JPH05222071A - アミノアルカンホスホン酸、その塩及び／またはエステルの製造方法 - Google Patents

アミノアルカンホスホン酸、その塩及び／またはエステルの製造方法

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JPH05222071A
JPH05222071A JP4292968A JP29296892A JPH05222071A JP H05222071 A JPH05222071 A JP H05222071A JP 4292968 A JP4292968 A JP 4292968A JP 29296892 A JP29296892 A JP 29296892A JP H05222071 A JPH05222071 A JP H05222071A
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JP
Japan
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acid
hydrogen atom
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compound
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JP4292968A
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Georges Axiotis
ジヨルジユ・アクシオテイ
Helene Deweerdt
エレーヌ・ドウウエール
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Bayer CropScience SA
Original Assignee
Rhone Poulenc Agrochimie SA
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Publication date
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
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    • C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明は、一般式（Ｉ）： 【化１】 〔式中、Ｒ1及びＲ2は同一または異なって、水素原子、
１〜６個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝状アル
キル基、またはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属
原子から選択され、Ｒ3は、水素原子、または、必要に
よっては１つ以上のヘテロ原子、好ましくはハロゲンで
置換されていてもよいアルキル基、シクロアルキル基、
アリール基もしくはアラルキル基であり、Ｒ4は、水素
原子または１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは
分枝状アルキル基である〕のα−アミノアルカンホスホ
ン酸及び／またはその塩もしくはエステルを得る新規の
方法に関する。 【効果】α−アミノアルカンホスホン酸類の有利な製造
方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般式（Ｉ）：
【０００２】
【化３】
【０００３】〔式中、Ｒ1及びＲ2は同一または異なっ
て、水素原子、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状もし
くは分枝状アルキル基、またはアルカリ金属もしくはア
ルカリ土類金属原子から選択され、Ｒ3は、水素原子、
または、必要によっては１つ以上のヘテロ原子、好まし
くはハロゲンで置換されていてもよいアルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基であ
り、Ｒ4は、水素原子または１〜４個の炭素原子を有す
る直鎖状もしくは分枝状アルキル基である〕のα−アミ
ノアルカンホスホン酸及び／またはその塩もしくはエス
テルを得る新規な方法に関する。
【０００４】式（Ｉ）の生成物は公知であり、殺菌剤と
して使用することができる（欧州特許第０１５３２８４
号並びに米国特許第４９９４４４７号及び第４８８８３
３０号）。Ｒ1、Ｒ2及びＲ4が水素原子であり且つＲ3が
エチルである生成物は、市販されていて、葉または種子
の処置に使用し得るアムプロフィルホス（ａｍｐｒｏｐ
ｙｌｆｏｓ）である。
【０００５】上記特許に記載されているかかる生成物の
入手経路は、特に水素化による触媒プロセス、高温高圧
条件及び過度に長い反応時間のために、かかる生成物を
工業生産しようとするには不適当であることが判ってい
る。
【０００６】本発明の１つの目的は、既に記載されてい
る入手経路よりも経済的な方法でかかる化合物をもたら
すことである。
【０００７】本発明の別の目的は、既に公知の条件より
もずっと穏やかな加水分解条件で、しかもはるかに短い
反応時間で、式（Ｉ）の化合物を製造することである。
【０００８】更に本発明の第３の目的は、流出する水及
び流出するガスのより優れた制御を可能とする方法を使
用することである。
【０００９】本発明の最後の目的は、最適化された収率
及び純度で式（Ｉ）の化合物を与えることである。
【００１０】（Ｒ，Ｓ）−１−アミノアルカンホスホン
酸またはそのエステル及び塩の製造過程は、下記のよう
な反応式で表わし得る３つ（酸）または４つ（エステ
ル、塩）の段階を経る：
【００１１】
【化４】
【００１２】〔ここで、Ｒ5＝Ｒ1及び／またはＲ2、好
ましくはＮａまたはＫであり、ｎ＝１または２であ
る〕。
【００１３】第一級アミンとカルボニル誘導体（または
カルボニルを生成するために酸性媒質中で反応させるの
に適当である保護形態のカルボニル誘導体、即ちアセタ
ール、ヘミアセタールまたはジオキソラン）との反応
ａ）は、式：
【００１４】
【化５】
【００１５】と表わすことができる。
【００１６】プロパナールとｔｅｒｔ−ブチルアミンと
の反応はシクロヘキサン中で室温（２０℃）で実施す
る。そうするとｔｅｒｔ−ブチルプロパンイミンが得ら
れるが、これは単に中間化合物にすぎない。ｔｅｒｔ−
ブチルプロパンイミンは、追加処理せずに次の反応段階
（段階ｂ）に導入し得るが、これは高レベルの不純物を
もたらす結果となる。蒸留イミンはより優れた選択性を
もたらすが、この場合には蒸留によって大量（３０％）
の合成イミンが失われる。
【００１７】段階ａ）を有機溶剤媒質中で実施すると、
高レベルの不純物の原因となる形成された水は容易に分
離することができる。
【００１８】シクロヘキサンを用いると形成された水の
９５％は除去されるが、ジクロロメタンを使用すると、
生成された水の量の６１％しか除去することができず、
トルエンでは８３％、トルエン／水酸化ナトリウム混合
物では９２％が除去される。
【００１９】残りの水は共沸蒸留によって除去し得る
が、これは、イミンが分解するような温度（シクロヘキ
ンサンを用いると８０℃）で実施せねばならない。従っ
て、シクロヘキサン溶剤中で作業して生成水を単純分離
するのが好ましい。
【００２０】段階ａ）で得られたイミンとジアルキルホ
スファイトとの縮合の段階ｂ）は、反応：
【００２１】
【化６】
【００２２】と表わすことができる。
【００２３】段階ａ）及びｂ）は、シクロヘキサン、ジ
クロロメタンまたはトルエンのような有機溶剤媒質中で
実施する。段階ａ）で得られたイミンの有機溶液を、純
粋なまたはそれ自体も有機溶液であるジアルキルホスフ
ァイトに流し込む。
【００２４】得られたジエステルの加水分解及び得られ
た二酸の沈澱の段階ｃ）は、反応：
【００２５】
【化７】
【００２６】に従って実施される。
【００２７】段階ｂ）後に得られるジエステル化合物
は、単離してそのまま使用することができる。しかしな
がら、殺菌剤としてより有効なことが立証された化合物
は酸及び塩、即ち、Ｒ1及び／またはＲ2がアルカリ金属
またはアルカリ土類金属から選択された化合物である。
酸はそのままでも、また塩を得るための中間体としても
有利であるが、上記加水分解段階は実際に常に実施さ
れ、次いで得られたホスホン酸の沈澱が行われる。
【００２８】加水分解ｃ）の条件は既に記載されている
ものより穏やかである。実際、この１−アミノアルカン
ホスホン酸ジエステルの酸加水分解段階は基本的な反応
（ｂａｓｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ）として既に公知であ
るが、臭化水素酸を使用して加圧下に約１７５〜１８０
℃の温度で４８時間実施する。
【００２９】本発明に従ってジエステル１モル当たり２
〜５当量の硫酸を使用すると、大気圧下及び約１２０〜
１４０℃の温度下に数時間（４〜６時間）で加水分解を
実施し得る。
【００３０】上記条件下では、２つの酸官能基が遊離さ
れ、同時に二級アミンはＮＨ2にされる。加水分解を低
温、例えば８０℃近傍で行なうと、Ｒ4が水素原子以外
である化合物を得ることができる。その場合、２つの酸
官能基のみが生成される。
【００３１】段階ｃ）で得られた二酸を塩にする任意の
段階ｄ）は、反応：
【００３２】
【化８】
【００３３】〔式中、Ｒ5＝Ｒ1及び／またはＲ2、好ま
しくはＮａまたはＫであり、ｎ＝１または２であり、ｎ
＝１の場合には２つのＲ5のうち一方は水素原子であ
る〕と表わされる。
【００３４】以下の実施例は本発明を非限定的に説明す
る。
【００３５】実施例１：アミノプロパンホスホン酸の合
成（亜リン酸ジエチル経路１） ａ）３モル（１７４ｇ）のプロパナールを、丸底フラス
コに入れた３モル（２１９ｇ）のｔｅｒｔ−ブチルアミ
ン上に室温（２０℃）で１時間かけて流し込んだ。加え
終わったら、形成された水を分離するために３９３ｇの
シクロヘキサンを加えた。５１．５ｇの水相及び７３
４．５ｇの有機相（ｄ＝０．７８６）が得られた。
【００３６】ｂ）０．７５モル（８４．７５ｇ）の生成
イミンを有する１８３ｇの上記反応混合物（有機相）を
取り、次いでこれを、６０℃に加熱した亜リン酸ジエチ
ル０．７５モル（１０３．５ｇ）に１時間かけて導入し
た。
【００３７】全反応混合物（３４％シクロヘキサンを含
む２８６．５ｇ）を６０℃で放置し、次いで温度を１時
間かけて８０℃にまで高め、更に１時間この温度に維持
してから、加熱及び撹拌を停止した。
【００３８】これによるイミン及び亜リン酸の転化率
（ＤＣ）はそれぞれ９７及び９６％であり、所望のジエ
ステルの収率（ＲＹ）は８９％、及びヒドロキシル不純
物（（ＥｔＯ）2ＰＯＣＨ（ＯＨ）Ｅｔ）は６％であっ
た。
【００３９】ｃ）ジエステル１モル当たり３当量の硫酸
（９６％）を用いて温度１４０℃でジエステルの加水分
解を実施した。ジエステルを高温の酸溶液中に流し入れ
た。５時間反応させた後、水相中に得られた二酸をまず
メタノール、次いでトリエチルアミン（ＮＥｔ3）を用
いて処理した。
【００４０】下記の結果が得られた：アミノアルカンホ
スホン酸／ジエステルのＲＹ＝８１％、アミノアルカン
ホスホン酸の純度＝９９％。
【００４１】実施例２：アミノプロパンホスホン酸の合
成（亜リン酸ジエチル経路２） ａ）２モル（１４６ｇ）のｔｅｒｔ−ブチルアミンを丸
底フラスコ内に２０℃で入れ、フラスコ内のアミン上に
２モル（１１６ｇ）のプロパナールを２０℃で流し込ん
だ。プロパナールを導入した後、分離できるように２５
０ｇのシクロヘキサンを導入した。３５ｇの水相及び４
７７ｇの有機相（ｄ＝０．７８）を得、これを２つの２
３８．５ｇのロットに分割した。
【００４２】ｂ）上記ロットの一方から０．７５モル
（８４．７５ｇ）のイミンを有する１７９ｇを取り、こ
れを０．７５モル（１０３．５ｇ）の亜リン酸ジエチル
に５０℃で４０分間かけて撹拌しながら流し込んだ。次
いで温度を６０℃にまで高め、次いでこの温度に６時間
維持した。得られた混合物２７８ｇを実験室真空下に７
０℃で蒸発させると、最終的に１８４ｇの生成物が得ら
れ、これをガスクロマトグラフィー及びＮＭＲによって
分析した。
【００４３】評価は下記の通りである：ｔｅｒｔ−ブチ
ルプロパンイミンのＤＣ＝９６％、亜リン酸ジエチルの
ＤＣ＝９７％、ジエステルのＲＹ＝９０％、ヒドロキシ
ル不純物のＲＹ＝７．２％。
【００４４】次いでヒドロキシル不純物（（ＥｔＯ）2
ＰＯＣＨ（ＯＨ）Ｅｔ）を除去するため、ジエステルを
塩基洗浄（まず２０％ＮａＯＨ、次いでＨ2Ｏ）によっ
て精製した。ヒドロキシル残量を０．５モル％に制限す
るためには数回の洗浄が必要である。実際、６０℃の水
で１時間４０分の一回洗浄すると、この不純物の６％が
最終混合物中に残留した。
【００４５】ｃ）得られたジエステルの一部に、９５％
まで精製したジエステル１モル当たり３当量の硫酸（９
６％）を用いて温度１４０℃で加水分解を実施した。ジ
エステルを高温の酸溶液中に流し込んだ。５時間反応さ
せた後、水相中に得られた二酸をまずメタノールで、次
いでトリエチルアミン（ＮＥｔ3）を用いて処理した。
【００４６】下記の結果が得られた：アミノアルカンホ
スホン酸／ジエステルのＲＹ＝８８％、アミノアルカン
ホスホン酸の純度＝９９％より大。
【００４７】実施例３：アミノプロパンホスホン酸の合
成（亜リン酸ジメチル経路１） ａ）２モル（１４６ｇ）のｔｅｒｔ−ブチルアミンを丸
底フラスコに２０℃で入れ、フラスコ内のアミン上に２
モル（１１６ｇ）のプロパナールを２０℃で流し込ん
だ。プロパナールを導入した後、分離できるように２５
０ｇのシクロヘキサンを導入した。３５ｇの水相及び４
７７ｇの有機相（ｄ＝０．７８）を得、これを２つの２
３８．５ｇのロットに分割した。
【００４８】ｂ）上記ロットの一方から０．７５モル
（８４．７５ｇ）のイミンを有する１７９ｇを取り、こ
れを０．７５モル（８２．５ｇ）の亜リン酸ジメチルに
５０℃で４０分間かけて撹拌しながら流し込んだ。次い
で温度を６０℃にまで高め、次いでこの温度に６時間維
持した。得られた混合物２５７ｇを実験室真空下に７０
℃で蒸発させると、最終的に１６４ｇの生成物が得ら
れ、これをガスクロマトグラフィー及びＮＭＲによって
分析した。
【００４９】評価は下記の通りである：イミンの転化率
（ＤＣ）＝１００％。
【００５０】亜リン酸ジメチル（ＤＭＰ）のＤＣ＝１０
０％、ジエステル／ＤＭＰの収率（ＲＹ）＝９０％、ヒ
ドロキシル（（ＭｅＯ）2ＰＯＣＨ（ＯＨ）Ｅｔ）／Ｄ
ＭＰのＲＹ＝４．８％、他の不純物＝４．３％。
【００５１】ｃ）得られたジエステルから出発して、３
当量の硫酸を用いて１３０℃で４時間加水分解を実施し
た。次いで、得られた酸をメタノール及びトリエチルア
ミンを用いて沈澱させた。
【００５２】下記の結果が得られた：アミノプロパンホ
スホン酸／ジエステルのＲＹ＝８５％、アミノプロパン
ホスホン酸／亜リン酸ジメチルのＲＹ＝７７％。
【００５３】アミノプロパンホスホン酸の純度＝９９
％。
【００５４】実施例４：アミノプロパンホスホン酸の合
成（亜リン酸ジメチル経路２） ａ）３．５モル（２５８ｇ）のｔｅｒｔ−ブチルアミン
（ｄ＝０．７）を丸底フラスコに入れた。３．５モル
（２０３ｇ）のプロパナール（ｄ＝０．８）をアミン上
に２０℃で１時間かけて流し込んだ。次いで分離のため
に４６１ｇのシクロヘキサンを加えたところ、６０．５
ｇの水相（形成された水の９６％が除去された）及び８
６０ｇの有機相（ｄ＝０．７６）が得られた。
【００５５】ｂ）２．５モル（２７５ｇ）の亜リン酸ジ
メチルと２７５ｇのシクロヘキサンを別の丸底フラスコ
内で混合した。この混合物を、温度８０℃となるように
加熱した。この温度で、イミン２．５モルに対応する６
１４．３ｇの有機相を導入した。有機相は１時間かけて
流し込み、その間、イミンからの逆反応によって形成さ
れたプロパナール部分を含むシクロヘキサンを留出させ
た。次いで温度８８℃に４時間維持した。留出の結果、
１７８ｇのシクロヘキサン溶液が得られた。
【００５６】次いで、９５５ｇを含む反応混合物を留出
させた。残り材料は２８ｇの損失を示した。この反応混
合物（分析用試料を採取した後で９３２ｇ）は５１７ｇ
の乾燥抽出物をもたらし、これをガスクロマトグラフィ
ー及びＮＭＲによって分析した。
【００５７】下記の結果が得られた：ジメチルホスファ
イトのＤＣ＝１００％、ジエステル／亜リン酸ジメチル
のＲＹ＝９４％、ヒドロキシル／亜リン酸ジメチルのＲ
Ｙ＝２％。
【００５８】蒸留することにより、ヒドロキシル不純物
（ＭｅＯ）2ＰＯＣＨ（ＯＨ）Ｅｔの形成を著しく減ら
すことができた。
【００５９】ｃ）得られたジエステル（４７０ｇ、２．
０３モル）を２０℃の９６％硫酸水溶液（６４３ｇ、即
ちジエステル１モル当たり６．３モル、即ち３．１当量
の酸）中に３０分間かけて流し込んだ。次いで温度を１
３０℃にまで高め、この温度に５時間維持した。メタノ
ール（溶液１ｇ当たり１．６ｍｌ）及びトリエチルアミ
ン（ジエステル１モル当たり３４０ｇ）を用いて２０℃
及びｐＨ５で沈澱させると、下記の結果が得られた：ア
ミノプロパンホスホン酸／ジエステルのＲＹ＝８４％、
アミノプロパンホスホン酸／亜リン酸ジメチルのＲＹ＝
７９％。
【００６０】アミノプロパンホスホン酸の純度＝９９．
１％。
【００６１】実施例５：亜リン酸ジメチル（他の溶剤）
を用いた段階ａ）及びｂ） ａ）１モル（７３ｇ）のｔｅｒｔ−ブチルアミンを丸底
フラスコに室温で入れた。１モル（５８ｇ）のプロパナ
ールを１５分間かけて流し込んだ。４５分後、分離する
ために１３０ｇのジクロロメタンと２ｇのＮａＣｌとを
加えた。１３ｇの水相（形成された水の６１％が除去さ
れた）及び２４７ｇの有機相が得られ、４ｇを取り出し
た後、５０℃で２０分間蒸留した。蒸留が完了したと
き、最終的に２３６ｇの反応混合物が得られた。
【００６２】ｂ）上記混合物１１８ｇをとり、２５℃の
０．４モル（５５ｇ）の亜リン酸ジエチルに流し込ん
だ。僅かに還流するように温度を１５分間で５７℃まで
高めた。この温度を３時間維持した。
【００６３】上記条件下で、最終結果は下記の通りであ
る：ｔｅｒｔ−ブチルプロパンイミンのＤＣ＝９１％、
亜リン酸ジエチルのＤＣ＝９８％、ジエステルのＲＹ＝
７６％、ヒドロキシル不純物のＲＹ＝１５％。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一般式（Ｉ）： 【化１】 〔式中、Ｒ1及びＲ2は同一または異なって、水素原子、
    １〜６個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝状アル
    キル基、またはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属
    原子から選択され、 Ｒ3は、水素原子、または、必要によっては１つ以上の
    ヘテロ原子、好ましくはハロゲンで置換されていてもよ
    いアルキル基、シクロアルキル基、アリール基もしくは
    アラルキル基であり、 Ｒ4は、水素原子または１〜４個の炭素原子を有する直
    鎖状もしくは分枝状アルキル基である〕のα−アミノア
    ルカンホスホン酸、その塩またはエステルの製造方法で
    あって、３つ（酸）または４つ（塩またはエステル）の
    段階からなり、前記４つの段階が、反応式： 【化２】 〔式中、Ｒ5はＲ1及び／またはＲ2と同じであり、ｎは
    １または２を有し、ｎ＝１の場合には２つのＲ5のうち
    一方は水素原子である〕で表わされることを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】 前記段階ｄ）において、Ｒ5がナトリウ
    ムまたはカリウム原子であることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記段階ａ）及びｂ）を、水に非混和性
    またはほとんど非混和性の有機溶剤媒質中で実施するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記有機溶剤を、シクロヘキサン、ジク
    ロロメタンまたはトルエンからなる群から選択すること
    を特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記有機溶剤がシクロヘキサンであるこ
    とを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 カルボニル化合物が未保護のケトンもし
    くはアルデヒド形態または保護されたアセタール、ヘミ
    アセタールもしくはジオキソラン形態であることを特徴
    とする請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 カルボニル化合物（II）がプロパナール
    であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 アミン（III）を、メチル−、エチル
    −、プロピル−もしくはイソプロピル、またはｎ−ブチ
    ルもしくはｔｅｒｔ−ブチルアミンから選択することを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 アミン（III）がｔｅｒｔ−ブチルアミ
    ンであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記段階ａ）を、カルボニル誘導体
    （II）に対してモル過剰量のアミン（III）を用いて実
    施し、形成された水を除去することを特徴とする請求項
    １に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記段階ｂ）において、ジアルキルホ
    スファイト化合物（Ｖ）が亜リン酸ジメチルまたはジエ
    チルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記段階ｃ）において、硫酸を、ジエ
    ステル（ＶＩ）１モル当たり２〜５当量の酸の量で温度
    ８０〜１５０℃において使用することを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 約３当量の硫酸を用いて１３０〜１４
    ０℃で反応を実施することを特徴とする請求項１２に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 形成されたアミノアルカンホスホン酸
    （Ｉａ）を、前記段階ｃ）の最後にｐＨ＝５で有機また
    は無機の強塩基性媒質中で沈澱させることにより精製す
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記塩基がトリエチルアミンであるこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記段階ｃ）で得られたアミノアルカ
    ンホスホン酸（Ｉａ）１モルを、約１または２モルの化
    合物Ｒ5ＯＨ〔ここでＲ5はＲ1またはＲ2と同じ意味を有
    する〕と反応させることを特徴とする、Ｒ1及びＲ2のい
    ずれも水素原子ではない式（Ｉ）の化合物を製造するた
    めの請求項１に記載の方法。
JP4292968A 1991-10-31 1992-10-30 アミノアルカンホスホン酸、その塩及び／またはエステルの製造方法 Pending JPH05222071A (ja)

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