專利名稱：一種化學(xué)合成脂肪胺基磷酰三胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脂肪胺基磷酰三胺的化學(xué)合成方法。
脂肪胺基磷酰三胺對環(huán)境無污染，可作為土壤尿素酶抑制劑。尿素是世界上最廣泛利用的化肥。然而目前尿素中氮素的利用效率不足50％。脂肪胺基磷酰三胺對土壤尿素酶普遍存在抑制作用。例如，正丁基硫代磷酰三胺可使尿素中氮素的利用效率提高到70％。
現(xiàn)正丁基硫代磷酰三胺備制方法是以三氯硫磷和正丁胺為原料在氯仿為溶劑的條件下反應(yīng)后再通入氨氣，反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的鹽酸(HCl)以吸收法排除，使反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行。該法操作難度大，流程較繁瑣。對其他脂肪胺基磷酰三胺的制備還無成熟的方法。
本發(fā)明以三乙胺作為保護(hù)劑，與反應(yīng)物均勻混合，反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的鹽酸(HCl)可被三乙胺中和。反應(yīng)產(chǎn)品經(jīng)蒸餾后純化。合成過程易于操作，工藝流程簡單。
本發(fā)明涉及化學(xué)合成脂肪胺基磷酰三胺的目的在于化學(xué)合成磷酰胺類化合物作為土壤尿素酶的抑制劑。這類化合物對土壤尿素酶的抑制作用相差不大。根據(jù)原料市場價格的高低合成某種烷基磷酰三胺化合物作為土壤尿素酶的抑制劑對降低生產(chǎn)成本和提高在市場上的競爭力有著至關(guān)重要的作用。
本發(fā)明以氯仿溶液為溶劑中以脂肪胺為原料，在適量的二甲基乙酰胺為催化劑和三乙胺為保護(hù)劑存在及低溫條件下，加入氯磷化合物，合成脂肪胺基二氯磷酰一胺，然后在同樣低溫條件下加入氨氣生成脂肪胺基磷酰三胺，經(jīng)蒸餾提純后制得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的脂肪胺基磷酰三胺。
本發(fā)明的主要工藝過程及參數(shù)如下1.化學(xué)反應(yīng)合成階段將比例為1摩爾的脂肪胺加入含有比例為1～10摩爾的氯仿溶液的常壓反應(yīng)釜中，然后加入比例為0.1～1二甲基乙酰胺和比例為3～10摩爾三乙胺；在溫度為-10～4℃的條件下，緩慢加入比例為1摩爾的氯磷化合物。在反應(yīng)過程中保持溫度-10～4℃。攪拌速度為200～700rpm，反應(yīng)時間為0.5～12小時，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反應(yīng)同一反應(yīng)釜中，溫度保持-10～4℃的條件下，加入比例為2摩爾的氨氣(氨氣加入量與氨氣容器氣壓和氨氣排放速度相關(guān))，攪拌速度為200～700rpm，反應(yīng)時間為12～36小時制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
2.蒸餾提純階段將上述常壓反應(yīng)釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行95～120℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為脂肪胺基磷酰三胺。
本發(fā)明的特點是1)合成產(chǎn)物可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原料的成本靈活調(diào)整；2)所需催化劑廉價易得，成本低；3)制備方法簡單，工藝流程短，操作易于控制，易實現(xiàn)工業(yè)化。


圖1本發(fā)明工藝流程示意圖實施例1將1摩爾的脂肪胺加入含有3摩爾的氯仿溶液的常壓反應(yīng)釜中，然后加入0.1二甲基乙酰胺和3摩爾三乙胺；在溫度為-4℃的條件下，緩慢加入比例為1摩爾的氯磷化合物。在反應(yīng)過程中保持溫度-4℃。攪拌速度為200rpm，反應(yīng)時間為2小時，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反應(yīng)同一反應(yīng)釜中，溫度保持-4℃的條件下，加入2摩爾的氨氣(氨氣加入量與氨氣容器氣壓和氨氣排放速度相關(guān))，攪拌速度為400rpm，反應(yīng)時間為10小時制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
將上述常壓反應(yīng)釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行100℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為脂肪胺基磷酰三胺。
實施例2將1摩爾的脂肪胺加入含有10摩爾的氯仿溶液的常壓反應(yīng)釜中，然后加入0.2摩爾二甲基乙酰胺和5摩爾三乙胺；在溫度為0℃的條件下，緩慢加入比例為1摩爾的氯磷化合物。在反應(yīng)過程中保持溫度0℃。攪拌速度為400rpm，反應(yīng)時間為1小時，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反應(yīng)同一反應(yīng)釜中，溫度保持0℃的條件下，加入2摩爾的氨氣(氨氣加入量與氨氣容器氣壓和氨氣排放速度相關(guān))，攪拌速度為400rpm，反應(yīng)時間為14小時制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
將上述常壓反應(yīng)釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行95℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為脂肪胺基磷酰三胺。
實施例3將10摩爾的脂肪胺加入含有50摩爾的氯仿溶液的常壓反應(yīng)釜中，然后加入2摩爾二甲基乙酰胺和30摩爾三乙胺；在溫度為-4℃的條件下，緩慢加入比例為10摩爾的氯磷化合物。在反應(yīng)過程中保持溫度-4℃。攪拌速度為500rpm，反應(yīng)時間為2小時，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反應(yīng)同一反應(yīng)釜中，溫度保持-4℃的條件下，加入20摩爾的氨氣(氨氣加入量與氨氣容器氣壓和氨氣排放速度相關(guān))，攪拌速度為500rpm，反應(yīng)時間為18小時制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
將上述常壓反應(yīng)釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行100℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為脂肪胺基磷酰三胺。
實施例4將100摩爾的脂肪胺加入含有500摩爾的氯仿溶液的常壓反應(yīng)釜中，然后加入15摩爾二甲基乙酰胺和400摩爾三乙胺；在溫度為-4℃的條件下，緩慢加入比例為100摩爾的氯磷化合物。在反應(yīng)過程中保持溫度-4℃。攪拌速度為700rpm，反應(yīng)時間為3小時，制得脂肪胺基二氯磷酰一胺。在上述反應(yīng)同一反應(yīng)釜中，溫度保持-4℃的條件下，加入200摩爾的氨氣(氨氣加入量與氨氣容器氣壓和氨氣排放速度相關(guān))，攪拌速度為700rpm，反應(yīng)時間為24小時制得脂肪胺基磷酰三胺粗品。
將上述常壓反應(yīng)釜中的粗制脂肪胺基磷酰三胺轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行120℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為脂肪胺基磷酰三胺。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)合成脂肪胺基磷酰三胺的方法，其特征是，按摩爾比例計，含有1摩爾氯磷化合物與1摩爾脂肪胺、溶解在1～10摩爾溶劑中在0.1～1摩爾反應(yīng)催化劑和3～10摩爾反應(yīng)保護(hù)劑的作用下反應(yīng)生成中間體，再與2摩爾氨氣反應(yīng)，獲得粗制脂肪胺基磷酰三胺，經(jīng)蒸餾提純獲得精制脂肪胺基磷酰三胺。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述脂肪胺基磷酰三胺中脂肪胺基可為脂肪胺基1，脂肪胺基2，脂肪胺基3。脂肪胺基1，脂肪胺基2，脂肪胺基3可相同、不同。所述脂肪胺基磷酰三胺中磷酰可為磷酰，氧磷酰，硫磷酰。
3.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述化學(xué)合成脂肪胺基磷酰三胺的氯磷化合物與1摩爾脂肪胺反應(yīng)生成中間體的條件是溫度為-10～4℃，攪拌速度為200～700rpm，反應(yīng)時間為0.5～12h。
4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述合成脂肪胺基磷酰三胺的氯磷化合物與1摩爾脂肪胺反應(yīng)生成中間體與氨氣反應(yīng)的條件是溫度為-10～4℃。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述氯磷化合物為下列化合物之一三氯化磷、三氯氧磷、三氯硫磷。
6.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述脂肪胺為下列化合物之一正丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺。
7.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述溶劑為氯仿。
8.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述反應(yīng)催化劑為二甲基乙酰胺。
9.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)合成的方法，其特征是所述反應(yīng)保護(hù)劑為三乙胺。
10.如權(quán)利要求1所述的蒸餾提純，其特征是所述轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行95～120℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為脂肪胺基磷酰三胺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種化學(xué)合成脂肪胺基磷酰三胺的方法，按摩爾比例計，含有1摩爾氯磷化合物與1摩爾脂肪胺、溶解在1～10摩爾溶劑中在0.1～1摩爾反應(yīng)催化劑和3～10摩爾反應(yīng)保護(hù)劑的作用下反應(yīng)生成中間體，再與2摩爾氨氣反應(yīng)，獲得粗制脂肪胺基磷酰三胺，轉(zhuǎn)放到蒸餾釜中進(jìn)行95～120℃蒸餾。輕組分冷卻后可回收，留在蒸餾釜內(nèi)的重組分為精制脂肪胺基磷酰三胺。
文檔編號C07F9/00GK1583767SQ20041004624
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者張雪崧, 孫慶元 申請人:張雪崧, 孫慶元