N-正丁基硫代磷酰三胺及其衍生物的合成研究.pdf

1、尿素作為促進(jìn)農(nóng)作物生長的主要氮源，施入土壤只有小部分被植物吸收。因此，提高尿素中氮元素的利用率具有深遠(yuǎn)意義。N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)是當(dāng)前最有效的脲酶抑制劑，能延緩?fù)寥乐心蛩氐乃?，且自身在土壤中自然降解為銨和磷，促進(jìn)根系吸收，具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文針對(duì)現(xiàn)有合成方法分離和提純難度大，多數(shù)需分離中間產(chǎn)物，反應(yīng)時(shí)間長，雜質(zhì)多，能耗高，收率低，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的“一鍋法”進(jìn)行了改進(jìn)。以氨氣分別作為第一步反應(yīng)

2、的縛酸劑和第二步胺化反應(yīng)的原料，將第一步反應(yīng)生成的活潑中間體直接串聯(lián)進(jìn)入第二步胺化反應(yīng)，無需處理中間體。在改進(jìn)的合成方法中確定制備 NBPT時(shí),以二氯甲烷為溶劑，制備 N-苯基硫代磷酰二氯時(shí)，以四氫呋喃為溶劑，并對(duì)反應(yīng)溶劑進(jìn)行了回收工藝開發(fā)，在回收系統(tǒng)中，當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度為0 oC，二氯甲烷的回收率為92％，四氫呋喃的回收率為88%。
　　利用改進(jìn)的“一鍋法”合成了 NBPT，以氨氣替代傳統(tǒng)液相試劑作為縛酸劑及后續(xù)胺化反應(yīng)的原料，考

3、察了反應(yīng)溫度、原料摩爾比、氨氣流速、通氨間歇時(shí)間和胺化反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響。優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件為：反應(yīng)溫度為0 oC，正丁胺與三氯硫磷的摩爾比為1.2:1，氨氣流速為15 mL/min，通氨間歇時(shí)間為30 min，胺化反應(yīng)溫度為10 oC。在該條件下，NBPT收率達(dá)75.6%，采用紅外光譜（IR）、元素分析、核磁分析（NMR）和高效液相色譜分析(HPLC)對(duì)樣品進(jìn)行了表征，粗產(chǎn)物純度為97%。
　　利用改進(jìn)的“一鍋法”對(duì)低聚核苷酸

4、二硫代磷酸酯的中間體 N-苯基硫代磷酰二氯進(jìn)行了制備，考查了反應(yīng)溫度、原料摩爾比、氨氣流速、通氨間歇時(shí)間和底物濃度對(duì)產(chǎn)品收率的影響。優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件為：反應(yīng)溫度為5 oC，三氯硫磷與苯胺摩爾比為1:1.4，通氨流速為20 mL/min，通氨間歇時(shí)間為25 min，底物濃度為1.4mol/L，單次通氨時(shí)間為30 min。在該條件下，N-苯基硫代磷酰二氯平均收率為61.4%，利用紅外（IR）、元素分析、核磁分析（NMR）、高效液相色譜分析(H