷碳键的天然化合物，一经面世，倍受青睐，随即的开发热潮中，前后出现10多种工艺路线和20多个中间 体。为什么最后是Hoechst ？个中秘辛值得探究。 1.2竞相研发乙烯膦 第一篇制PT(外消旋草铵膦)的专利[4]，用甲基亚膦酸二乙酯和乙烯基甘氨酸，Michael-Arbuzov 加成再水解得草铵膦。因乙烯基甘氨酸价格太贵，无商业化价值。 1974年东德Gross 等[5]用乙烯基(甲基)膦酸酯与DEAM (乙酰氨基丙二酸二乙酯)缩合水解得PT ，见图1反应式(1)，化合物1称乙烯膦。 此为乙烯膦路线，在当年极有可能工业化。化合物 “1a ” 是乙烯基(甲基)膦酸-2-氯乙酯。Hoechst(赫斯特，现拜耳作物公司)[6]于1977年，制备乙烯膦采用乙烯基(甲基)膦酸乙酯，见反应式(1)的化合物1b ，2步总收率92%。 明治制菓[7-8]用乙烯膦的前体茁-溴乙基(甲基)膦酸-2-溴乙基酯，见反应式(2)。仍用乙烯基(甲基)膦酸乙酯，以 甘氨酸乙酯和苯甲醛的席夫碱代替DEAM ，见反应式(3)。 日产化学发布[9-10]乙烯膦路线的工艺，乙烯膦加乙酰胺，二氧六环作溶剂，羰基钴作催化剂，120kgf 通氢和一氧化碳，水解氨中和后总收率50%，见反应式(4)，后补充加乙酰丙酮双(三苯基)铑，收率有提高。反应式(5)乙烯膦 第53卷第10期2014年10月
二苯基羟基乙酸的合成 高涵 摘要用二苯乙二酮作为反应物，以氢氧化钾和乙醇为催化剂，制备二苯基羟基乙酸。产物 为白色细晶体，净重,产率%；通过氢氧化钠溶液滴定测定产物纯度是%。 关键词二苯基羟基乙酸，多步骤有机反应，混合溶剂重结晶技术，滴定方法 1引言 本实验即应用上回实验的产物二苯乙二酮制备二苯基羟基乙酸。本实验的目的是通过此实验掌握混合溶剂重结晶技术，并了解多步骤有机反应。 2合成原理 二苯乙二酮为α-二酮，与氢氧化钾溶液回流，重排成α-羟基酸盐即二苯乙醇酸钾盐，称为二苯乙醇酸重排。由于反应中形成稳定的羧酸盐，使此重排成为一个不可逆的过程。 二苯乙醇酸也可直接由安息香与碱性溴酸钠溶液一步反应来制备，得到高纯度的产物。 图表 1 制备过程反应式 图表 2 二苯乙醇酸重排机理 3滴定原理
3.1氢氧化钠标准溶液标定原理 本实验产物二苯基羟基乙酸的滴定以氢氧化 钠溶液作为标准溶液，而氢氧化钠标准溶液的标 定通过邻苯二甲酸氢钾进行。 邻苯二甲酸氢钾（）可由邻苯 二甲酸酐与氢氧化钾作用而得，分子量为mol。 常用做滴定分析中的基准物质，用作制备标准碱 溶液的基准试剂和测定pH值的缓冲剂，可与氢氧 化钠反应生成邻苯二甲酸钾钠。通过邻苯二甲酸氢钾标定的氢氧化钠标准溶液的浓度计算式为： C NaOH(aq)=m 邻苯二甲酸氢钾 204.22 ×1 V NaOH(aq) 3.2氢氧化钠标准溶液滴定原理 图表 4 酸碱滴定反应式 产物二苯基羟基乙酸作为酸与氢氧化钠反应式量比为1:1。事先在二苯基羟基乙酸中滴加两至三滴酚酞试剂作为指示剂，当用氢氧化钠标准溶液滴定至恰好显浅粉色且半分钟只内不退色时即为滴定终点。通过氢氧化钠标准溶液滴定二苯基羟基乙酸的质量计算式为： m 二苯基羟基乙酸=C 氢氧化钠标准溶液 ×V 氢氧化钠标准溶液 ×228.2 注意事项：由于从二苯乙醇酸钾盐制备二苯基羟基乙酸的过程用到了盐酸，遗留在二苯基羟基乙酸中的盐酸很可能会导致氢氧化钠溶液滴定得到的结果偏大，纯度甚至超过百分之百；为了得到更为准确的实验结果，洗涤产物时应尽量将产物多清洗几次，测定pH值至洗涤废液pH值接近7为止。 4实验部分 4.1实验条件 图表 1 邻苯二甲酸氢钾结构式
综述 F-T合成的基本原料为合成气，即CO和H2。F-T合成工艺中合成气来源主要有煤、天然气和生物质。以煤为原料，通过加入气化剂，在高温条件下将煤在气化炉中气化，然后制成合成气（H2+CO），接着通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程便是煤的间接液化技术。煤间接液化工艺主要有：Fischer-Tropsch 工艺和莫比尔（Mobil）工艺。 典型的Fischer-Tropsch工艺指将由煤气化后得到的粗合成气经脱硫、脱氧净化后，根据使用的F-T合成反应器，调整合成气的H2/CO 比，在反应器中通过合成气与固体催化剂作用合成出混合烃类和含氧化合物，最后将得到的合成品经过产品的精制改制加工成汽油、柴油、航空煤油、石蜡等成品。F-T合成早已实现工业化生产，早在二战期间，德国的初产品生产能力已到达每年66万吨[1] (Andrei Y Khodakov, Wei Chu, Pascal Fongarland. Chem. Rev. Advances in the Development of Novel Cobalt Fischer?Tropsch Catalysts for Synthesis of Long-Chain Hydrocarbons and Clean Fuels. 2007, 107, 1692?1744 )。二战之后，由于石油的迅述兴起，间接液化技术一度处于停滞状态。期间，南非由于种族隔离制度而被“禁油”，不得不大力发展煤间接液化技术。但是随着70年代石油危机的出现，间接液化技术再次受到强烈关注。同时，由间接液化出来的合成液体燃料相比由原油得到的燃料产品具有更低的硫含量及芳烃化合物[1]，更加环保。80年代后，国际上，一些大的石油公司开始投资研发GTL相关技术和工艺[1]。目
毕业论文文献综述 化学工程与工艺 长链硅烷偶联剂的合成和表征研究进展 一、前言部分 纳米粒子，又称超细微粒子(ultra fine powders，简称UFP)，统指1-100nm的细微颗粒(结晶的或非结晶的)。纳米粒子既不同于微观原子、分子团簇，又不同于宏观体相材料，是一种介于宏观固体和分子间的亚稳中间态物质。当粒子尺寸进入纳米量级(1-100nm)时，由于纳米粒子的表面原子与体相总原子数之比随粒径尺寸的减少而急剧增大，使其显示出强烈的小尺寸效应或体积效应、表面效应等、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等，从而展现出许多奇特的性质。它断裂强度高、韧性好、耐高温、纳米复合时能提高材料的硬度、弹性模量等，并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。在宇航技术、电子、冶金、化工、生物和医学等方面有广阔的应用前景[1,2]。 纳米SiO2具有粒径小（一般小于100nm）、比表面积大（一般大于100m2/g）等特征，从而以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、胶粘剂等领域中得到广泛的运用。大量的文献表明，SiO2等无机粒子和聚合物复合时，复合时无机粒子的粒径大小以及无机粒子与聚合物基体之间的相互作用是非常重要的。粒径越小，特别是当无机粒子的粒径降至纳米级时，复合物材料的性能的改进将发生本质性的提高。然而无机粒子的粒径越小，表面能越大，表面原子所占比例极高，特别是纳米颗粒表面原子是缺少临近配位原子,具有悬空键，众多的表面基团形成氢键、配位键和静电力、范德华力作用，极易发生颗粒之间、颗粒与聚合物之间的键联。因此纳米粒子与聚合物复合时，团聚现象十分严重，纳米粒子无法在聚合物材料中均匀分散，反而造成材料性能下降。为了提高纳米粒子的分散能力，需要对其表面进行改性。改性的目的为：（1）降低粒子表面能，如减少悬空键和表面活性基团；（2）消除表面电荷；（3）增加分散性能；（4）提高粒子与有机相亲和力[3]。 在常用的纳米SiO2改性剂中，硅烷偶联剂是一种增强无机材料与有机聚合物之间亲和力的有机化合物。通过硅烷偶联剂对纳米SiO2的物理化学处理，可以使其由亲水性表面变成亲油性，从而达到与有机聚合物之间的紧密结合，改进塑料复合材料的各种性能。它不仅能够提高塑料的力学性能，还可以改装其电气性能、耐热性、耐水性和耐候性等性能。因此，硅烷偶联剂已成为目前纳米SiO2改性的一种助剂，它的类型及用量对改性结果影响起着非常重要的作用。
费托合成 定义 费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，它以合成气(CO和H2)为原料在催化剂(主要是铁系) 和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。1923年由就职于Kaiser Wilhelm 研究院的德国化学家Franz Fischer 和Hans Tropsch开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。 其反应过程可以用下式表示：nCO+2nH2─→[－CH2－]n+nH2O 副反应有水煤气变换反应H2O + CO → H2 + CO2 等。 一般来说，烃类生成物满足Anderson-Schulz-Flor分布。 工艺 费托合成总的工艺流程主要包括煤气化、气体净化、变换和重整、合成和产品精制改质等部分。合成气中的氢气与一氧化碳的摩尔比要求在2～2.5。反应器采用固定床或流化床两种形式。如以生产柴油为主，宜采用固定床反应器；如以生产汽油为主，则用流化床反应器较好。此外，近年来正在开发的浆态反应器，则适宜于直接利用德士古煤气化炉或鲁奇熔渣气化炉生产的氢气与一氧化碳之摩尔比为0.58～0.7的合成气。铁系化合物是费托合成催化剂较好的活性组分。 研究进展 传统费托合成法是以钴为催化剂，所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。
50年代，中国曾开展费托合成技术的改进工作，进行了氮化熔铁催化剂流化床反应器的研究开发，完成了半工业性放大试验并取得工业放大所需的设计参数。南非萨索尔公司在1955年建成SASOL－I小型费托合成油工厂，1977年开发成功大型流化床Synthol反应器，并于1980年和1982年相继建成两座年产 1.6Mt的费托合成油工厂（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。此两套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。反应温度320～340℃，压力2.0～2.2MPa。产品组成为甲烷11％、C2～C4烃33％、C5～C8烃44％、C9以上烃6％、以及含氧化合物6％。产品组成中轻质烃较多，适宜于生产汽油、煤油和柴油等发动机燃料，并可得到醇、酮类等化学品。 目前，以煤为原料通过费托合成法制取的轻质发动机燃料，在经济上尚不能与石油产品相竞争，但对具有丰富廉价煤炭，而石油资源贫缺的国家或地区解决发动机燃料的需要，费托合成法也是可行的。 另外，近年来南非SASOL公司改良费托合成，其创造的巨大经济效益，正在吸引全世界的瞩目。 2006年4月，利用中科院山西煤炭化学研究所自创技术（费托合成、煤基液体燃料合成浆态床技术），由煤化所牵头联合产业界伙伴内蒙古伊泰集团有限公司、神华集团有限责任公司、山西潞安矿业（集团）有限责任公司、徐州矿务集团有限公司等和科研机构共同出资组建成立了中科合成油技术有限公司。实现了中国的煤炭间接液化技术的真正产业化。