草甘膦是一种广谱高效低毒有机磷除草剂,其合成方法不下百种，其中,双甘膦氧化合成草甘膦是国内外生产草甘膦主要方法。由于草甘膦具有优异的除草性能,所以作为合成草甘膦主要原料的双甘膦,其合成方法研究国内外都在积极展开。鉴于在合成过程中会产生大量含醛、磷、酸的废水,产生的废水处理麻烦,而且处理废水所需的费用也是很高,随着国内双甘膦生产能力的不断扩大,市场竞争也日趋激烈,因此降低中间体双甘膦生产成本就显得十分必要和关键。在工艺路线优化方面,相关研究单位和生产企业进行了大量研究,水平基本相当。而从减少废水产生的角度来降低双甘膦的成本研究和报道较少。本文对双甘膦合成中如何减少废水产生,提高合成收率,实现清洁生产进行了初步探讨，取得了一定的进展。
合成方法
1、亚氨基二乙酸的提取
在室温下投入定量的NaOH(液)和水,升温，控制温度在特定的条件下,缓慢投入亚胺基二乙腈，保温反应一段时间,升温浓缩后,冷却加入盐酸反应,降温,结晶,分离后得到亚氨基二乙酸,母液回收后循环用于下一次合成。
实验中NaOH浓度控制在30%,氢氧化钠低浓度时水解不易进行且水解反应不充分,收率下降。氢氧化钠浓度高于30%时，在加热和碱性条件下,有利于副反应亚氨基二乙腈聚合反应的发生,收率也会下降。在加盐酸中和时，控制反应物摩尔比,使盐酸中和后的pH值在1~2之间,母液套用时将反应物数量相应减少，未结晶出的亚氨基二乙酸继续结晶出来,抽滤出来的滤液经浓缩,蒸出液pH值为中性或为弱酸性,简单处理可以直接排放。在除盐时,滤液由于浓缩过后,母液过稠,难过滤,加入少量的盐酸,可利于NaCl析出,易于过滤盐出来。除盐后的母液里含有盐酸、亚氨基二乙酸可继续用来中和亚氨基二乙酸钠盐。利用这一特性,可减少盐酸损失,又不会产生废水,从而达到减少废水,清洁生产的效果。合成的亚氨基二乙酸平均收率达到96%以上。
2、双甘膦的合成
在室温下分别按比例将氨基二乙酸、亚磷酸、盐酸(或合成母液)投入反应瓶,加热回流,滴加甲醛，保温反应一段时间后,浓缩，冷却结晶,分离后干燥得双甘膦,母液回收后循环用于下一次合成。
控制反应物亚氨基二乙酸、盐酸、亚磷酸、甲醛的摩尔比1:1:1.2:1.25,缩合反应保持温度在≥110℃回流状态下,滴加甲醛的温度控制在108~115℃之间,滴加时间保持在4h,加完甲醛后保持温度1h。母液套用时将反应物数量相应减少,未反应的亚氨基二乙酸继续反应,合成双甘膦的平均收率>93%。双甘膦母液套用后合成的双甘膦,所有的指标都达到要求。
随着双甘膦母液套用的次数增多,母液会变稠，杂质变多,母液中的双甘膦含量增高，经回收处理，套用5次均不影响双甘膦的收率,且母液里不会含有盐。在离心双甘膦时,产生的洗液可直接用于亚胺基二乙酸和双甘膦缩合浓缩后用,这就可大大减少产生的废水量。
参考文献
[1]胡春玲. 双甘膦合成方法的改进[J]. 山东化工,2016,45(11):26-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-021X.2016.11.011.