一种含杂环草甘膦衍生物及其制备方法以及应用技术

本发明专利技术提供了一种含杂环草甘膦衍生物，具有式(Ⅰ)结构：

【技术实现步骤摘要】
一种含杂环草甘膦衍生物及其制备方法以及应用
本专利技术属于农药
，具体涉及一种含杂环草甘膦衍生物及其制备方法以及应用。
技术介绍
有机磷农药，是用于防治植物病、虫、害的活性有机化合物，在现有农药品种中占据着重要地位。其中草甘膦作为最大的非选择性内吸性有机磷除草剂，自上世纪70年代由孟山都开发生产到80年代已成为世界除草剂重要品种。其主要用于防治一年生和多年生的杂草及阔叶杂草，特别是在耐草甘膦转基因作物上的应用。杂环化合物广泛存在于自然界中，与生物学有关的重要化合物多数为杂环化合物。杂环化合物在农药、医药、染料以及食品添加剂等方面都有着广泛的应用。由于其选择性好、活性高、用量少、毒性低以及在有害物生化生理反应中的特异性而成为农药领域研究的主体。其中含杂环化合物作为除草剂或杀虫杀菌剂在农业上的应用已经越来越受到人们的关注。如杂环类杀虫剂中的吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪、噻虫啉、噻虫胺等以及昆虫生长调节剂中的虱螨脲、啶蜱脲、氟酰脲、螺螨酯等。近年来，抗虫、抗性杂草及抗性菌等问题日益严重，大多数杂草已对草甘膦产生了抗性。针对上述问题，各国研究人员正努力寻求系统性的解决方案，例如采用作物轮作或者在科学用药的基础上开展农药复配与混配的研究，但是上述方法复杂，并且在各类农药的复配混用中，容易发生化学反应。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种含杂环草甘膦衍生物及其制备方法以及应用，本专利技术提供的含杂环草甘膦衍生物用作除草剂，避免了与其他农药复配发生化学反应，使用方法简单，并且具有良好的药效。本专利技术提供了一种含杂环草甘膦衍生物，具有式(Ⅰ)结构：其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。优选的，所述M1选自H+或NH4+；M2选自H+或NH4+；n为0～3；R选自其中R’选自H或C1～C4烷基。优选的，所述含杂环草甘膦衍生物选自本专利技术还提供了一种含杂环草甘膦衍生物的制备方法，包括以下步骤：A)向草甘膦的醇溶液中通入HCl气体，进行反应，得到草甘膦酯盐酸盐；B)将所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物进行反应，得到草甘膦酰胺衍生物；C)将所述草甘膦酰胺衍生物与碱混合反应，得到具有式(Ⅰ)结构含杂环草甘膦衍生物；其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基；所述胺类化合物具有式(II)结构：其中，n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基；所述碱选自氨气、氨水、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、甲醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种；。优选的，步骤B)为：b1)将所述草甘膦酯盐酸盐与缚酸剂混合反应，得到草甘膦酯；b2)将所述草甘膦酯与胺类化合物进行反应，得到草甘膦酰胺衍生物。6、根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述醇选自甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇中的一种或多种。优选的，所述缚酸剂选自环氧乙烷、环氧丙烷、三乙胺、三丁胺、三乙醇胺、吡啶、2-甲基吡啶和3-甲基吡啶中的一种或多种。优选的，所述草甘膦与醇的质量比为1：(2～20)；所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物的摩尔比为1：(0.8～30)；所述草甘膦酰胺衍生物与碱的摩尔比为1：(1～10)。优选的，步骤A)中，所述反应的温度为0～50℃，所述反应的时间为0.5～15小时；步骤B)中，所述反应的温度为0～150℃，所述反应的时间为0.5～24小时；步骤C)中，所述反应的温度为0～60℃，所述反应的时间为0.2～20小时。本专利技术还提供了一种具有式(Ⅰ)结构的含杂环草甘膦衍生物在作为除草剂中的应用，其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。与现有技术相比，本专利技术提供了一种含杂环草甘膦衍生物，具有式(Ⅰ)结构：其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。本专利技术提供的含杂环草甘膦衍生物用作除草剂，避免了与其他农药复配发生化学反应，使用方法简单，并且具有良好的药效。本专利技术提供的合成方法简单、绿色环保、具有良好的原子经济性。结果表明，本专利技术提供的含杂环草甘膦衍生物对狗尾草的防效率≥83％，对马唐的防效率≥95％，对马齿苋的防效率≥85.4％，对抗草甘膦小飞蓬≥80.3％，对总草的防效率≥89.3％。具体实施方式本专利技术提供了一种含杂环草甘膦衍生物，具有式(Ⅰ)结构：其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。在本专利技术的一些具体实施方式中，所述M1选自H+或NH4+；M2选自H+或NH4+；n为0～3；R选自其中R’选自H或C1～C4烷基。在本专利技术的另一些具体实施方式中，M1选自H+或NH4+；M2选自H+或NH4+；n为0～3；R选自其中R’为H。本专利技术还提供了一种含杂环草甘膦衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)向草甘膦的醇溶液中通入HCl气体，进行反应，得到草甘膦酯盐酸盐；B)将所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物进行反应，得到草甘膦酰胺衍生物；C)将所述草甘膦酰胺衍生物与碱混合反应，得到具有式(Ⅰ)结构含杂环草甘膦衍生物；其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。本专利技术首先向草甘膦的醇溶液中通入HCl气体，进行反应，得到草甘膦酯盐酸盐。具体的，向草甘膦的醇溶液中通入干燥的HCl气体，一定温度下搅拌反应至溶液澄清，将所述溶液过滤后，滤液减压浓缩，得到草甘膦酯盐酸盐。其中，所述醇选自甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇中的一种或多种，优选为甲醇。所述草甘膦与醇的质量比为1：(2～20)，优选为1：(5～15)。所述反应的温度优选为0～50℃，更优选为10～40℃；所述反应的时间优选为0.5～15小时，更优选为1～10小时。本专利技术对所述过滤和减压浓缩的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的过滤和减压浓缩方法即可。得到草甘膦酯盐酸盐后，将所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物进行反应，得到草甘膦酰胺衍生物。具体的，将所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物混合进行反应，得到反应物；将所述反应物依次经过萃取以及减压蒸馏得到混合物；将所述混合物经过有机酸处理后，结晶得到草甘膦酰胺衍生物。其中，所述胺类化合物具有式(II)结构：其中，n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。优选的，n为0～3；R选自其中R’选自H或C1～C4烷基。更优选的，n为0～3；R选自其中R’为H。所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物的摩尔比优选为1：(0.8～30)，更优选为1：(1～25)。所述反应的温度优选为0～150℃，更优选为10～120℃；所述反应的时间为0.5～24小时，更优选为3～20小时。在本专利技术中，所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物混合反应也可以在溶剂存在的条件下进行反应，其中，所述溶剂优选为甲醇、乙醇、异丙醇、水、丙酮、四氢呋喃和甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含杂环草甘膦衍生物，具有式(Ⅰ)结构：

【技术特征摘要】
1.一种含杂环草甘膦衍生物，具有式(Ⅰ)结构：其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基。2.根据权利要求1所述的含杂环草甘膦衍生物，其特征在于，所述M1选自H+或NH4+；M2选自H+或NH4+；n为0～3；R选自其中R’选自H或C1～C4烷基。3.根据权利要求1所述的含杂环草甘膦衍生物，其特征在于，所述含杂环草甘膦衍生物选自4.一种含杂环草甘膦衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)向草甘膦的醇溶液中通入HCl气体，进行反应，得到草甘膦酯盐酸盐；B)将所述草甘膦酯盐酸盐与胺类化合物进行反应，得到草甘膦酰胺衍生物；C)将所述草甘膦酰胺衍生物与碱混合反应，得到具有式(Ⅰ)结构含杂环草甘膦衍生物；其中，M1选自H+、NH4+、K+或Na+；M2选自H+、NH4+、K+或Na+；n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基；所述胺类化合物具有式(II)结构：其中，n为0～5；R选自其中R’选自H或C1～C4的烷基；所述碱选自氨气、氨水、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、甲醇钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种；。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：任不凡，朱建民，余神銮，李巧军，姜哲，周锋平，张泽伟，王昌洪，刘春杰，徐亚卿，
申请(专利权)人：浙江新安化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33