本發(fā)明屬于有機(jī)物及其中間體合成，具體而言，涉及一種氨基酸衍生物及其制備方法和作為手性中間體合成l-草銨膦的方法。

背景技術(shù)：

1、草銨膦(glufosinate?ammonium，phosphinothricin)是由原德國(guó)艾格福公司(后歸屬拜耳公司)在20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)成功的一種廣譜觸殺型滅生性除草劑。

2、草銨膦含有一個(gè)手性中心，具有l(wèi)型和d型兩種光學(xué)異構(gòu)體，但只有l(wèi)-草銨膦具有除草活性。目前上市的草銨膦除草劑主要為d：l＝1：1的外消旋產(chǎn)品，若草銨膦產(chǎn)品中只含有l(wèi)-構(gòu)型的光學(xué)異構(gòu)體，理論上單畝草銨膦使用量可以降低50％，這對(duì)于降低使用農(nóng)藥成本，減輕環(huán)境壓力均有十分重要的意義。l-草銨膦因此成為了草銨膦行業(yè)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。

3、

4、目前國(guó)內(nèi)外草銨膦的合成方法可歸納為二種：其一為生物發(fā)酵法，其二為化學(xué)合成法。目前，其制造均采用的是化學(xué)合成法，生物發(fā)酵法距離可工業(yè)化生產(chǎn)還有一大段距離。

5、中國(guó)專利cn106083922以及chinese?chemical?letters?vol.17,no.2,pp177-179,2006以天然氨基酸l-蛋氨酸為起始物料，經(jīng)過(guò)過(guò)甲基化、水解、環(huán)等步驟合成γ-丁內(nèi)酯鹽酸鹽，再經(jīng)保護(hù)、開(kāi)環(huán)、阿布佐夫、水解等反應(yīng)得到l-草銨膦。但是，其起始原料l-蛋氨酸價(jià)格較高，且反應(yīng)步驟較長(zhǎng)，工藝中三廢多，該路線成本極高，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

6、

7、在《化學(xué)法合成精草銨膦的研究進(jìn)展》一文綜述了化學(xué)法制備草銨膦的幾種方法，即手性輔助試劑法、天然氨基酸手性源法及不對(duì)稱催化法。這些方法缺點(diǎn)十分明顯，手性輔助試劑法及不對(duì)稱催化法需要用到昂貴的催化劑，無(wú)疑增加了成本，尤其不對(duì)稱催化法用到的金屬催化劑具有一定環(huán)境危害性，增加環(huán)保壓力，而天然氨基酸手性源法大部分采用的路線都較長(zhǎng)、或收率較低，而且工藝繁瑣。

8、中國(guó)專利cn113316580采用鹵代丁酸酯或丁內(nèi)酯與甲基亞磷酸二乙酯反應(yīng)，但反應(yīng)收率均在60-65％之間，對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)來(lái)說(shuō)這個(gè)值還是比較低，仍需要進(jìn)一步改進(jìn)提升。

9、中國(guó)專利cn202011270812提供了一種l-高絲氨酸高效高產(chǎn)、低成本的生產(chǎn)工藝，使得以手性原料l-高絲氨酸合成l-草銨膦成為可能。

10、為克服上述l草銨膦合成技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種以l-高絲氨酸合成l-草銨膦的合成新方法，該合成方法路線短、收率高、光學(xué)純度高，成本低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種l-高絲氨酸衍生物(化合物i)，及其簡(jiǎn)單高收率地制備具有高光學(xué)純度的l-草銨膦的方法。

2、本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3、本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種化合物i，所述化合物i為高絲氨酸衍生物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下：

4、

5、其中，r1是氫、取代或未經(jīng)取代的具有1至6個(gè)碳原子的烷基、取代或未經(jīng)取代的具有3至10個(gè)碳原子的環(huán)烷基、或苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)硝基苯基；

6、r2是氫、取代或未經(jīng)取代的具有1至6個(gè)碳原子的烷基、取代或未經(jīng)取代的具有1至6個(gè)碳原子的烯基、取代或未經(jīng)取代的具有1至6個(gè)碳原子的炔基、取代或未經(jīng)取代的具有3至10個(gè)碳原子的環(huán)烷基、或取代或未經(jīng)取代的具有6至20個(gè)碳原子的芳基、取代或未經(jīng)取代的具有2至10個(gè)碳原子的雜芳基；

7、所述烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基的取代基彼此獨(dú)立地為選自由氫、鹵素、羧基、氨基、硝基、氰基、具有1至6個(gè)碳原子的烷基、具有6至10個(gè)碳原子的芳基和具有3至10個(gè)碳原子的環(huán)烷基組成的組中的至少一種。

8、本發(fā)明的另一個(gè)方面還提供了一種化合物i的制備方法，所述方法包括以下步驟：將4-(2-羥乙基)-5-氧代惡唑烷-3-羧酸酯溶于合適的溶劑中，在堿的催化下，滴加磺酰氯，再經(jīng)過(guò)堿洗、水洗、干燥、濃縮，即得化合物i；所述溶劑包括二氯甲烷、氯仿、dmf、dmso、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、乙腈、乙醇、異丙醇、甲醇。

9、本發(fā)明的又一個(gè)方面還提供一種l-草銨膦的制備方法，在于使用上述的化合物i或者根據(jù)上述的制備方法得到的化合物i為原料進(jìn)行制備得到，所述制備方法包括如下步驟：

10、s1：將化合物i與化合物ii按照一定比例，在合適的溶劑下進(jìn)行縮合反應(yīng)得到化合物iii，其化學(xué)反應(yīng)式為：

11、

12、s2：將上述得到的化合物iii在酸存在下經(jīng)過(guò)水解脫保護(hù)基而制得l-草銨膦，其化學(xué)反應(yīng)式為：

13、

14、進(jìn)一步地，步驟s1中所述化合物ii為甲亞磷酸酯，其結(jié)構(gòu)式如下：

15、

16、其中，r3為甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，叔丁基。

17、進(jìn)一步地，所述化合物ii選自由甲基亞膦酸二乙酯、甲基亞膦酸乙酯和甲基亞膦酸丁酯組成的組中的任一種。

18、進(jìn)一步地，步驟s1中所述化合物i和化合物ii的物質(zhì)量比為1:1-100。

19、進(jìn)一步地，步驟s1中所述溶劑按照與化合物i的質(zhì)量比為0.1-100:1加入，優(yōu)選地，質(zhì)量比為5-10:1。

20、進(jìn)一步地，步驟s1中所述溶劑選自由甲酸乙酯、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、苯、甲苯、氯苯、二氯苯、硝基苯、二氯乙烷、氯仿、dmso、dmf、hmpa、化合物ii組成的組中的至少一種。

21、進(jìn)一步地，步驟s1中所述縮合反應(yīng)條件為：溫度20～200℃，優(yōu)選80-150℃，最優(yōu)選90-110℃；時(shí)間1～24h，優(yōu)選3-12h，最優(yōu)選6-8h。

22、進(jìn)一步地，步驟s2中所述酸選自由乙酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、鹽酸、硫酸、甲磺酸、磷酸、氫氟酸、氫溴酸和氫碘酸組成的組中的至少一種。

23、進(jìn)一步地，步驟s2中所述水解條件為：溫度60-180℃，時(shí)間0.5-24h。

24、進(jìn)一步地，所述l-草銨膦選自l-草銨膦的鹽酸鹽、l-草銨膦的硫酸鹽、l-草銨膦的碳酸鹽、l-草銨膦的鈉鹽和l-草銨膦的銨鹽中的至少一種。

25、發(fā)明預(yù)期效果與優(yōu)點(diǎn)如下：

26、1)本發(fā)明的l-草銨膦的制備方法能夠通過(guò)使用新的中間體化合物i和具備新的合成路線而簡(jiǎn)單地制造具有高光學(xué)純度的l-草銨膦。

27、2)本發(fā)明以高絲氨酸為起始物，對(duì)γ-羥基進(jìn)行活化，再與亞磷酸酯縮合引入磷酯基團(tuán)，最后經(jīng)過(guò)酸解、中和等，得到目標(biāo)終產(chǎn)物。

28、3)本發(fā)明以活性中間體與亞磷酸酯的反應(yīng)活性高，原料轉(zhuǎn)化速度快且轉(zhuǎn)化率高，亞磷酸酯用量遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝，因此生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)的方案。

29、4)本發(fā)明的制備方法所使用的原材料均廉價(jià)易得，可有效降低成本。

30、5)本發(fā)明的制備方法中溶劑大部分為水或底物本身，具有節(jié)能環(huán)保方面良好的社會(huì)效益。

31、6)本發(fā)明的制備方法使用范圍廣，類似化合物都可使用此方法合成，具有較大的工業(yè)化及商業(yè)化價(jià)值。

32、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如后。