DE69523265T2

DE69523265T2 - Verfahren zur herstellung von phosphonsäure-derivaten

Info

Publication number: DE69523265T2
Application number: DE69523265T
Authority: DE
Inventors: C/O Chemical Research Laboratory Miyata; Kohei C/O Chemical Research Laborato Morikawa; Toru C/O Chemical Research Laborator Sasaki
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JP3795077B2; DK0717046T3; DE69523265D1; AU2808395A; EP0717046A4; EP0717046B1; US5679844A; ES2162924T3; AU675393B2; WO1996001264A1; EP0717046A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin und Salzen davon, wobei es sich bei diesen Verbindungen um Phosphonsäurederivate handelt, die sich als Herbizide und als Ausgangsmaterialien für Herbizide eignen.

Stand der Technik

N-Phosphonomethylglycin und Salze davon, z. B. Glyphosat, Natriumglyphosat, Ammoniumglyphosat, Glyphosatmonodimethylamin, Glyphosattrimethylsulfoniumsalz (Sulfosat), Glyphosamin und dergl., sind biologisch abbaubar. Ferner sind sie bei kleinen Einsatzmengen als Herbizide wirksam und werden entweder in breitem Umfang oder nach Prüfung ihrer Wirksamkeit eingesetzt.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung von N- Phosphonomethylglycin bekannt. Beispielsweise gibt es Verfahren, bei denen N-Phosphonomethylglycinonitril als Ausgangsmaterial oder Zwischenprodukt eingesetzt wird, das dann durch Hydrolyse der Nitrilgruppe des N- Phosphonomethylglycinonitrils in das gewünschte N- Phosphonomethylglycin umgewandelt werden kann.
Außerdem werden Verfahren zur Herstellung von N- Phosphonomethylglycinonitril beispielsweise in JP-B-Sho-60- 4840, JP-A-Hei-4-279595, US-4221583 und dergl. beschrieben.
Was die Hydrolyse von N-Phosphonomethylglycinonitril betrifft, so ist beispielsweise die Hydrolyse mit Natriumhydroxid in US-4221583 beschrieben.
Ferner beschreibt JP-A-Hei-4-279595 eine Umsetzung von Aminomethylphosphonsäure und Glycolonitril, wobei mindestens die zweifache Molmenge an Alkalimetallhydroxid, verglichen mit Aminomethylphosphonsäure, zugegeben und umgesetzt werden. Die Hydrolyse verläuft unter Zugabe von zusätzlichem Alkalimetallhydroxid in Mengen, die zur Neutralisation der als Folge der Hydrolyse der Nitrilgruppe des erhaltenen N- Phosphonomethylglycinonitrils erzeugten Carbonsäure ausreicht.
Bei der Isolierung von N-Phosphonomethylglycin aus einer wässrigen Lösung, die nach Alkalihydrolyse von N- Phosphonomethylglycinonitril erhalten worden ist, entsteht als Neutralisationsprodukt des Alkalimetallhydroxids mit einer Säure ein Salz als Nebenprodukt. Die Behandlung dieses als Nebenprodukt gebildeten Salzes ist teuer und arbeitsaufwändig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin bereitzustellen, das zu einer Verminderung der durch Verwendung von Alkalien, wie Alkalimetallhydroxiden oder Erdalkalimetallhydroxiden, als Nebenprodukt gebildeten Salze führt. Diese Salze steIlen eine Hauptschwierigkeit bei der Herstellung von N-Phosphonomethylqlycin mittels Alkalihydrolyse von N-Phosphonoinethylglycinonitril dar. Außerdem wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin angestrebt, das industriell in vorteilhafter Weise durchführbar ist und in hoher Ausbeute zu hochreinen Produkten führt.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Salzes von N-Phosphonomethylglycin, welches eine Stufe der Alkalihydrolyse von N- Phosphonomethylglycinonitril umfasst, wobei die Hydrolyse unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 2 Molekülen und weniger als 3 Molekülen des Alkalimetallhydroxids für jedes Molekül des N- Phosphonomethylglycinonitrils oder unter Verwendung eines Erdalkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 1 Molekül und nicht weniger als 1,5 Molekülen des Erdalkalimetallhydroxids für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils stattfindet.
Beim vorerwähnten Verfahren werden die Alkalimetallhydroxide so eingesetzt, dass sich 2 Moleküle oder mehr und weniger als 3 Moleküle und vorzugsweise 2,1 Moleküle oder mehr und weniger als 2,7 Moleküle der Alkalimetallhydroxide für jedes Molekül des N- Phosphonomethylglycinonitrils ergeben, während die Erdalkalimetallhydroxide so eingesetzt werden, dass sich 1 Molekül oder mehr und weniger als 1,5 Moleküle und vorzugsweise 1,05 Moleküle oder mehr und weniger als 1,35 Moleküle der Erdalkalimetallhydroxide für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils ergeben.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Hydrolysereaktion in einem geschlossenen System stattfindet.
Außerdem stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Salzes von N-Phosphonomethylglycin bereit, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
eine erste Stufe, in der Aminomethylphosphonsäure und Glycolonitril in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 1,5 Molekülen und weniger als 2,5 Molekülen des Alkalimetallhydroxids für jedes Molekül der Aminomethylphosphonsäure umgesetzt werden und
eine zweite Stufe, in der ohne Isolierung des in der ersten Stufe erhaltenen N-Phosphonomethylglycinonitrils die Hydrolyse unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids stattfindet,
wobei die Gesamtmenge des in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe verwendeten Alkalimetallhydroxids einer Menge von nicht weniger als 2 Molekülen und weniger als 3 Molekülen für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils entspricht;
oder das folgendes umfasst:
eine erste Stufe, in der Aminomethylphosphonsäure und Glycolonitril in Gegenwart eines Erdalkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 0,75 Molekülen und weniger als 1,25 Molekülen des Erdalkalimetallhydroxids für jedes Molekül der Aminomethylphosphonsäure umgesetzt werden und eine zweite Stufe, in der ohne Isolierung des in der ersten Stufe erhaltenen N-Phosphonomethylglycinonitrils die Hydrolyse unter Verwendung eines Erdalkalimetallhydroxids stattfindet,
wobei die Gesamtmenge des in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe verwendeten Erdalkalimetallhydroxids einer Menge von nicht weniger als 1 Molekül und weniger als 1,5 Molekülen für jedes Molekül des N- Phosphonomethylglycinonitrils entspricht.

Beste Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis wiederholter Überlegungen über verschiedene Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin mittels Alkalihydrolyse von N- Phosphonomethylglycinonitril. Dabei wurde überraschenderweise ein Weg zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin von hoher Reinheit und hoher Ausbeute aufgefunden, indem man die Hydrolyse durch Zugabe von Alkalimetallhydroxid so durchführt, dass weniger als 3 Moleküle des Alkalimetallhydroxids für jedes Molekül N- Phosphonomethylglycinonitril vorliegen, oder durch Zugabe von Erdälkalimetallhydroxiden so durchführt, dass weniger als 1,5 Moleküle der Erdälkälimetallhydroxide für jedes Molekül N- Phosphonomethylglycinonitril vorliegen.
Hinsichtlich des erfindungsgemäß verwendeten N- Phosphonomethylglycinonitrils gibt es keine speziellen Beschränkungen, beispielsweise kann N- Phosphonomethylglycinonitril, das gemäß den in JP-B-Sho-60- 4840, JP-A-Hei-4-279595 und US-4221583 beschriebenen Verfahren erhalten worden ist, verwendet werden.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Alkalien handelt es sich um Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid, und um Erdalkalimetallhydroxide, wie Calciumhydroxid.
Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten werden als Alkalimetallhydroxide Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid bevorzugt. Als Beispiele für Erdalkalimetallhydroxide lassen sich Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid und dergl. erwähnen. Ferner ist es möglich, Alkalimetallhydroxide und Erdalkalimetallhydroxide zusammen zu verwenden, um dadurch die vorerwähnten erforderlichen Mengen zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird bei Verwendung eines einwertigen Alkalikations die Hydrolyse unter Verwendung von Alkali so durchgeführt, dass 2 Moleküle oder mehr und weniger als 3 Moleküle Alkali und vorzugsweise 2,1 Moleküle oder mehr und weniger als 2,7 Moleküle Alkali für jedes Molekül N- Phosphonomethylglycinonitril vorliegen. Wenn das Alkalikation zweiwertig ist, wird die Hydrolyse unter Verwendung von Alkali so durchgeführt, dass 1 Molekül oder mehr und weniger als 1,5 Moleküle Alkali und vorzugsweise 1,05 Moleküle oder mehr und weniger als 1,35 Moleküle Alkali für jedes Molekül N-Phosphonomethylglycinonitril vorliegen.
Für jedes Molekül N-Phosphonomethylglycinonitril ergibt sich bei Zugabe eines Alkalimetallhydroxids in einer Menge von weniger als 2 Molekülen oder bei Zugabe eines Erdalkalimetallhydroxids in einer Menge von weniger als 1 Molekül eine äußerst langsame und unzweckmäßige Reaktionsgeschwindigkeit. Wenn andererseits die Zugabemengen 3 Moleküle bzw. 1,5 Moleküle erreichen, so wird der erfindungsgemäß angestrebte wirtschaftliche Effekt in bezug auf eine Verminderung der Menge des als Nebenprodukt gebildeten Salzes nur in geringem Umfang erzielt.
Infolgedessen beträgt die Menge des zugegebenen Alkalimetällhydroxids für jedes Molekül N- Phosphonomethylglycinonitril 2 Moleküle oder mehr und weniger als 3 Moleküle und vorzugsweise 2,1 Moleküle oder mehr und weniger als 2,7 Moleküle. Die Menge des zugesetzten Erdalkalimetallhydroxids für jedes Molekül N- Phosphonomethylglycinonitril beträgt 1 Molekül oder mehr und weniger als 1,5 Moleküle und vorzugsweise 1,05 Moleküle oder mehr und weniger als 1,35 Moleküle.
Die Umsetzung kann entweder in einem geschlossenen oder in einem offenen System stattfinden. Bei einem offenen System liegt die Reaktionstemperatur im Bereich von 60ºC bis zum Siedepunkt. Die Reaktionszeit hängt von der Alkalimenge und der Temperatur ab, beträgt aber im allgemeinen etwa 5 bis 20 Stunden. Bei einem geschlossenen System beträgt die Reaktionstemperatur 60ºC oder mehr. Die Reaktionszeit hängt dabei von der verwendeten Alkalimenge und der Reaktionstemperatur ab, beträgt aber etwa 0,5 bis 5,0 Stunden. Es wird angenommen, dass der Grund dafür, dass die Reaktionszeit für das geschlossehe System kürzer als für das offene System ist, darin liegt, dass die Reaktionstemperatur im geschlossenen System angehoben werden kann und dass ferner die Reaktionslösung auf einem hohen pH-Wert gehalten werden kann, da der durch Hydrolyse des Nittlis gebildete Ammoniak nicht aus dem System entweichen kann. Somit kann die Reaktionszeit in einem geschlossene System verkürzt werden.
Die Ausbeute des auf diese Weise erhaltenen N- Phosphonomethylglycins beträgt bei Verwendung von N- Phosphonomethylglycinonitril als Standard 90% oder mehr. Je nach der Situation wird die Reaktionslösung in geeigneter Weise verdünnt oder eingeengt. Anschließend lässt sich das N- Phosphonomethylglycin leicht aus dieser Reaktionslösung durch Ansäuern isolieren. Alternativ kann die Isolierung und Reinigung mittels üblicher Verfahren, z. B. mittels Ionenaustauscherharzen und dergl. (die entweder unabhängig oder zusammen angewendet werden) durchgeführt werden. Eine zusätzliche Reinigung kann durch Umkristallisation vorgenommen werden.
Ferner lassen sich erfindungsgemäß N- Phosphonomethylglycin und Salze davon, die die gewünschten Produkte darstellen, durch Hydrolyse von ungereinigtem N- Phosphonomethylglycinonitril unter Zugabe von zusätzlichem Alkali erhalten. Das vorerwähnte ungereinigte N- Phosphonomethylglycinonitril wird durch Umsetzung von Aminomethylphosphonsäure und Glykolonitril in Gegenwart von Alkali erhalten, wobei für jedes Molekül der vorerwähnten Aminomethylphosphonsäure die Anzahl der Alkalimoleküle 1,5 Moleküle oder mehr und weniger als 2,5 Moleküle beträgt, wenn das Alkali einwertig ist, und 0,75 Moleküle oder mehr und weniger als 1,25 Moleküle beträgt, wenn das Alkali zweiwertig ist.
Bei Anwendung dieses Verfahrens beträgt die verwendete Alkali-Gesamtmenge für jedes Molekül N- Phosphonomethylglycinonitril 2 Moleküle oder mehr und weniger als 3 Moleküle, wenn das Alkali einwertig ist, und 1 Molekül oder mehr und weniger als 1,5 Moleküle, wenn das Alkali zweiwertig ist.
Das Alkalisalz von N-Phosphönomethylglycin, das durch die erfindungsgemäße Alkalihydrolyse erhalten wird, kann dazu verwendet werden, die freie Säure von N-Phosphonomethylglycin unter Anwendung herkömmlicher Mittel, beispielsweise unter Verwendung einer Mineralsäure, zu erhalten. Ferner lassen sich Alkylammoniumsalze (Dimethylammoniumsalz, Isopropylammoniumsalz und dergl.), Alkylsulfoniumsalze (Trimethylsulfoniumsalz und dergl.) und dergl. auf herkömmliche Weise herstellen; beispielsweise kann das gewünschte Salz durch die in US-3799758, US-3977860, EP- 369076 beschriebenen Verfahren und dergl. hergestellt werden.
Beispielsweise lässt sich das Isopropylaminsalz von N- Phosphonomethylglycin als kristalliner Feststoff erhalten, indem man N-Phosphonomethylglycin und eine äquivalente Molmenge Isopropylamin in Lösung in Wasser etwa bei Raumtemperatur unter Bewegen umsetzt, wonach man unter vermindertem Druck erwärmt, einengt und trocknet. Das Trimethylsulfoniumsalz von N-Phosphonomethylglycin wird unter Verwendung von Trimethylsulfoniumhydroxid anstelle von Isopropylamin erhalten.
Auf ähnliche Weise lassen sich beispielsweise Glyphosat, Natriumglyphosat, Ammoniumglyphosat,
Glyphosatmonodimethylamin, Glyphosattrimethylammoniumsalz (Sulfosat) und Glyphosamin herstellen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend werden repräsentative Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von N- Phosphonomethylglycin vorgelegt und ausführlich erläutert. Jedoch dienen diese Beispiele lediglich einem besseren Verständnis der Erfindung und stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf der Grundlage dieser Beispiele eingeschränkt werden.

Beispiel 1

Ein 250 ml fassender Dreihals-Rundkolben wurde mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflusskühler ausgerüstet. 150 g Wasser, 17,5 g einer 48%-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (210 mMol) und 15,0 g (100 mMol) N- Phosphonomethylglycinonitril wurden im Kolben vorgelegt und 20 Stunden gerührt und unter Rückfluss erwärmt. Sodann wurde die Lösung durch HPLC analysiert. Es wurde festgestellt, dass sie 90 mMol N-Phosphonomethylglycin enthielt. Die Reaktionsausbeute betrug 90%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N-Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 10,0 (gemessen mit einem pH-Meter, der unter Verwendung einer Pufferlösung mit einem pH-Wert von 7 bei 20ºC geeicht worden war; dieses Eichverfahren wurde auch für sämtliche folgenden pH-Messungen herangezogen).
Anschließend wurde die Reaktionslösung auf etwa die Hälfte ihres ursprünglichen Volumens eingeengt und mit konzentrierter Salzsäure bis zum Erreichen eines pH-Werts von 1 neutralisiert. Nach Stehenlassen über Nacht kristallisierte N-Phosphonomethylglycin. Das kristallisierte N- Phosphonomethylglycin wurde abfiltriert. Die Ausbeute betrug nach Waschen mit Wasser und Trocknen 13,0 g. Die durch HPLC bestimmte Reinheit betrug 98%.

Beispiel 2

Die Umsetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der 48%-igen Natriumhydroxidlösung 20 g (240 mMol) und die Reaktionszeit 14 Stunden betrugen. Die durch HPLC-Analyse bestimmte Reaktionsausbeute der Lösung betrug 95%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N- Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 10,4.

Beispiel 3

Die Umsetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der 48%-igen Natriumhydroxidlösung 22,5 g (270 mMol) und die Reaktionszeit 12 Stunden betrugen. Die durch HPLC-Analyse bestimmte Reaktionsausbeute der Lösung betrug 92%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N- Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 10,9.

Beispiel 4

150 g Wasser, 17,5 g einer 48%-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (210 mMol) und 15,0 g (100 mMol) N-Phosphonomethylglycinonitril wurden in einen 300 ml fassenden SUS-Autoklaven gegeben und 2 Stunden in einem geschlossenen System bei 120ºC in einem Ölbad gerührt. Die durch HPLC-Analyse bestimmte Reaktionsausbeute betrug 88%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N- Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 10,7.

Beispiel 5

Die Umsetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der 48%-igen Natriumhydroxidlösung 20 g (240 mMol) und die Reaktionszeit 1 Stunde betrugen. Die durch HPLC-Analyse bestimmte Reaktionsausbeute der Lösung betrug 92%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N- Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 11,2.

Beispiel 6

Die Umsetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass 8,9 g Calciumhydroxid (120 mMol) anstelle der 48%-igen Natriumhydroxidlösung verwendet wurden. Die durch HPLC- Analyse bestimmte Reaktionsausbeute der Lösung betrug 91%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N- Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 11,3.

Beispiel 7

Ein 200 ml fassender Vierhals-Rundkolben wurde mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rückflusskühler ausgerüstet. Ein Lösungsgemisch aus 55 g Wasser, 18,4 g einer 48%-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (220 mMol) und 11,1 g Aminomethylphosphonsäure (100 mMol) wurde in den Kolben gegeben und gerührt. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert 13,1.
Sodann wurde das Reaktionsgefäß in Eiswasser abgekühlt. Unter Einhalten einer Temperatur der Reaktionslösung von 5ºC oder darunter wurden 14,3 g einer 40%-igen Lösung von Glykolonitril (100 mMol) innerhalb von 30 Minuten zugetropft. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde die Lösung 30 Minuten bei 5ºC oder darunter gerührt. Anschließend wurde sie wieder auf Raumtemperatur gebracht und 1 Stunde gerührt. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert 11,0.
Sodann wurde die Lösung 20 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Hierauf wurde sie durch HPLC analysiert. Es wurde festgestellt, dass sie 91 mMol N-Phosphonomethylglycin enthielt. Die Reaktionsausbeute betrug 91%, bezogen auf die Ausgangsmaterialien Aminomethylphosphonsäure und Glykolonitril.
Anschließend wurde die Reaktionslösung unter Verwendung von konzentrierter Salzsäure und Erreichen eines pH-Werts von 2 neutralisiert. Nach Stehenlassen über Nacht kristallisierte N-Phosphonomethylglycin. Das kristallierte N- Phosphonomethylglycin wurde abfiltriert. Die Ausbeute betrug nach Waschen mit Wasser und Trocknen 18,8 g. Die durch HPLC bestimmte Reinheit betrug 98%.

Beispiel 8

Ein 200 ml fassender Vierhals-Rundkolben wurde mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rückflusskühler ausgerüstet. Ein Lösungsgemisch aus 50 g Wasser, 16,7 g einer 48%-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (200 mMol) und 11,1 g Aminomethylphosphonsäure (100 mMol) wurde in den Kolben gegeben und gerührt. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert 13,1.
Sodann wurde das Reaktionsgefäß in Eiswasser gekühlt. Unter Einhalten einer Temperatur der Reaktionslösung von 5ºC oder darunter wurden 14,3 g einer 40%-igen Lösung von Glykolonitril (100 mMol) innerhalb von 30 Minuten zugetropft. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde die Lösung 30 Minuten bei 5ºC oder darunter gerührt. Sodann wurde die Lösung wieder auf Raumtemperatur gebracht und 1 Stunde gerührt. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert 11,0.
Anschließend wurden 4,2 g einer 48%-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (50 mMol) zugegeben. Das Gemisch wurde 14 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Die erhaltene Lösung wurde durch HPLC analysiert. Es wurde festgestellt, dass sie 95 mMol N-Phosphonomethylglycin enthielt. Die Reaktionsausbeute betrug 95%, bezogen auf die Ausgangsmaterialien Aminomethylphosphonsäure und Glykolonitril.
Sodann wurde die Reaktionslösung unter Verwendung von konzentrierter Salzsäure auf den pH-Wert 2 neutralisiert. Nach Stehenlassen über Nacht kristallisierte N- Phosphonomethylglycin. Das kristallisierte N- Phosphonomethylglycin wurde abfiltriert. Die Ausbeute betrug nach Waschen und Trocknen 19,3 g. Die durch HPLC bestimmte Reinheit betrug 98%.

Vergleichsbeispiel

Die Umsetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der 48%-igen Natriumhydroxidlösung 27,5 g (330 mMol) und die Reaktionszeit 2 Stunden betrugen. Die durch HPLC-Analyse bestimmte Reaktionsausbeute der Lösung betrug 94%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial verwendete N- Phosphonomethylglycinonitril. Ferner betrug der pH-Wert dieser Lösung 12,5.
Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, dass sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren N- Phosphonomethylglycin und Salze davon durch Alkalihydrolyse von N-Phosphonomethylglycinonitril herstellen lassen und dass sich die Mengen an als Nebenprodukten gebildeten Salzen bei Isolierung von N-Phosphonomethylglycin und den Salzen davon vermindern lässt. Ferner ist es möglich, hohe Ausbeuten an hochreinem N-Phosphonomethylglycin und Salzen davon zu erhalten.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte N- Phosphonomethylglycin und die Salze davon sind biologisch abbaubar, haben eine überlegene Wirksamkeit gegen Unkräuter und werden in breitem Umfang als Herbizide oder Ausgangsmaterialien für Herbizide verwendet.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich N- Phosphonomethylglycin und Salze davon in hohen Ausbeuten und in hoher Reinheit herstellen. Außerdem lässt sich die Menge der als Nebenprodukte gebildeten Salze vermindern.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Salzes von N-Phosphonomethylglycin, welches eine Stufe der Alkalihydrolyse von N-Phosphonomethylglycinonitril umfasst, wobei die Hydrolyse

unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 2 Molekülen und weniger als 3 Molekülen des Alkalimetallhydroxids für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils oder

unter Verwendung eines Erdalkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 1 Molekül und weniger als 1,5 Molekülen des Erdalkalimetallhydroxids für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils stattfindet.

2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, welches in einem geschlossenen System durchgeführt wird.

3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hydrolyse unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 2, 1 Molekülen und weniger als 2, 7 Molekülen des Alkalimetallhydroxids für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils stattfindet.

4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hydrolyse- unter Verwendung eines Erdalkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 1,05 Molekülen und weniger als 1,35 Molekülen des Erdalkalimetallhydroxids für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Salzes von N-Phosphonomethylglycin, welches umfasst:

eine erste Stufe, in der Aminomethylphosphonsäure und Glycolonitril in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 1,5 Molekülen und weniger als 2,5 Molekülen des Alkalimetallhydroxids für jedes Molekül der Aminomethylphosphonsäure umgesetzt werden, und

eine zweite Stufe, in der ohne Isolierung des in der ersten Stufe erhaltenen N-Phosphonomethylglycinonitrils die Hydrolyse unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids stattfindet,

wobei die Gesamtmenge des in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe verwendeten Alkalimetallhydroxids einer Menge von nicht weniger als 2 Molekülen und weniger als 3 Molekülen für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinonitrils entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Salzes von N-Phosphonomethylglycin, welches umfasst:

eine erste Stufe, in der Aminomethylphosphonsäure und Glycolonitril in Gegenwart eines Erdalkalimetallhydroxids in einer Menge von nicht weniger als 0,75 Molekülen und weniger als 1,25 Molekülen des Erdalkalimetallhydroxids für jedes Molekül der Aminomethylphosphonsäure umgesetzt werden und eine zweite Stufe, in der ohne Isolierung des in der ersten Stufe erhaltenen N-Phosphonomethylglycinonitrils die Hydrolyse unter Verwendung eines Erdalkalimetallhydroxids stattfindet,

wobei die Gesamtmenge des in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe verwendeten Erdalkalimetallhydroxids einer Menge von nicht weniger als 1 Molekül und weniger als 1,5 Molekülen für jedes Molekül des N-Phosphonomethylglycinontrils entspricht.

7. Herstellungsverfahren, welches die zusätzliche Stufe der Herstellung von N-Phosphonomethylglycin in Form der freien Säure umfasst, wobei das Salz des N-Phosphonomethylglycins, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 erhalten wird, angesäuert wird oder einem Ionenaustauschverfahren unterworfen wird.

8. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, welches die zusätzliche Stufe der Herstellung eines Trialkylsulfoniumsalzes oder eines Aminsalzes von N-Phosphonomethylglycin umfasst, wobei Trialkylsulfoniumhydroxid oder ein Amin mit N-Phosphonomethylglycin in Form der freien Säure umgesetzt wird, die erhalten wird, indem Mineralsäure zur Neutralisation des Salzes von N-Phosphonomethylglycin, das in der zweiten Stufe erhalten wurde, eingesetzt wird.