FI73694C - Foerfarande foer framstaellning av n-fosfonometylglycin. - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av n-fosfonometylglycin. Download PDF

Info

Publication number
FI73694C
FI73694C FI833760A FI833760A FI73694C FI 73694 C FI73694 C FI 73694C FI 833760 A FI833760 A FI 833760A FI 833760 A FI833760 A FI 833760A FI 73694 C FI73694 C FI 73694C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
acid
anhydride
reaction
hydantoin
group
Prior art date
Application number
FI833760A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI833760A0 (fi
FI833760A (fi
FI73694B (fi
Inventor
Arthur Craig Bayer
Jeffrey Dean Robbins
Donald Joseph Bowler
Original Assignee
Stauffer Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stauffer Chemical Co filed Critical Stauffer Chemical Co
Publication of FI833760A0 publication Critical patent/FI833760A0/fi
Publication of FI833760A publication Critical patent/FI833760A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI73694B publication Critical patent/FI73694B/fi
Publication of FI73694C publication Critical patent/FI73694C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • C07F9/3813N-Phosphonomethylglycine; Salts or complexes thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/72Two oxygen atoms, e.g. hydantoin
    • C07D233/76Two oxygen atoms, e.g. hydantoin with substituted hydrocarbon radicals attached to the third ring carbon atom
    • C07D233/78Radicals substituted by oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/645Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/6503Five-membered rings
    • C07F9/6506Five-membered rings having the nitrogen atoms in positions 1 and 3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

7 3 6 9 4
Menetelmä N - f of o name t y y 1 i g 1 y s i i ni n valmistamiseksi. -F ö r Γ a r a n d e fur framstallning av N — f o s f o n o me t. y 1 g 1 y c i n .
Tämän keksinnön kohteena on uusi N-fos fonometyy1iglysiiπιn valmistusmenetelmä. Tämä yhdiste on tunnettu herbisidi ja kasvien ka svunsäät elyai ne.
Maanviljelijätkaupalliset maanvi1je 1ysyhtiöt ja muu teollisuus käyttää herbisidiä laajasti lisäämään sellaisten oysvvien satokasvien kuin maissin, soijapapujen, riisin ja vastaavien satoja ja poistamaan rikkaruohojen kasvua ajoteiden varsilta, rautatiealueilta ja mu i 1 ta ,-· ] u e i 1 t a . herb is id it tappavat ja torjuvat tehokkaasti e i-t oιv o 11 uj a rikkaruohoja, jotka kilpailevat satokasvien kanssa maaperän ravinteista. Juuri sen vuoksi, että ne tappavat rikkaruohoja, ne ovat syynä va 11atieaiueiden ja rautatiealueiden ulkonäön paranemiseen. Talia hetkellä kaupallisesti on myytävänä joukko erityyppisiä heribisidejä. Nämä jakautuvat kahteen yleisryhmään. Nämä ryhmät muodostuvat ennen e siintyöntymi stä ja esiintyöntymisen jälkeen vaikuttavista herbisideistä.
Ennen esiintyön tömistä vaikuttavat herbisidit li sätään maaperään ennen kuin rikkaruohot työntyvät maasta ja esiintyöntymisen jälkeen vaikuttavat herbisidit levitetään kasvien pinnoille sen jälkeen, kun rikkaruohot tai muut ei-toivotut kasvit ovat työntyneet esiin maasta.
Eräs aikaisemmista esiintyöntymisen jälkeen vaikuttavista herbisideistä, jota käytettiin kaupallisesti, oli 2,3-D (2,4-dik 1oorifen oksietikkahappo ) . Tämän ja samankaltaisten yhdisteiden, kuten 2,4,5 - T : n (2,4,5-trikloorifenoksietikka-happo) monivuotisen käytön jälkeen havaittiin, että tietyt näiden herbisidien hajoamistuotteet olivat kauan säilyviä ja että ne eivät olleet jo hajoavia. Vaikkakin hallituksen laitosten ja kaupallisten tahojen välillä on ollut jonkin verran erimielisyyttä 2,4-D:n, 2,4,5-T:n ja samankaltaisten yhdisteiden jäännöstuotteiden vaikutuksista, nämä laitokset 2 73694 ovat joitakin vuosia sitten tästä huolimatta rajoittaneet näiden herbisidien käyttöä Yhdysvalloissa. Näiden tapahtumien jälkeen on yritetty kehittää herbisidejä, jotka suhteellisen lyhyen ajan kuluttua niiden levittämisestä biohajoavat harmittomiksi jäännöksiksi.
Eräs tällainen vhdiste, jonka on havaittu olevan biohajoava ja joka kuitenkin on tehokas herbisidinä ja kasvien kasvunsäätely aineen a alhaisina määrinä käytettäessä, on N-fosfono-metyy1iglysiinl ja sen eri suolat. USA:n hallitus on hyväksynyt N - fosFonometyyliglysiinin ja maanvi1jelyk se 11isesti tehokkaiden suolojen käytön ja nain muodoin tästä herbisidistä on tullut erittäin suuri kaupallinen menestys.
N-f o s f o n ome t y y 1 i o.l y s i i n i ja tietyt suolat ovat ainoita alalla tehokkaita ja hyväksyttyjä esiintyöntymisen jälkeisiä herbisidejä. Tämän hetkinen kaupallinen yhdiste on N-fosfono-metyyliglysiinin isopropyyliamiinisuola ja sen johdokset.
Kenttäkaytössä sitä tavallisesti levitetään noin 0,01 -noin 22 kg/ha, parhaiten 2,2 - 6,7 kg/ha.
N-fo sfonometyyliglysiiniä ja sen tiettyjä liukoisia suoloja voidaan valmistaa usealla eri tavalla. Eräässä tällaisessa menetelmässä, joka on kuvattu US-patentissa 3,160,632 (Toy et ai., 8.12.1964), N-fosfinometyyliglysiini (g1y s iini met y 1 een i f o s f i i n i happ o ) saatetaan reagoimaan elohopea(11)klo-ridin kanssa ves il iuottimessa re f lu kso i n t i 1 ;imp öt i la sa ja tämän jälkeen reaktiotuotteet eristetään. Toisessa menetelmässä etyyliglysinaatti saatetaan reagoimaan formaldehydin ja dietyylifosfiitin kanssa. Jälkimmäinen menetelmä on kuvattu US-patentissa 3,799,758 (Franz, 26.3.1974).
Lisäksi on olemassa koko joukko N-fosfonometyyliglysiiniä, sen suoloja ja niiden johdoksia koskevia patentteja, joissa nämä on kuvattu hyödyllisiksi herbisideik si ja kasvien ka svunsääte 1yai neiksi. Tällaisia muita patentteja, jotka
II
3 73694 koskevat N - f o s f o n o m e t y y 1 i g 1 y s i i n i ä , lp v i t. y smeno t el mi ä , valmistusmenetelmin, suoloja ja johdoksia, ovat mm. US-pa-tentt: 3,868.607, US-pa ten t tι t-,19 7,254 ja U S - p ;i t e n 11 i 4, 199, 5 54 .
Koska N-fosfonometyyliglysiini ja tietyt suolat ovat tärkeitä herbisideinä, koko ajan yritetään löytää uusia näiden yhdisteiden valmistusmenetelmiä, jotta saataisiin parempia tai vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä.
Nyttemmin on havaittu, että N-fosfonometyyliglysiini voidaan valmistaa siten, että: (a) Hydantoiini tai 3-substituoitu hydantoiini, jonka kaava on
•V
jossa R on valittu ryhmästä, johon kuuluvat vety, 1-10-hiili-atominen alkyyli, 6-1 2-hi i 1 iät omi neri aryyli, ai k y y li ka rbony y-li, jonka ai kyyliryhmässä on 1 - 10 hiiliatomia, ja aryylikar-bonyyli, jonka aryyliryhmassä on 6 - 12 hiiliatomia, saatetaan reagoimaan para formaldehydin kanssa pienimo 1ekyy lipainoisen karboksyyli hapon läsnäollessa sellaisessa lämpötilassa ja niin pitkän ajan kuluessa, että muodostuu välituotteita, mukaanlukien 1-(hydroksimetyyli)-johdosta sisältävä seos; (b) l-(hydroksimetyyli)-johdos muunnetaan 1-fosfonometyyli-hydantoiiniksi lisäämällä tämän jälkeen reaktioseokseen joko (i) substituoit.ua f os f o ri y h di s te 11 ä valittuna ryhmästä, johon kuuluvat fosforitrik 1 o rldi ja fosforitribro mid^ ; tai 4 7 3 6 9 4 (ii) fosfarihapoketta ja ka rb o k sy y .1 i happo n nh y d ri d i ä valittuna ryhmästä, johon kuuluvat etikkahappo-anhydridi, oropionihnppoanhydridi, voihappoanhydridi tai s a ma n k a 11 a i n eri asy n iti o t r i non anhydridi; ja jatkamalla reaktiota sellaisessa lämpötilassa ja niin kauan, että reaktio saadaan tapahtumaan loppuun l-(fosfono-me t y y 1 i ) - j o h do k s e k s i ; ja (c) Näin muodostettu 1-(fosfonometyy1i)-jo h do s hydrolysoidaan emäksen, valittuna ryhmästä, johon kuuluvat a 1 k a 1imeta 11i- ja ma a - a 1 ka 1imeta 11ihydroksidi, vesiliuoksella niin, että saadaan N-fosfonometyy1iglysiιnin suola; ja (d) tämä suola neutraloidaan vahvalla hapolla niin, että saadaan lopputuote eli N-f os fono metyy1ig1ysiim .
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty lähtöyhdiste on hydantoiini t, a i 3-subst i t uoi t u hydantoiini, joiden kaava on annettu edellä. Parhaana pidetty lähtöyhdiste on sub stituoimaton hydantoiini, mutta myös 3-sub stituoituja hydantoiineja, kuten 3-metyylihydantoiinia, 3-etyylihy-dantoiinia ja vastaavia voidaan käyttää. Käytettäväksi sopivat myös muut 3-asemassa alkyyli sub sti tuo i du t hy da nt oi i ni t, joissa on 1 - 20 hiiliatomia, 3-asemassa aryy11sub stituoidut hydantoiinit, joissa on 6 - 12 hiiliatomia, 3-asemassa ai kyylikarbonyylisubstituoidut hydantoiimt, joissa on 1 - 10 hiiliatomia a 1 kyy 1 iryhmässä, ja 3-asemassa aryyli-ka rbooy >· 1 i sub st i t uoi dut hy da nt oi i n 11 , joissa on 6 - 12 hiiliatomia a ryy li rymässä. Suuremman hintansa vuoksi substi-t uo id u t yhdisteet ovat kuitenkin vähemmän suositeltuja.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn para f ormaldehydin avulla pois teloit n vesi reaktion alkuvaiheista. Vesipitoinen formaliini ei ilmeisestikään sovi, koska vesi on ei-toivottu yhdiste.
Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa (a) käytetään
II
73694 5 parhaiten e t .i k k n h a o p o a pienimoleky ylipainoisen a karboksyyli-happona . Muita sopivia käyttökelpoisia picmmoJRkyyJipainiusia ka r b ok s y y 1 i ha pp n ] o ovat esimerkiksi propaani happo ja but narri -happo.
Kaikkein parhaana pidetty substituoitu fo s f o r i y h d i s t e , jota käytetään tässä menetelmässä, on fosfori tri kloridi.
Muita käyttökelpoisia fosforiyhdisteitä ovat esimerkiksi fosforitribromidi.
Menetelmän vaiheessa (c) käytetty suosi te itu emäs on natrium-hydroksidi, mutta myös muita emäksiä, kuten kaliumhydroksjdia tai b a r ι u m h y d r n k s i d ι a , voidaan käyttää.
Vaiheessa ib) : i i ι käytetään anhydridinä parhaiten et i kkanup-poanhydridiä. Muita käyttökelpoisia anhydrideja ovat kulienkin myös propionihappoanhydridi, voihappoanhydridi ja etikkahapon, propionihapon ja voihapon seka-anhydridit.
Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa (d) käytetään happona parhaiten suolahappoa. Voidaan käyttää kuitenkin myös muita happoja, kuten bro mivetyhappoa, jodivetyhappo a, rikkihappoa ja fosfori happoa. Näitä happoja voidaan kuvata suhteellisen vahvoiksi proott isiksi hapoiksi, j a käyttökelpoisia ovat m vtis muut tähän ryhmään lukeutuvat hapot.
Kun käytetään suositeltuja yhdisteitä, voidaan tämän keksinnön mukaisen menet eImän kokonaisreakt io esittää seuraavasti: A® a) + (CH20)x AcOHHOCH2N^ ^ hydantoiini paraformaldehydi hydroksimetyylihydantoiini 6 73694 o b K i) PC1.7 + h AcOH —? 3Ac20 + HP(OH)2 + 3HC1 fo ;^ο tri- -tikko- ptikkahap- fosfori- kloori- [(Γ;,Μ h-ippa onanbydridi hapoke vety ja/tai
A. A
i ® ° ° f Γ
b)(ii) HOCH2N . + HP (OH) 2 + ^2° v- (HO)2PCH2Nvn / + 2AcOH
•hydroksimetyyli- 'fosfori- etikkehoppo- I-fosfonometyy- etikka-hvdantoi ini napoke anhydridi 1 ihydantoiim happo
O
O r^^NR O
|! I ^ ! C) (HO)2PCH2N 4- 3iaOH -(Na0)2PCH2NHCH2O02Na + Na2C03 + RNH2
* 2H2O
1- fosfonometvyli- N-fosfonometyy ljgly- hydantoiini siinitrinatn urnsuola
O
d) (NaOJ^PCH^NHCH^CO^Na 4- 3HC1—> N-fosfonometyyliglysiini + 3NaCl
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään lähtöaineina toimivia hydantoiineja, paraformaldehydiä ja fosforitri-kloridia kaikkia suurin piirtein stökiömetris issä määrissä suhteessa 1:1:i. Pienimolekyylipainoista karboksyy1ihappoa on yleensä mukana ylimäärä. Sama koskee vaiheessa (c) käytettyä natriumhydro ks id ia ja vaiheessa (d) käytetään niin paljon happoa, että reaktiospoksen pH saadaan arvoon noin 1 , a , jossa pH-arvossa lopputuote eli N-fosfonometyyli-glysiini kaikkein tehokkaimmin kiteytyy liuoksesta.
Reaktion ensimmäinen vaihe suoritetaan refluksointiLämpötilassa. Kun karboKsyyli happona käytetään etikkahappoa, tämä lämpötila on välillä noin 1.1 f - 12 0° C . Hydantoiinia ja formaldehydiä refluksoidaan noin ä f minuuttia. Täsmällinen
II
7 3 6 9 4 aika oi ole kuitenkaan kriittinen.
Vai hp°ssa ; b i .1 isät. ään reakt i ostokseen aluksi huoneen lämpötilassa fosforit rikloridia ja sen jälkeen kuumenne t. aari ro f 1 e k se i f; uv a k > i . Rea kt ι okompon ent t e j a kuu me erotta saa kehittyy kloorivetyä jo lämpötila nousee siten hitaasti noin MD minuutin aikana, kunnes seos re f1uk so11uu. jälleen noin välillä 115 ja 120°C. Sen jälkeen, kun re flukso11umis 1ämpöti 1 a on saavutettu, reaktiokomponenttia refluksoidaan vielä 20 minuuttia reaktion loppuun tapahtumisen varmistamiseksi.
Vaikkakaan kaavioissa ei ole esitetty, voidaan vaiheen (b) lopussa lisätä mahdollisesti myös vettä, kun reaktio-komponentit ovat refluksoitumislämpötilassa. Vesi lisäyksen jälkeen reakt i oseo s t a ref luksoidaan noin 2 tuntia. I riman jälkeen suurin osa karboksyy1ihapon ia veden muodostamasta .li uot i nseokses ( a poistetaan Haihduttamalla ai ipaineessa .
Vaiheen (d' emäs lisätään huoneen lämpötilassa ja hydrolyysi- vaihe suoritetaan refluksoiden (noin 1.0 20 C ) noin 24 tunnin aikana, kun valittuna emäksenä käytetään natriumhydro k sidιa.
Fosfonometyylihydantoiinin saantoa on havaittu voitavan parantaa, jos etikkahappoanhydridi tai asetyylikloridi lisätään aivan vaiheen (a) alussa yhdessä paraformaldehydin ja hydantoiinin kanssa. Syytä saannon paranemiseen ei tarkalleen tiedetä. Tämä parannus saadaan kuitenkin vain silloin, kun hydantoiinia käytetään, mutta ei 3-substituoitua johdosta käytettäessä. Hydantoiinia kaytettäessä lisätään siten parhaana pidetyssä menetelmässä etikkahappoanhvdridiä tai asetyylikloridia yhdessä muiden komponenttien kanssa vaiheessa (ai reaktion alussa.
Tämä keksintä on helpompi ymmärtää seuraavan esimerkin avulla, joka havainnollistaa keksintöä.
73694 θ ESIMERKKI ί N-fosfonometyyl.iqlysiini-tri. natriumsuolan valmistaminen 500 ml pv5reypohjnίn en kolvi varusteltiin lämpömittarilla, jäähdy11ime 11ä, maqnee11isekoi111me 11 a ja kuume n mj svaipa 11 a . Tähän astiaan laitettiin typen alla 10 q (0,10 moolia,' hydantoiima ja 5,2 q (0,10 moolia) pa ra f o r ma 1 d e h y d ι a (puhta us noin 95 %) sekä 60 ml vedetöntä etikk ahappo a.
Sen jälkeen seos k uu Tien net. ti l n refluksoituvaksi ja pidettiin refluksoituvana 45 minuuttia. Tämän jälkeen renktioseoa jäähdytettiin huoneen lämpötilaan ja lisättiin yhdellä kertaa 13,R q '0.10 moolia) fo s foritrik1 oridia. Tapahtui eksoterminen reaktio. Reaktioseos kuumennettiin hitaasti re f 1 uksoituv a k si, samalla kun kehittyi kaasua. Kuumennusja k son aikana muodostui valkoinen sakka ( 1 , 1 ’-metaani-bis(hvdantoii-ni )) , joka jälleen liukeni. Reaktioseosta pidettiin refluksoi-tuvana noin 2 tuntia, minkä jälkeen lisättiin 150 ml vettä ja seosta refluksoitiin vielä 1,5 tuntia. Tämän jälkeen seos stripattiin tyhjiössä 70°C:ssa, jolloin saatiin 24,4 g puhdista maton ta 1-(fosfonometyyli)hydantoiinia viskoosisena vaaleanpunaisena öljynä. Puhdistamaton tuote määritettiin kvantitatiivisesti HPLC-kromatografian (high performance liquid chormatography) avulla ja havaittiin olevan puhtaudeltaan 43,7-prosenttista. Saanto oli siten 10,7 g eli 56 % teoreettisesta.
ESIMERKKI II
N-fo s fonome tyy1iqlysiinin valmistaminen 1-(fo s fonometyy1i)-hyda nt oi ini sta
Edellä kuvatulla tavalla valmistettu puhdistamaton l-(fosfo~ nometyy1i)hydantoiini saatettiin kiteytymään alhaisessa lämpötilassa ja sen jälkeen osittain puhdistettiin käsittelemällä refluksoituvassa isopropyy1iaikoholi-eetterissä
II
73694 9 (1:3). Puhdistettu aine tutkittiin HPLC-kromatoqraafisestj a ni oni nva i h t oko.l onni ssa . Sen havaittiin olevan puhtaudeltaan 75 , 3-prosentt. intä. Liuosta, joka sisälsi 1,94 q (7,33 mi l 1 imoolia) ia 50 ml 2 N vesipitoista natri umhydro ksidia, kuu m e n n e t t i ui 7 9 1 unt ι a re f 1 ukr.uuJ e n ( ] U 2 ° Γ ) . J ä ;ihdy t. e 11 y reaktioseos analysoitiin HPLC-kromatografian avulla anionin- υ aιh t o k o 1 o n nιs s a. Sen havaittiin sisältävän 7,63+0,40 millimoolia N-fosfonometyyliqlysiini-tnnatriumsuolaa.
5uo 1 a n saant o oli siten noin 100 %.
Suolan liuos tehtiin happameksi 12 N suolahapolla pH-arvoon 1,3 ja saostunut valkoinen kiinteä aines (luultavasti piihappoa) poistettiin suodattamalla. Suodos jäähdytettiin, ympättiin ja annettiin seistä muutama päivä noin 5°C:ssa. Muodostui kiteinen fosfonometyyliglysiinisakka, joka eristettiin suodattamalla, pestiin ja kuivattiin. Saanto oli 0,48 g (1,84 millimoolia, 38 % laskettuna 1-fos fo no metyy1i-giysiinistä). Tuotteen NMR- ja IR-spektrit olivat identtiset autenttisen aineen kanssa.
ESIMERKKI III
1-(fosfonometyyli)hydantoiinin valmistaminen i-( fo s f on ome t y y li ) hy da nt oi i ni valmistettiin muuttamalla hieman esimerkin I menetelmää. Ainoa tehty muutos oli, että alussa lisättiin 11,2 g (0,110 moolia) etikkahappo-anhydridia. l-(fosfonometyyli)hydantoiinin saanto oli 76 % teoreettisesta.
ESIMERKKI IV
1-(fosfonometyyli)hydantoiinin valmistaminen
Valmistaminen suoritettiin muuntamalla hieman esimerkin I menetelmää. Tehty muutos oli, että alussa lisättiin 10 73694 8,6 g (0,110 moolia) asetyylikloridia. Lisäyksen vuoksi oli seosta alussa kuumennettava varovasti, koska kuumentamisen alussa tapahtui voimakas eksoterminen reaktio ja siihen liittyen kehittyi kaasua. Kaikissa muissa suhteissa mentelmä oli sama kuin mitä käytettiin esimerkissä 1. l-(fosfonome-tyyli)hydantoiinin saanto oli 75 % teoreettisesta.
ESIMERKKI M
1-(fosfonometyyli)hydantoiinin valmistaminen 500 ml:n pyöreäpohjainen kolvi varustettiin lämpömittarilla, 1auhdu11ime 1 la, magneettisella sekoi11ime 1la ja kuumennusvai-palla. Pulloon lisättiin typen alla 10,0 g (0,100 moolia) hydantoiinia, 3,2 g (0,10 moolia) para formaldehydiä (puhtaus: noin 9 5 °ό) ja 60 ml vedetöntä etikkahappoa. Saatua seosta kuumennettiin refluksoiden 0,75 tuntia ja sen jälkeen jäähdytettiin. Saatuun kirkkaaseen liuokseen lisättiin 8,5 g (0,100 moolia) 97-pro sen11is ta fosforihapoketta ja 30,6 g (0,300 moolia) etikka happoanhydridiä. Rea ktio seosta kuumennettiin refluksoiden 1,2 tuntia ja pidettiin refluksoi-tuvana vielä 0,1 tuntia. (Kuumennusjakson alussa muodostui valkoinen kiinteä sakka, joka loppua kohti jälleen liukeni). Reaktioseosta jäähdytettiin hieman ja siihen lisättiin 150 ml vettä. Saatua liuosta kuumennettiin refluksoiden 2,0 tuntia, jäähdytettiin ja se stripattiin tyhjiössä 70°C:ssa, jolloin saatiin 21,4 g puhdistamatonta l-(fosfono-metyy1i ) hydantoiinia öljynä. Kvantitatiivinen HPLC-analyysi osoitti 1-(fos fonometyyli)hydantoiinin saannon olevan 46 %.
ESIMERKKI VI
N-fosfonome.tyyliqlysiini-trinatriumsuola
Esimerkin I mukaisella menetelmällä valmistettiin puhdista- tl 11 73694 maLonla 3-me t. y y 1 i - 1 - ( frj 3 f o n uine t y y 1 i ) 11 y da n t o i 1 n i o (6,s4 (j ) käyttämällä 2,86 q (0,025 moolia) 3-metyy1ihydantoiinia, 0,ä e (noin 0,025 moolia) para forma1dehydiä, 11 ml vedetöntä e t a k k- a h a p p o a ja 3,5 g (0,026 ιηο o 1 i a ) fosfori triklori dia.
C s < t 5,56 g kiteisestä p u h d i s t a m a 11 om a s t a tuotteesta liuotettiin 10 m1 :a a n vettä ja liuos tehtiin emäksiseksi 2 0 - p r o s e n 1.11 s e j .1 a vesipitoisella nyt. riumhydroks idit la pH-arvoon 10,7. Saatuun liuokseen lisättiin 200 ml 2 N natriumhydroksidia. Saatua liuosta kuumennettiin refluksoiden 24 tuntia, jäähdytettiin, punnittiin ja N - f o s f o n n m e t y y 1 1 g 1 y -snni-trinatriumsuolE) analysoitiin kvantit a tiivisest 1 HP LL'-kromatog ration avulla. Saannon havaittiin olevan 72 % teoreettisesta.
Keksinnön menetelmää toteutettaessa on huomattava, että sen jälkeen, kun reaktioseokseen lisätään f o s f o r i t r i k 1 o r i d i a , tavallisesti muodostuu valkoinen sakka, mutta tämä myöhemmin liukenee, kun liuos kuumennetaan refluksoint1lämpötilaan.
Tämä kiteinen yhdiste on eristetty ja sen on havaittu olevan 1,1 ’ - meta ani-bis-hydantoiinia. Tämän yhdisteen on havaittu muuntuvan 1-(fos fonometyy1i)hydantoiiniksi (saanto 49 %), kun se käsitellään fo s foritrikloridi1 la ja etikka-hapolla ja reaktioseos käsitellään tavalliseen tapaan.
Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa (b) ei ole paljonkaan merkitystä sillä, noudatetaanko alakohtaa (i) toi (li), koska kummassakin tapauksessa lopputuote on sama. Kun lisätään fosforitrikloridia ja tätä käytetään yhdessä etikkahapon kanssa, muodostunut välituote on 1 - ( f o s f o n -metyyli )hydanto.iini , kun taas kohdassa ( a ) ( 1 i ) käytettäessä yhdessä e t i kk a happo a n h y d r.i d i ä ja fos f ori ha poketta tuote on jälleen 1 -(fo s f o n o m e t y y1i )h y d a n t o i i n1. Γ o s f o r 1 t r 1 k 1 o r i ri i n ja etikkahapon uskotaan reagoivan liuoksessa niin, että muodostuu edellä vaiheessa ( b ) ( 1 i ) komponentteina käytettyä fosforihapoketta ja etikkahappoanhydridiä.
Alan ammatti miehille on selvää, että patenttivaatimusten 12 73694 hengestä ja piiristä poikkeamatta keksinnön menetelmässä voidaan muuttaa re a ktiokomponenttie n määriä, käytettyjä lämpötiloja, käytettyjä moo 1isuhteita ja reaktioaikaa.
11

Claims (10)

13 7 369 4
1. Menetelmä N-fosfonometyyliglysiinin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet, joissa: (a) hydantoiini tai 3-substituoitu hydantoiini, jonka kaava Λ f NR O jossa R on valittu ryhmästä, johon kuuluvat vety, 1-10 hiiliatominen alkyyli, 6-12 hiiliatominen aryyli, alkyylikarbo-nyyli, jonka alkyyliryhmässä on 1-10 hiiliatomia, ja aryylikarbonyyli, jonka aryyliryhmässä on 6-12 hiiliatomia, saatetaan reagoimaan paratormaldehydin kanssa pienimolekyyli-painoisen karboksyylihapon läsnäollessa sellaisessa lämpötilassa ja niin pitkän ajan kuluessa, että saadaan välituotteita, mukaanlukien lähtöaineena kätetyn hydantoiinin 1-(hydroksimetyyli)-johdosta sisältävä seos (b) mainittu 1-(hydroksimetyyli)-johdos muunnetaan 1-fosfono-metyylijohdokseksi lisäämällä tämän jälkeen reaktiosekseen joko (i) substituoitua fosforiyhdistettä valittuna ryhmästä, johon kuuluvat fosforitrikloridi ja fosforitribromidi; tai (ii) lisäämällä reaktioseokseen fosforihapoketta ja anhydridiä valittuna ryhmästä, johon kuuluvat etikka-happoanhydridi, propionihappoanhydridi, voihappo-anhydridi tai samanlainen asymmetrinen anhydridi ja reaktiota jatketaan sellaisessa lämpötilassa ja niin pitkän ajan, että reaktio saadaan tapahtumaan loppuun 1-fosfono-metyylijohdokseksi; ja (c) näin muodostettu 1-fosfonometyylihydantoiini-tuote hydrolysoidaan emäksellä valittuna ryhmästä, johon kuuluvat alkalimetalli tai maa-alkalimetallihydroksidi niin, että 14 736 94 muodostuu N-fosfonometyyliglysiinin suola; ja (d) suola neutraloidaan vahvalla hapolla niin, että muodostuu lopputuote eli N-fosfonometyyliglysiini.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pienimolekyylipainoinen karboksyylihappo on valittu ryhmästä, johon kuuluvat etikkahappo, propaanihappo ja butaanihappo.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydantoiinia, paraformaldehydiä ja substituoitua fosforiyhdistettä käytetään suurin piirtein stökiömetriset määrät ja karboksyylihappoa käytetään ylimäärä.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siiitä, että hydantoiini on 3-metyylihydrantoiini.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paraformaldehydiä käytetään ylimäärä hydantoiinin suhteen.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutralointiin käytetty happo on valittu ryhmästä, johon kuuluvat suolahappo, rikkihappo, bromivetyhappo ja jodivetyhappo.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asetyylikloridi tai etikkahappoanhydridi lisätään yhdessä substituoimattoman hydantoiinin ja muiden reaktio-komponenttien kanssa menetelmän vaiheessa (a).
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (b) suoritetaan lisäämällä reaktioseoksiin fosforihapoketta ja anhydridiä valittuna ryhmästä, johon kuuluvat etikkahappoanhydridi, propionihappoanhydridi, voi-happoanhydridi ja niiden seokset. Il 15 73694
1. Förfarande för framställning av N-fosfonometyIglycίη, kännetecknat därav, att förfarandet omfattar skeden, där (a) hydantoin eller -substituerad hydrantoin med formeln 0 A. *%/ 0 där R valts ur gruppen bestäende av väte, alkyl mod 1-10 kolatomer, aryl med 6-12 kolatomer, alkylkarbony1 med 1-10 kolatomer i arylgruppen, omsätts med paraformaldehyd i närvaro av en karboxylsyra med läg molekylvikt vid en temperatur och under sä läng tid, att en blandning av mellanprodukter, inklusive det som utgängsmateria1 använda hydantoinets 1-(hydroximety1)derivat, erhälls (b) nämnda 1-(hydroximetyl)derivat överföres tili 1-fosfono-metylderivat genom att därefter tili reaktionsblandningen sätta antingen (i) en substituerad fosforförening vald ur gruppen bestäende av fosfortriklorid och fosfortribromid; eller (ii) tili reaktionsblandningen sätta fosforsyrlighet och anhydrid valda ur gruppen bestäende av ättiksyra-anhydrid, propionsyraandhyrdid, smörsyraanhydrid eller en liknande asymmetrisk anhydrid och reaktionen fortsättes vid en temperatur och under sä läng tid, att reaktionen slutförs under bildning av 1-fosfono-metylderivat; och (c) den sälunda erhällna 1-fosfonometylhydrantoinproö.ukten hydrolyseras med en bas, som valts frän en grupp bestäende av alkalimetall eller jordalkalimetallhydroxid, för att bilda ett sait av N-fosfonometylglycin; och (d) saltet neutraliseras med en stark syra för att erhälla
FI833760A 1982-10-18 1983-10-17 Foerfarande foer framstaellning av n-fosfonometylglycin. FI73694C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US43512282A 1982-10-18 1982-10-18
US43512282 1982-10-18

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI833760A0 FI833760A0 (fi) 1983-10-17
FI833760A FI833760A (fi) 1984-04-19
FI73694B FI73694B (fi) 1987-07-31
FI73694C true FI73694C (fi) 1987-11-09

Family

ID=23727074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI833760A FI73694C (fi) 1982-10-18 1983-10-17 Foerfarande foer framstaellning av n-fosfonometylglycin.

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP0107464B1 (fi)
JP (1) JPS5989694A (fi)
KR (1) KR840006489A (fi)
AT (1) ATE17357T1 (fi)
AU (1) AU559033B2 (fi)
CA (1) CA1205817A (fi)
CS (1) CS242887B2 (fi)
DD (1) DD215555A5 (fi)
DE (1) DE3361801D1 (fi)
DK (1) DK467083A (fi)
ES (1) ES526547A0 (fi)
FI (1) FI73694C (fi)
IL (1) IL69983A (fi)
NO (1) NO833774L (fi)
NZ (1) NZ205983A (fi)
PL (1) PL140413B1 (fi)
RO (1) RO87968A (fi)
YU (1) YU208983A (fi)
ZA (1) ZA837693B (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4694082A (en) * 1985-09-23 1987-09-15 Monsanto Company Compound 1,4-diisopropyl-2,5-diketopiperazine
US4804499A (en) * 1985-09-23 1989-02-14 Monsanto Company Process for the preparation of N-substituted aminomethylphosphonic acids

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES444490A1 (es) * 1975-01-16 1977-09-16 Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet Procedimiento para la fabricacion de n-fosfono-metilglicina y sus intermedios.
US4400330A (en) * 1982-07-29 1983-08-23 Stauffer Chemical Company Method for preparation of N-phosphonomethylglycine

Also Published As

Publication number Publication date
AU559033B2 (en) 1987-02-19
AU2022483A (en) 1984-05-03
EP0107464A1 (en) 1984-05-02
IL69983A0 (en) 1984-01-31
ZA837693B (en) 1985-02-27
ES8504830A1 (es) 1985-04-16
EP0107464B1 (en) 1986-01-08
JPS5989694A (ja) 1984-05-23
FI833760A0 (fi) 1983-10-17
CA1205817A (en) 1986-06-10
DK467083D0 (da) 1983-10-11
NZ205983A (en) 1986-10-08
FI833760A (fi) 1984-04-19
ES526547A0 (es) 1985-04-16
PL140413B1 (en) 1987-04-30
RO87968B (ro) 1985-12-01
NO833774L (no) 1984-04-24
JPH0225917B2 (fi) 1990-06-06
DE3361801D1 (en) 1986-02-20
CS242887B2 (en) 1986-05-15
FI73694B (fi) 1987-07-31
ATE17357T1 (de) 1986-01-15
CS756283A2 (en) 1985-08-15
RO87968A (ro) 1985-12-20
DD215555A5 (de) 1984-11-14
DK467083A (da) 1984-04-19
PL244184A1 (en) 1984-09-24
KR840006489A (ko) 1984-11-30
YU208983A (en) 1986-06-30
IL69983A (en) 1987-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4547324A (en) Method for preparation of N-phosphonomethylglycine
EP0102694B1 (en) Method for preparation of n-phosphonomethylglycine
CN101307074B (zh) 一种双甘膦的制备方法
JPS59130297A (ja) ホスホノメチル化アミノ酸の製造方法
FI73694C (fi) Foerfarande foer framstaellning av n-fosfonometylglycin.
EP0098159B1 (en) Preparation of n-phosphonomethylglycine
US4415503A (en) Method for preparation of N-phosphonomethylglycine
US4428888A (en) Method for preparation of N-phosphonomethylglycine
US4431594A (en) Method for preparation of salts of N-phosphonomethylglycine
US4851159A (en) Process for the preparation of N- phosphonomethylglycine
HU177486B (en) Process for preparing phosphonic acid derivatives
NZ231515A (en) Preparation of n-acylaminomethylphosphonic acid derivatives
US4578224A (en) Method for preparation of salts of N-phosphonomethylglycine
US5155257A (en) Process for the preparation of acylaminomethanephosphonic acids
CA1187895A (en) Phosphonoformaldehyde, a process for its preparation and its use as an intermediate product for the preparation of medicaments
CH620223A5 (en) Process for the preparation of N-phosphonomethylglycine
HU194257B (en) Process for preparing n-(phosphonomethyl)-glycine
IE912921A1 (en) Process for the preparation of aminomethylphosphonic acid¹and aminomethylphosphinic acids from N-hydroxymethylamides
IE912919A1 (en) Acylaminomethylphosphinic acids, and a process for the¹preparation of acylaminomethylphosphonic acids and¹acylaminomethylphosphinic acids
US4548758A (en) Preparation of phosphonomethylated amino acids
RU902429C (ru) Способ получени N-фосфонометилглицина
SU466242A1 (ru) Способ получени эфиров дитиолфосфорных кислот
CS241089B2 (en) Method of n-phosphonomethylglycine and its salts&#39; production
PL195455B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasu 4-amino-1-hydroksybutano-1,1-bisfosfonowego oraz jego soli monosodowej
DD222878A5 (de) Verfahren zur herstellung von n-phosphonomethylglycin

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: STAUFFER CHEMICAL COMPANY