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意義。N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)是當前最有效的脲酶抑制劑，能延緩土壤中尿素的水解，且自身在土壤中自然降解為銨和磷，促進根系吸收，具有廣泛的應用前景。
　　本文針對現(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，反應時間長，雜質(zhì)多，能耗高，收率低，對環(huán)境污染嚴重等缺點，對現(xiàn)有的“一鍋法”進行了改進。以氨氣分別作為第一步反應

2、的縛酸劑和第二步胺化反應的原料，將第一步反應生成的活潑中間體直接串聯(lián)進入第二步胺化反應，無需處理中間體。在改進的合成方法中確定制備 NBPT時,以二氯甲烷為溶劑，制備 N-苯基硫代磷酰二氯時，以四氫呋喃為溶劑，并對反應溶劑進行了回收工藝開發(fā)，在回收系統(tǒng)中，當冷卻介質(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)胺化反應的原料，考

3、察了反應溫度、原料摩爾比、氨氣流速、通氨間歇時間和胺化反應溫度對產(chǎn)品收率的影響。優(yōu)化的實驗條件為：反應溫度為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，通氨間歇時間為30 min，胺化反應溫度為10 oC。在該條件下，NBPT收率達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)對樣品進行了表征，粗產(chǎn)物純度為97%。
　　利用改進的“一鍋法”對低聚核苷酸

4、二硫代磷酸酯的中間體 N-苯基硫代磷酰二氯進行了制備，考查了反應溫度、原料摩爾比、氨氣流速、通氨間歇時間和底物濃度對產(chǎn)品收率的影響。優(yōu)化的實驗條件為：反應溫度為5 oC，三氯硫磷與苯胺摩爾比為1:1.4，通氨流速為20 mL/min，通氨間歇時間為25 min，底物濃度為1.4mol/L，單次通氨時間為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