草铵膦是一种广谱、高效的除草剂，广泛应用于农业领域。其生产工艺涉及多个复杂的化学步骤，包括合成、分离和纯化等。以下是草铵膦生产工艺流程图的详细描述及其主要生产工艺的比较。

草铵膦生产工艺流程图

热裂解-ACA工艺

1. ​步骤一：在高温下以甲烷和三氯化磷为原料热裂解制备甲基二氯化膦（MDP）。
2. ​步骤二：丙烯醛在低温下一步制得丙烯醛氰醇乙酸酯（ACA）。
3. ​步骤三：MDP与ACA在过氧特戊酸叔丁酯（bpp）引发下进行Michael加成反应，制备（3-乙酰氧-3-氰丙基）-甲基膦酸正丁酯。
4. ​步骤四：通过胺化水解得到d,l-草铵膦铵盐。

格氏-Strecker工艺

1. ​步骤一：亚磷酸三乙酯与甲基格氏试剂反应制备甲基亚磷酸二乙酯。
2. ​步骤二：甲基亚磷酸二乙酯与丙烯醛反应生成1-二乙氧基-3-（乙氧基甲基膦酰基）丙烷。
3. ​步骤三：稀酸水解得到3-（甲基羟基膦酰基）丙醛。
4. ​步骤四：与碳酸氢铵及氢氰酸反应，环合得到海因衍生物。
5. ​步骤五：氧化钙水解，二氧化碳通入反应液去除钙离子，得到草铵膦铵盐。

铝法-Strecker工艺

1. ​步骤一：三氯化磷、氯甲烷、三氯化铝络合/解络的方法制备甲基二氯化膦（MDP）。
2. ​步骤二：MDP制备甲基亚膦酸二乙酯。
3. ​步骤三：甲基亚膦酸二乙酯与丙烯醛反应生成1-二乙氧基-3-（乙氧基甲基膦酰基）丙烷。
4. ​步骤四：稀酸水解得到3-（甲基羟基膦酰基）丙醛。
5. ​步骤五：与碳酸氢铵及氢氰酸反应，环合得到海因衍生物。
6. ​步骤六：氧化钙水解，二氧化碳通入反应液去除钙离子，得到草铵膦铵盐。

主要生产工艺的比较

连续化程度

• ​热裂解-ACA工艺：完全连续化。
• ​格氏-Strecker工艺：半连续化。
• ​铝法-Strecker工艺：半连续化。

工艺优势

• ​热裂解-ACA工艺：总收率高，环境友好，三废排放少。
• ​格氏-Strecker工艺：技术壁垒低，易于产业化。
• ​铝法-Strecker工艺：设备投资小，综合成本较低。

工艺劣势

• ​热裂解-ACA工艺：反应条件要求高，设备昂贵。
• ​格氏-Strecker工艺：安全隐患大，三废排放多。
• ​铝法-Strecker工艺：反应过程危险，三废问题严重。

生物制造技术

生物高纯精草生产技术

• ​技术简介：利用生物催化技术，如酰胺酶、脱乙酰基酶等，制备高光学纯L-草铵膦。
• ​优势：环境友好，生产效率高，劳动强度低。
• ​应用：已在万吨级生产线上实现应用，生产效率提高50%以上。

草铵膦的生产工艺多样，包括热裂解-ACA、格氏-Strecker和铝法-Strecker工艺。每种工艺在连续化程度、工艺优势、劣势方面各有不同。生物制造技术作为一种新兴技术，通过生物催化提高了生产效率和环保性，具有广阔的应用前景。