现在全球三大除草剂中，草甘膦的大面积使用已经导致抗性杂草的发生与发展；百草枯由于剧毒，导致大量中毒死亡事件发生，因而退出市场；作为仅次于草甘膦的世界第二大转基因作物耐受性除草剂草铵膦，获得巨大的发展前景。

草铵膦(glufosinate-ammonium)是一种高效、低毒、广谱触杀型有机磷类除草剂，其有效成分为posphinothricin(简称PPT)，化学式为C₅H₁₅N₂O₄P，化学名称为2-氨基-4-[羟基(甲基)膦酰基]丁酸铵。属于谷氨酰胺合成酶抑制剂，可导致植物体内氮代谢紊乱、氨的过量积累、叶绿体解体，抑制其光合作用从而使植物死亡。

目前草铵膦的合成方法，概括起来有阿尔布佐夫合成法、高压催化合成法、低温定向合成法、盖布瑞尔-丙二酸二乙酯合成法、斯垂克-泽林斯基合成法、手性合成法等。但目前合成路线存在成本较高、反应条件苛刻、步骤复杂、产生的废料多等问题，限制了工业生产。现对草铵膦的合成工艺进行了改进，探索出一条新的合成路线。

合成路线

本研究在现有文献和专利基础上，综合考虑原料、实验操作及反应条件等方面因素。选用价格低廉的γ-丁内酯为起始原料，与溴素作用，选择性地发生α位单溴取代生成α-溴-γ-丁内酯，然后与氨水进行氨基化反应，加盐酸回流得到α-氨基-γ-丁内酯盐酸盐，氨基保护得到(2-氧代四氢呋喃-3-基)氨基甲酸乙酯，该中间体经氯化开环后和甲基亚磷酸二乙酯进行Arbuzov反应，经酸化水解、氨化得到产物草铵膦。结构经核磁氢谱及高分辨质谱确证。合成路线如下图所示。

实验部分

1 主要仪器与试剂

瑞士Bruker 600 MHz核磁共振仪(CDCl₃、DMSO-d₆、CD₃OD、D₂O为溶剂，TMS为内标)；RY-1熔点仪；ZF-20D暗箱式紫外分析仪。γ-丁内酯(化学纯，武汉远成共创科技有限公司)：红磷(化学纯，成都博瑞特化学技术有限公司)；液溴(化学纯，国药集团化学试剂有限公司)；氯甲酸乙酯(化学纯，武汉格奥化学有限公司)；饱和的HCl乙醇溶液为自制；甲基亚磷酸二乙酯(化学纯，湖北巨胜科技有限公司)；所用试剂和溶剂均为试剂级。