HU194899B - Process for production of n-/phosphon-methil/-glycinalkaline salts - Google Patents

Description

A találmány tárgya új eljárás N- (foszfono-metil)-glicin-alkálifémsók előállítására. A találmány szerinti eljárással előállított vegyületek gyomirtó és növény növekedést szabályozó hatásúak.

A termelők, mezőgazdasági-kereskedelmi vállalatok és más ipari egységek nagy menynyiségben alkalmaznak gyomirtószereket abból a célból, hogy az olyan alapvető gabonafélék; mint a búza, rizs, szójabab és hasonlók terméshozamát megnöveljék, valamint hogy megakadályozzák az országútak, vasútak és hasonló területek környékén a gyomosodást. A gyomírtószerek elpusztítják a nem kívánt gyomnövényeket vagy azok növekedését szabályozzák. Ezáltal a gyomnövények nem szívják el a tápanyagot a talajból a haszonnövények elől, valamint nem rontják az országutak, vasútak és hasonló területek környezeti képét. Számos, jelenleg forgalmazott gyomirtószer típus van. A gyomirtószereket két általános kategóriába, a növény kikelése előtt, illetve a növény kikelése után alkalmazott szerekhez lehet sorolni. A növény kikelése előtt alkalmazott gyomírtószereket a gyomnövény kikelése előtt keverik a talajba, míg a növény kikelése után alkalmazott szereket a talajból már kikelt gyomnövények, illetve nem kívánt növények felületére alkalmazzák.

Az egyik legkorábbi növény kikelés után alkalmazott gyomirtószer a 2,4-D ((2,4-diklór-fenoxi)-ecetsav) volt. Ennek és hasonló vegyületeknek, mint például a 2,4,5-T-nek ((2,4,5-triklór-fenoxi)-ecetsav), több éven át történt alkalmazása után kiderült, hogy ezek bizonyos bomlástermékei biológiailag nem bonthatók és sokáig a talajban maradnak. A kormányszervek és kereskedelmi szervek között a 2,4-D, 2,4,5-T és hasonló vegyületek bomlástermékeiről kialakult vita során az Amerikai Egyesült Államokban már néhány évvel ezelőtt betiltották ezeknek a szereknek az alkalmazását. Ettől számítva intenzív kutatás kezdődött olyan gyomírtószerek kifejlesztésére, amelyek alkalmazásuk után rövid időn belül biológiailag veszélytelen származékokká bonthatók.

Az egyik ilyen biológiailag lebontható és ugyanakkor gyomirtó, illetve növénynövekedés szabályozó hatású anyag az N-(foszfono-metil)-glicin és ennek különböző sói. Az Amerikai Egyesült Államok kormánya engedélyezte az N-(foszfono-metil)-glicin, és mezőgazdaságilag hatásos sói gyomirtóként való alkalmazását, és a szer kereskedelmileg rendkívül sikeres termék lett.

Az N-(foszfono-metil)-glicin és bizonyos sói csak növény kikelés után hatásos és engedélyezett gyomírtószerek. A jelenleg forgalomban lévő vegyület az N-(foszfono-metil)-glicin izopropilamin sója és ennek származékai.

Az N-(foszfono-metil)-glicin izopropilamin só termőföldön normál esetben alkal2 mázott mennyisége 0,012—22 kg/ha, előnyösen 2,2—6,7 kg/ha.

Az N-(foszfono-metil)-glicinek és bizonyos oldható sóik több módszerrel is előállíthatok. A 3 160 632 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban leírt egyik módszer szerint az N-(foszíino-metil) -glicint (glicin-metilén-foszfinsav) higany (II)-kloriddal reagáltatják vizes oldatban visszafolyató hütő alatti forralással, majd a reakció termékeit elválasztják. Más úton a 3 799 758 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás eljárása szerint etil-glicinát, formaldehid és dietil-foszfit reakciójával állítják elő. Számos szabadalmi leírás vonatkozik az N-(foszfono-metil)-glicinekre, ezek sóira és származékaira, mint gyomírtószerekre és növénynövekedést szabályozó szerekre. Például ilyen az N-(foszfono-metil)-glicinek alkalmazási módszereire, előállítási eljárásaira, sóikra és származékaira vonatkozó szabadalmi leírás a 3 868 407 és a 4 197 254 számú, valamint a 4 199 354 számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás.

Az N-(foszfono-metil)-glicinek és bizonyos sóik gyomírtószerként való alkalmazhatósága miatt más, ipari gyártás céljára alkalmas, javított módszereket is próbálnak ezek előállítására kidolgozni.

A találmány szerinti eljárással az N-(foszfono-metil)-glicin alkálifémsóit állítjuk elő (1) 1,3,5-trisz (1—4 szénatomos alkoxi-karboriil-metil)-hexahidro-s-triazin és PXYZ általános képietü foszforvegyület, ahol X, Y és Z jelentése halogénatom, szervetlen sav és 1—4 szénatomos alkánkarbonsav jelenlétében végzett reakciójával, (2) majd a képződött N- (foszfono-metil)-glicin-észter közbenső termék lúgos hidrolízisével.

A találmány szerinti eljárásban előnyösen alkalmazott kiindulási anyag az 1,3,5-trisz (etoxi-karbonil-metil)-hexahidro-s-triazin és az

1,3,5-trisz (propoxi-ka rbonil-metil) -hexahidro-s-triazin.

A találmány szerinti eljárásban előnyösen alkalmazható foszforvegyület a foszfor-triklorid és a foszfor-tribromid.

A találmány szerinti eljárásban előnyösen alkalmazható szervetlen sav a sósav, a hidrogén-bromid, a hidrogén-jodid, a kénsav és a foszforsav, előnyösen a sósav.

A találmány szerinti eljárásban előnyösen alkalmazható, alacsony molekulasúlyú alkánkarbonsav az ecetsav, a propánsav és a butánsav.

Amennyiben a találmány szerinti eljárásban a háromvegyértékü foszforvegyület foszfor-triklorid, az első reakciólépés terméke N- (foszfono-metil) -glicin-etil-észter-hidroklorid és karbonsavklorid. Az N-(foszfono-metil)-glicint az észter közbensőtermék alkalmas hidrolizálószer segítségével végzett hidrolízisével állítjuk elő.

A találmány szerinti eljárás része továbbá, hogy a fenti eljárással előállított N- (foszfono-2194899

-metil)-glicin terméket alkálifém-hidroxiddal reagáltatjuk, és a sav oldható sóját állítjuk elő. Erre a célra az eljárásban alkalmazható alkálifém-hidroxid például a nátrium-hidroxid és a kálium-hidroxid.

A találmány szerinti előnyös eljárásban foszfor-trikloridot, sósavat és ecetsavat reagáltatunk 1,3,5-trisz (alkoxi-karbonil-metil) -hexahidro-s-triazinnal. A fenti vegyületek változatai is alkalmazhatók az eljárásban. A foszfor-triklorid helyett alkalmazhatunk például foszfor-tribromidot vagy foszíor-dibróm-kloridot, sósav helyett hidrogén-bromidot, hidrogén-jodidot, kénsavat, foszforsavat és ecetsav helyett például propán és butánsavat.

A találmány szerinti eljárás fenti reakciójának terméke az N-(foszfono-metil)-glicin-észter, amelyet ezután vizes alkálifém-hidroxid-oldattal N-(íoszfono-metil)-glicin-alkálifémsóvá hidrolizálunk.

A találmány szerinti eljárás vázlatát az előnyösen alkalmazott reagensek feltüntetésével a reakcióvázlaton szemléltetjük.

A hexahidro-s-triazint és a foszfor-trikloridot körülbelül sztöchiometrikus mennyiségben, a sósavat és az ecetsavat feleslegben alkalmazzuk a találmány szerinti eljárásban. A reakciót 10—25°C közötti hőmérsékleten, atmoszférikus nyomáson, előnyösen 3—18 órán át végezzük.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példán részletesen ismertetjük.

1. példa

N-(foszfono-metil)-glicin-trinátrium-só előállítása

Háromnyakú, 50 ml-es, mágneses keverővel, nitrogén bevezetéssel, hőmérővel, visszafolyó hűtővel és fűtő fürdővel ellátott gömblombikba 10 ml (175 mmól) ecetsavat mérünk nitrogén atmoszférában. Ezután egy részletben 2,6 ml (30 mmól) foszfor-trikloridot adunk a lombikba, majd az oldatot jeges fürdővel lehűtjük, és lassan 2 g (54 mmól) sósavat adunk hozzá. Ezzel egyidőben 3,45 g (10 mmól) l,3,5-trisz(etoxi-karbonil-metil)-hexahidro-s-triazint oldunk 40 ml ecetsavban és csepegtető tölcsérbe helyezzük. A hexahidro-s-triazin oldatot 6—12°C-on 0,9 óra alatt adagoljuk az oldathoz. A hexahidro-s-triazin beadagolása közben a sósav adagolást folytatjuk, majd ennek befejezésekor leállítjuk, összesen 6,5 g (178 mmöl) sósavat adagolunk az elegyhez. A reakcióelegyet ezután körülbelül egy órán át 10—15°C-oq, majd körülbelül 18 órán át 20°C-on keverjük. Ezt követően körülbelül 20°C-on mintegy 20 perc alatt, 5,0 ml vizet csepegtetünk a reakcióelegyhez és opálos, színtelen oldatot kapunk. Az oldatot 2,5 órán át szobahőmérsékleten keverjük, majd 40°C-on vákuumban bepároljuk és opálos színtelen olajat kapunk. Az így kapott 4,8 g olajat 5 ml vízzel elegyítjük, majd 10 mólos nátrium-hidroxid oldattal 12 pH értékre lúgosítjuk. Ezután további 5,0 ml 10 mólos nátrium-hidroxid oldatot adunk hozzá. Az elegyet visszafolyatás melletti forráshő15 mérsékletre melegítjük, és körülbelül 6 órán át visszafolyatás mellett forraljuk. A reakcióelegyet ezután ¹³C magmágneses rezonancia analízissel és nagynyomású folyadékkromatográfiás analízissel elemezzük, az analízis sze²⁰ rint 41% N-(foszfono-metil)-glicin-trinátrium-sót tartalmaz.

Claims (4)

25 1. Eljárás N-(foszfonometil)-glicín-alkálifémsók előállítására, azzal jellemezve, hogy

1,3,5-trisz(1—4 szénatomos alkoxi-karbonil-metil)-hexahidro-s-triazint 10—25°C hőmérsékleten PXYZ általános képletű foszforvegyü30 lettel reagáltatunk — a képletben X, Y és Z jelentése halogénatom — fölöslegben levő szervetlen sav és 1—4 szénatomos alkánkarbonsav jelenlétében, majd az N-(foszfono-metil)-glicin-észtert ismert mó35 dón, vizes alkálifém-hidroxid-oldattal, előnyösen vizes nátrium-hidroxid-oldattal hidrolizáljuk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy foszforvegyületként foszfor⁰ -triklorid vagy foszfor-tribromidot alkalmazunk.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy alkánkarbonsavként ecetsavat, propánsavat vagy butánsavat alkalma45 zunk.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagként 1,3,5-trisz (etoxi-karbonil-metil) -hexahidro-s-triazint alkalmazunk.

⁵θ 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagként 1,3,5-trisz (propoxi-karbonil-metil) -hexahidro-s-triazint alkalmazunk.