引言：
双甘膦作为一种重要的农药中间体，其合成过程一直是农药化学领域的研究热点。本文将深入探讨双甘膦的合成原理、工艺流程以及关键技术，为相关研究提供参考。
简介：
双甘膦(N-膦酰甲基亚氨基二乙酸)是除草剂草甘膦及其它化工产品的重要中间体，草甘膦是世界上最大的农药除草剂，产量达到世界上最大的农药销售量，以每年约 20%的速度增长。双甘膦是白色或微黄色结晶或粉末，微溶于水，易溶于碱，主要用于生产除草剂，并且也是橡胶、医药、染料行业中广泛使用的重要中间体。
合成：
1. 方法一
以亚氨基二乙腈为原料， 在水溶液中滴加三氯化磷和硫酸酸解、缩合制得双甘膦。最佳的工艺条件为亚氨基二乙腈、水、硫酸、三氯化磷、甲醛的摩尔比为1∶30∶0.3∶1.25∶1.45，中和反应终点控制pH值为1.0。在该条件下， 双甘膦收率94%以上，纯度98%以上。
1.1 合成反应方程式
（1）亚氨基二乙腈的酸解：
NH(CH2CN)2+PCl3+3H2O→HCl·NH(CH2COOH)2+H3PO3+NH4Cl
（2）双甘膦的缩合反应：
HCl·NH(CH2COOH)2+H3PO3+HCHO→(HO)2P(O)CH2N(CH2COOH)2+3HCl
1.2 合成方法
将34 g(0.35 mol)亚氨基二乙腈和180 g(10 mol)水投入带有搅拌的反应瓶中，升温至70 ℃，均匀滴加三氯化磷和硫酸进行酸解反应，滴加完毕后，升温至回流保温4h。在回流条件下滴加甲醛，保温5h，得到双甘膦产品和含氯化铵的反应母液。在反应母液中加入氨，调节pH=1，冷却至10 ℃以下，结晶、过滤、水洗、干燥，得到双甘膦产品。
由于亚氨基二乙腈制备双甘膦的影响因素较多， 为深入了解主要因素的影响， 采用 L9(34)正交表，设计了三氯化磷/IDAN(摩尔比)、硫酸/IDAN(摩尔比)、甲醛/IDAN(摩尔比)和pH值终点的正交试验，考察指标为产品的收率。正交试验筛选因素和水平见下表。
经过正交试验结果研究，确定最佳的工艺条件为亚氨基二乙腈、水、硫酸、三氯化磷、甲醛的摩尔比为1∶30∶0.3∶1.25∶1.45，中和反应终点控制pH值为1.0。在该条件下， 双甘膦收率94%以上，纯度98%以上。
2. 方法二
将三氯化磷水解，得到符合缩合反应需要的亚磷酸和盐酸配比的混合溶液，再加人MSIDA、甲醛进行缩合反应生产双甘膦。实验方法如下：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的1000mL反应瓶中加人水，在50~60℃下开始滴加三氯化磷，控制滴加温度，滴加时间2h，得到亚磷酸和盐酸混合水溶液。直接加MSIDA到该混合溶液中，常压升温脱水，当签内温度达到规定的范围时，开始滴加37%甲醛。甲醛滴加完毕后，继续恒温反应，恒温完毕，滴加10%氢氧化钠溶液中和，过滤，干燥，得到双甘膦。
参考：
[1]广西金茂生物化工有限公司. 一种用于双甘膦的脱色系统. 2024-07-02.
[2]韦毅. 双甘膦生产工艺改进措施[J]. 化工技术与开发,2008,37(6):39-40. DOI:10.3969/j.issn.1671-9905.2008.06.012.
[3]窦艳容,李晋,郑幼松,等.亚氨基二乙腈合成双甘膦的工艺改进[J].农药,2017,56(01):14-17.DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2017.01.004.
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