DE2658961B2 - Process for the preparation of 1-hydroxy-3-aminopropane-l, l-diphosphonic acids - Google Patents

Process for the preparation of 1-hydroxy-3-aminopropane-l, l-diphosphonic acids

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Description

N-CH2-CH2-C-OH
R2 PO3H2
N-CH 2 -CH 2 -C-OH
R 2 PO 3 H 2

wobei Ri und R2 ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 -4 Kohlenstoffatomen bedeuten, aus jS-Alanin oder Poly-ß-alanin oder an Stickstoff alkyliertem ^-Alanin und phosphoriger Säure in Gegenwart eines Phosphorhalogenids, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorhalogenid Phosphoroxychlorid einsetztwhere Ri and R 2 denote a hydrogen atom or an alkyl radical with 1-4 carbon atoms, from jS-alanine or poly-ß-alanine or on nitrogen alkylated ^ -alanine and phosphorous acid in the presence of a phosphorus halide, characterized in that the phosphorus halide is phosphorus oxychloride begins

Gegenstand der Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung von l-Hydroxy^-amino-propan-l.l-diphosphonsäure bzw. deren am Stickstoff alkylierten Derivaten sowie Salzen davon der allgemeinen Formel:The application relates to a process for the preparation of l-hydroxy ^ -amino-propane-l.l-diphosphonic acid or their derivatives alkylated on the nitrogen and salts thereof of the general formula:

R, PO3H2 R, PO 3 H 2

N-CH2-CH2-C-OHN-CH 2 -CH 2 -C-OH

/ I / I.

R2 PO3H2 R 2 PO 3 H 2

wobei Rt und R2 ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten, durch Umsetzung von 0-Alanin oder Poly-/J-alanin oder am Stickstoff alkyliertem ^-Alanin mit phosphoriger Säure und einem Phosphorhalogenid.where Rt and R 2 denote a hydrogen atom or an alkyl radical having 1-4 carbon atoms, by reaction of 0-alanine or poly- / J-alanine or ^ -alanine alkylated on the nitrogen with phosphorous acid and a phosphorus halide.

Es ist aus der deutschen Patentschrift 2130 794 bekannt 1 - Hydroxy-3-amino-propan-1,1 -diphosphonsäure durch Umsetzung von ^-Alanin oder PoIy-jJ-alanin mit einem Gemisch aus phosphoriger Säure und Phosphortrochlorid in Gegenwart oder Abwesenheit eines organischen Verdünnungsmittels herzustellen. ^-Alanin, phosphorige Säure und das Verdünnungsmittel werden im siedenden Wasserbad erhitzt und dazu Phosphortrichlorid getropft. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, daß sich beim Zutropfen des Phosphortrichlorids ein klebriges Reaktionsprodukt bildet, Jas sich nur schwer durchrühren läßt. Außerdem treten gelbe Nebenprodukte auf, die auf t-ilweises Zersetzen des Phosphortrichlorids bei Siedetemperatur zurückzuführen sind. Auch ist das Arbeiten mit einem organischen Verdünnungsmittel bei technischen Ansätzen schon aus preislichen Gründen nachteilig und das Abtrennen des Verdünnungsmittels erfordert einen zusätzlichen Arbeitsgang,It is from German patent specification 2130 794 known 1 - hydroxy-3-aminopropane-1,1-diphosphonic acid by converting ^ -alanine or poly-jJ-alanine with a mixture of phosphorous acid and phosphorus trochloride in the presence or absence to produce an organic diluent. ^ -Alanine, phosphorous acid and the diluent are heated in a boiling water bath and phosphorus trichloride is added dropwise. The disadvantage of this method consists in the fact that a sticky reaction product is formed when the phosphorus trichloride is added dropwise forms, Jas is difficult to stir. aside from that yellow by-products occur which result from partial decomposition of the phosphorus trichloride at the boiling point are due. Working with an organic diluent is also part of technical approaches disadvantageous for reasons of price and the separation of the diluent requires one additional work step,

Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Schwierigkeiten nicht auftreten, wenn man als Phosphorhalogenid Phosphoroxychlorid einsetzt.It has now been found that the difficulties outlined do not occur when using the phosphorus halide Phosphorus oxychloride is used.

Vorteilhaft arbeitet man so, daß man ^-Alanin, phosphorige Säure und Phosphoroxychlorid bei Zimmertemperatur unter Rühren zusammengibt und die Mischung anschließend bis zu einer Innentemperatur von 10O0C erhitzt oder es werden /»-Alanin und phosphorige Säure bei 90-1000C als klare Schmelze vorgelegt, dazu das Phosphoroxychlorid getropft und noch kurz bei 1000C Innentemperatur nachgerührt Nach Verdünnen mit Wasser fällt die Phosphonsäure in kristalliner Form aus.It is advantageous to work in such a way that ^ -alanine, phosphorous acid and phosphorus oxychloride are combined at room temperature with stirring and the mixture is then heated to an internal temperature of 10O 0 C or there are / »- alanine and phosphorous acid at 90-100 0 C as Submitted clear melt, added dropwise the phosphorus oxychloride and stirred briefly at 100 0 C internal temperature. After dilution with water, the phosphonic acid precipitates in crystalline form.

Man kann auch ^-Alanin und Wasser bei Zimmertemperatur vorlegen und die zur Bildung der phosphorigenYou can also use ^ -alanine and water at room temperature submit and the formation of the phosphorous

ίο Säure entsprechende Menge Phosphortrichlorid zutropfen. Anschließend gibt man Phosphoroxychlorid zu, erhitzt auf eine Innentemperatur von 1000C und verdünnt mit Wasser. Bei dieser Arbeitsmethode muß die wäßrige Endlösung zweckmäßig noch kurz aufge-ίο Add the appropriate amount of phosphorus trichloride to the acid. Phosphorus oxychloride is then added, the mixture is heated to an internal temperature of 100 ° C. and diluted with water. With this working method, the final aqueous solution must expediently be made up briefly.

kocht werden, da sonst die Phosphonsäure nur schwer kristallisiertbe boiled, otherwise the phosphonic acid will be difficult to crystallize

Im Gegensatz zu dem bisherigen Verfahren mit Phosphortrichlorid anstelle des Phosphoroxychlorids wird stets ein gut rührbarer Sirup erhalten, der -rich gutIn contrast to the previous process with phosphorus trichloride instead of phosphorus oxychloride a well-stirrable syrup is always obtained, the -rich good

in Wasser löst Gelbe Nebenprodukte treten nicht auf.Dissolves in water. Yellow by-products do not occur.

Beispiel 1example 1

89,1 g (i,ö Moi) p-Aianin und 164,0 g (2 Mol) phosphorige Säure werden bei 90- 1000C unter Rühren als klare Schmelze vorgelegt Dazu tropft man in 30—40 Minuten 1533 g (I Mol) Phosphoroxychlorid. Durch exotherme Reaktion steigt die Innentemperatur auf etwa 115°C an und fällt dann unter schwachem POCls-Rückfluß auf etwa 85° C.89.1 g (i, ö Moi) p-Aianin and 164.0 g (2 moles) of phosphorous acid are introduced at 90- 100 0 C with stirring as a clear melt is added dropwise in 30-40 minutes 1533 g (I mol ) Phosphorus oxychloride. As a result of the exothermic reaction, the internal temperature rises to about 115 ° C and then falls to about 85 ° C under a weak POCl reflux.

jo Es wird 20-30 Minuten bis zum Rückflußende und bis zum Erreichen von etwa 1000C innen nachgerührt Dann wird mit 198 g (11 Mol) Wasser verdünnt Beim Verdünnen steigt die Innentemperatur kurzfristig bis 165°C an und fällt dann schnell unter Wasser-Rückfluß wieder ab.jo is 20-30 minutes to the Rückflußende, and to reach about 100 0 C stirred inside Then, 198 g (11 moles) of water diluted When diluting the internal temperature rises in the short term to 165 ° C and then drops rapidly under water Reflux from again.

Beim Abkühlen auf Raumtemperatur scheidet sich die Phosphonsäure als rein-weißes Kristallisat ab. Die Ausbeute beträgt 112 " g (51,14% der Theorie).
Durch Einengen der Mutterlauge und Zugabe von
On cooling to room temperature, the phosphonic acid separates out as pure white crystals. The yield is 112 "g (51.14% of theory).
By concentrating the mother liquor and adding

4Π Methanol fällt noch weitere Phosphonsäure aus.4Π methanol also precipitates further phosphonic acid.

Beispiel 2Example 2

89,1 g (1,0 Mol) ^-Alanin und 72 g (4,0 Mol) Wasser werden bei Raumtemperatur als Suspension unter 4-, Rühren vorgelegt In 20-30 Minuten werden dann 274,7 g (2,0 Mol) Phosphortrichlorid zugetropft. Die Temperatur wird dabei durch Kühlen unteir 35° C gehalten.89.1 grams (1.0 moles) of ^ -alanine and 72 grams (4.0 moles) of water are presented at room temperature as a suspension with 4-, stirring. In 20-30 minutes are then 274.7 g (2.0 mol) of phosphorus trichloride were added dropwise. The temperature is reduced to below 35 ° C. by cooling held.

Nach der Zugabe des Phosphortrichlorid wird dieAfter the addition of the phosphorus trichloride, the

ίο Innentemperatur auf 90- 1000C gesteigert. Dann tropft man 122,7 g (0,8 Mol) Phosphoroxychkvid in 20-30increased ίο internal temperature of 90- 100 0 C. 122.7 g (0.8 mol) of phosphorus oxychloride in 20-30 are then added dropwise

Minuten zu und rührt anschließend noch 10-15Minutes and then stir for another 10-15 Minutin bei 90-1000C Innentemperatur nach. ZurMinutin at 90-100 0 C internal temperature. To the Kristallisation der Phosphonsäure gibt man 180 ml (10,0Crystallization of the phosphonic acid is given to 180 ml (10.0 Mol) Wasser dazu und kocht 5 Minuten unter RückflußMol) water to this and refluxed for 5 minutes

auf.on.

Nach Abkühlen und Absaugen erhält man 99,0 g (45,2% der Theorie) Phosphonsäure.After cooling and filtering off with suction, 99.0 g (45.2% of theory) of phosphonic acid are obtained.

B e i s ρ i e 1 3B e i s ρ i e 1 3

Zu einem Gasgemisch aus 89,1 g (1 Mol)/?-Alanin und 221,4 g (2,7 Mol) phosphorigi; Säure gießt man 222,3 g (1,45 Mol) Phosphoroxychlorid. Es bildet sich für wenige Sekunden unter HCI-Entwicklung ein dünner, weißer Schaum und die Innentemperatur steigt durch die exotherme Reaktion auf45-:5O°Can.To a gas mixture of 89.1 g (1 mol) /? - alanine and 221.4 g (2.7 moles) phosphorigi; Acid is poured into 222.3 g (1.45 moles) phosphorus oxychloride. A thin, white layer forms for a few seconds with the development of HCI Foam and the internal temperature rises to 45-50 ° Can due to the exothermic reaction.

Danach wird unter Rühren aufgeheizt. Sind innen 95— 100°C erreicht, so rührt man noch 30 Minuten beiThen the mixture is heated while stirring. When 95-100 ° C have been reached inside, stir for a further 30 minutes

3 43 4

dieser Temperatur nach. Dann tropft man in 2-3 Durch Einengen der Mutterlauge und Zugabe vonaccording to this temperature. Then one drips in 2-3 by concentrating the mother liquor and adding

Minuten 180 g (10 Mol) Wasser zu, wobei die Methanol fillt noch weitere Phosphonsäure aus.Minutes 180 g (10 mol) of water, the methanol fillt out more phosphonic acid. Innentemperatur kurz auf ca. 160"C ansteigt Nach In analoger Weise lassen sich N-alkylierte fl-AlanineInternal temperature briefly rises to about 160 ° C. In an analogous manner, N-alkylated fl-alanines Abkühlen saugt man das rein-weiße iCristallisat ab. umsetzen.The pure white iCrystallizate is sucked off to cool down. realize. Ausbeute: 93,7 g (42£% der Theorie). 5Yield: 93.7 g (42% of theory). 5

Claims (1)

Patentanspruch;Claim; Verfahren zur Herstellung von l-Hydroxy-3-amino-propan-l,l-diphosphonsäure bzw. deren am Stickstoff alkylierten Derivaten sowie Salzen davon der allgemeinen Formel:Process for the preparation of l-hydroxy-3-aminopropane-l, l-diphosphonic acid or their derivatives alkylated on the nitrogen and salts thereof of the general formula: R, PO3H2 R, PO 3 H 2
DE19762658961 1976-12-24 1976-12-24 Process for the preparation of 1-hydroxy-3-aminopropane-1,1-diphosphonic acids Expired DE2658961C3 (en)

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