JPS5888396A - アミノメチルホスホン酸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は次式Ｉ： で表わされるアミノメチルホスホン酸の製造方法に関す
る。

アミノメチルホスホン酸は、これまで植物生長に影曽を
及ぼす活性物質として（ドイツ特許公開第２３１５８８
６号明細書参照）、また除草活性物質の製造中間体とし
て（ドイツ特許公開第２５５５５７３号明細書参照）記
載されているものである。

アミノメチルホスホ：ｙ＠は、カルボ／酸−Ｎ−ヒトａ
キ・／メチルアミドに三塩化り／あるいは亜リン酸トリ
アルキルを反応させ、続いて得られた反応生成物を加水
分解することによって製造し得ることはすでに提案され
ている〔米国特許第２５０４１５６号および第２５２８
５５８号明編書ならびにＢｕｔＬＡｋａｄ−Ｓｃ　ｉ、
　、　（ＵＳ　８几）１９６８年、第５８５頁参照〕０ 更に公知の製法は、ヘーブロモメチル７々ルイミドをナ
トリウム亜り７＠ジエチルあるいは亜り／酸トリエチル
と反応させ、続いて７４１ルイミドメチルスルホ／＠ジ
エチルエステルを加水分解することにもとずくものであ
るＣ　ＢｕｔｔＳｏｃ、　Ｃ旧ｍ、　（Ｆｒａｎｃｅ）
　、第７７８ｇ　（１９４８年）；ん■。

Ｃｈｉｍ　（Ｐａｒｉｓ）（１２）第４巻、第５７２　
員（１９５４年）：Ｊ、　）ｍ、　Ｃｈｅｍ、　８ｏｃ
、第７５巻、第５２７８９（１９５３年）；Ｊ、　Ｃｈ
ｅｍ、　８ｏｃ　（ｃ）、＠　１３４９−［（１９６６
年）参照〕。

０．０−ジエチル−ハロメチルホスホネートをアンモニ
アと反応させ、続いて得られた反応生成物を加水分解す
ること（Ｃｈｅｍ、Ａｂａｔ、　ｆ、　４５巻、第８４
４４貞（１９５１年）：同第４６巻、第４２１＠（１９
５２年）−同第４８巻、第５６４員（１，９５４年）参
照〕、もしくはりσルメｔルホスホン醗とアンモニアと
反応させること（ドイツ特許公開第２３１５８８６号明
細書参照）によるアミノメチルホスホン酸の製造方法も
また公知である。

更に、０．Ｏ−ジエチルホスホ／アセチルヒドラジ／の
クルチウス（Ｃｕｒｔｉｕｓ　）分解によるアミノメチ
ルホスホン酸の製法も提案されている（　Ｊ、　Ｏｒｇ
、　Ｃｈｅｍ　、第２９４．＠８３ＤＬ（１９６４年）
参照〕。

また、最初に第３ブチルアミンとホルムアルデヒドと反
応させ、相当するシッフの塩基：即ちＮ−メチレ／−第
３ブチルアミンを得、これを亜リン酸ジエステルとの付
加反応でＮ−第３ブチルアミノメチルホスホネートに変
換サセ、そして活性条件下でエステル基の加水分解と同
時に、臭化水素酸との反応により第３ブチル基をこの化
合物より分離させることによるアミノメチルホスホン酸
の製造方法も公知である〔５ｙｎｔｈ、　Ｉｎｏｒｇ、
　ＭｅｔａｔＯｒｇ、　Ｃｈｅｍ　、　、　第２巻、嫡
５１７頁（１９７２年）参照〕。

アミノメチルホスホン酸を得る他の公知の方法は、ジベ
ンジルアミンをホルムアルデヒドおよび亜り／ｉ１！エ
ステルと反応さすてＮ、Ｎ−ジベンジルアミノメチルホ
スホネートを得、これを加水分脈し、そして続いて水素
化分解でＮ−ベンジル基を脱離させることによる方法で
ある。

これニ代り、ジベンジルアミンとクロル酢酸を反応させ
てＮ、Ｎ−ジベンジルグリシンとしたのち、更にこれを
三塩化リンおよび亜り／酸と反応させ本製法中での中間
体としてＮ、Ｎ−ジベンジルアミノメチルホスホン酸を
得、次いで得られた中間体より同様に水素化分解でＮ−
ベンジル基を脱離させる方法である（Ｐｈｏｎ　ｐｈｏ
ｒｕｓａｎｄ　５ｕｔｆｉｒ第７巻、第５５５１（１９
７９年参照〕。

更に公知の方法に従えば、アセ）二′トリルとホルムア
ルデヒド（ハラホルムアルデヒド）ヲ亜リン酸および三
塩化リンと反応させ、得られた反応生成物を更に水と反
応させてＮ−アセチルアミノメチルホスホン酸に変換さ
せ、続イテア七チル基の加水分解による脱離でアミノメ
チルホスホ／酸を得る（ドイツ特許公開第２８２９０４
６号明細書参照）。

また、アミノメチルホスホン酸の製造方法トして、ベン
ジルウレタンを酢酸中無水酢酸およびパラホルムアルデ
ヒドと加熱しＮ−アセトキシメチル−ペンシルウレタン
に変換させ、これを亜り／酸トリフェニルと反応させＮ
−（０゜０−ジフェニルホスホノメチル）べ／ジルウレ
タンを得、これより加水分解によりベンジルオキシカル
ボニル基を分離させる方法も公知である（　５ｙｎｔｈ
ｅｓｉｓ第９０６頁（１９８０年）参照〕。

前述の方法では、アミノメチルホスホン酸を満足できる
収率で商業的規模において製造することは不可能である
。これらの方法はいずれも全収率が理論値の７０％以上
を達成しないものである。大部分は、全収率が理論値の
２０〜５０％である。前述した製法のいくつかはまた、
使用する出発物質が人手しにくくまた高価であるという
欠点がある。さらに、ある場合においては過酷な反応条
件の適応を必要とし、高価な設備を必要とするものであ
る。

したがって、本発明の目的は、容易に入手し易い出発物
質より出発し、アミノメチルホスホン酸を簡単に満足し
得る収率で得る製造方法を提供することにある。

本発明者は、アミノメチルホスホン酸が、次式■： Ｃ００几 （式中、Ｒは炭素原子数１ないし４のアルキル基ま九は
フェニル基を表わす） で表わされるヘキサヒドロ−１，へ５−トリアジｙ−Ｎ
　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス−カルボン酸エステルを、
触媒としてのルイス酸の存在下、９０ないし１５０℃の
温度で次式遁： （式中、鳥は炭素原子数１ないし５のアルキル基、フェ
ニル基、ベンジル基、２−シアノエチル基または２．２
．２−）リクロルエチル基を表わす。） で表わされる亜り／酸のエステルと反応させ、次式■： （式中、Ｒおよび也は前記と同じ意味を表わす。）で表
わされるＮ−カルボキシ−アミノメチルホスホン酸誘導
体を得、続いてこの誘導体を水性媒体中強酸の存在下で
加水分解を行なうことにより簡単で収率良く（アミノメ
チルホスホン酸を）得ることができることを見出し九の
である。

本発明方法で出発物質として要求される代襲で表わされ
るヘキサヒトｆｆ−Ｌ５１５−　）リアジン−Ｎ　、　
Ｎ’、　Ｎ’−トリス−カルボ／ｌｌエステルは、相当
する尿素とホルムアルデヒドを水性塩酸媒体中で反応さ
せるか〔ジャーナル　オブアメリカン　ケミカル　ソサ
イエティー（Ｊ、Ａｍ。

Ｃｈｅｍ、　８ｏｃ、　）第６８巻、第ｊ６８１ｉ（１
９４４年）参照〕、または尿素とパラホルムアルデヒド
を触媒としてｐ−）ルエ／スルホ／ｆｌｌの存在下、溶
媒としてトルエン中で反応させる〔ジャーナルオプ　ヘ
テロサイクリック　ケミストリー（Ｊ。

ＨｅｔｅｒｏｃｙｃＪ、　ｃｈｅｗ、　）第１１巻、嬶
９３７ｇ（１９７４年）参照〕ことＫよる簡単な方法で
収率良く得ることが出来る。このようにして得られた代
置で表わされるヘキサヒトＧ−ｔ、Ｌ５−　）リアジ／
−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−トリス−カルボ／ｌエステル
中、本発明の方法のための出発物質として特に適切な化
合物は、Ｒがメチルまたはエチルの化合物である。

本発明による弐ｎで表わされるヘキサヒドロ−１，へ５
−トリアジン−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス力＃　？
　７　ｌ！Ｉ！エステルと式腸で嚢わされる亜り／酸の
エステルとの反応を触媒化する適切なルイス酸は、特に
三弗化ホウ素エーテル錯塩、四塩化チタン、四塩化スズ
、塩化鉄Ｑｌｌｌおよび塩化アルミニウムである。三弗
化ホウ素エーテル鍮塩は特に好適な触媒であることが判
明した。ルイス酸は式■で表オ）されるヘキサヒドロ−
１，３，Ｓ　−トリアジン−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−）
リス−カルボン酸エステルに対し、概して１〜１０モル
％量で使用され、好ましくは４〜６モル％の量が使用さ
゛れる。

、　弐ｎで表わされるヘキサヒトＯ−１，４５−）リア
ジ／−Ｎ、Ｎ’、Ｎζトリス−カルボン飯エステルと代
車で表わされる亜リン酸のエステルとの反応は、不活性
溶媒の存在もしくは不存在下で行なうことができる。適
切な溶媒は、例えば少くなくとも１１０℃の沸点を持つ
炭化水素およびハロゲン化炭化水素で、トルエン、キシ
レン、クロルベンゼンおよび０−ジクロルへ／インのよ
うなものである。

本発明による式Ｕで表わされるヘキサヒドロ−１，！％
　５−トリアジ／−Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−トリス−カルボ／
酸エステルと成層で表わされる亜リン酸のエステルの反
応は、温度範囲９０ないし１５０℃で行なわれ、１２０
〜１５０℃が好ましい。

弐■で表わされる亜リン酸の好ましいエステルは、亀が
炭素原子数１ないし５のアルキル基である。同様に非常
に適切なものは亜リン酸のビス−（２−シアノエチル）
エステルおよびビス−（２，２，２−）　！Ｊクロルエ
チル）エステルである。なぜなら、２−シアノエチル基
およびλ２、２−　）　ＩＪクロルエチル基は加水分解
により特に容易に脱離することができるからである。

弐■で表わされるヘキサヒトｏ−１，４５−）リアジ／
−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−トリス−カルボ／酸エステル
と武門で表わされる亜リン酸のエステルは概して理論量
で反応される。成層で表わされる亜リン酸のエステルの
１０モル％までのわずかに過剰の使用は特に有利に行な
われる。

弐■で表わされるヘキサヒトｕ−１，３，５−トリアジ
／−Ｎ、Ｎ’、Ｎζトリス−カルボン酸エステルと式■
で表わされる亜リン酸のエステルとの反応で得られる式
■で表わされるＮ−カルボキシ−アミノメチルホスホン
＃を誘導体の加水分解のために、水または水と有機溶媒
との混合物、例えば水とアセトニトリル、メタノールも
しくはエタノールのような水性反応媒体を使用すること
ができる。使用し得る強酸としては、例えば塩酸、臭化
水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸およびｐ−）ルエ
ンスルホン酸である。

ハロゲン化水素酸が特に好適で、特に塩酸および臭化水
素酸である。弐■で表わされるＮ−カルボキ／−アミノ
メチルホスホ／酸誘導体の加水分解は高山で行なわれ、
反応溶媒の還流温度下で行なわれるのが好ましい。

アルキル基としてのＲおよびｆ（４基は直−または枝分
れ鎖であって良い。几およびＲ１のフェニル基は未置換
もしくは反応に不活性なＩＩ候基、例えばハロゲン原子
、低級アルキル、アルコキシ、ンアノおよびニトロによ
り置換することもできる。同様のことが島のべ／ジル基
についても適用できる。

本発明による方法で好ましい具体例に従えば、アミノメ
チルホスホン酸は、弐崖で嚢わされるヘキサヒドロ−１
，４５−トリアジｙ　−Ｎ　、　Ｎ’　。

Ｎζトリス−カルボン酸エステルにおいてＲがメチルま
九はエチル基を表わす化合物を、使用する式■のへキサ
ヒドロ−１，４５−トリアジ／−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ”
−）リス−カルポン酸エステルに対し４ないし６モル％
の三弗化ホウ素エーテル錯体の存在下、１２０ないし１
５０℃の温度で、武門で宍わされる亜リン酸のエステル
において亀が炭素原子数１ないし５のアルキル基、２−
７７ノエチル基もしくは２．２．２−）リクロルエチル
基を表わす化合物と反応させ、弐■で表わされるＮ−カ
ルボキシ−アミノメチルホスホ／酸誘導体中、几がメチ
ルもしくはエチル基で塊が炭素原子数１ないし３のアル
キル基、２−シアノエチル基モジくハλ２，２−）リク
ロルエチル基を表わす化合物を得；続いてこの誘導体を
水性媒体中塩酸または臭化水素酸の存在下、反応溶液の
還流温度下で加水分解を行ないアミノメチルホスホン酸
を得る方法である。

アミノメチルホスホン酸の製造のための本発明方法は、
これまで公知の製法とは興なり、両反応段階、すなわち
式ｎで表わされるヘキサヒドロ−１，へ５−トリアジン
−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス−カルボ／酸エステル
と式囲で表わされる亜Ｉ）７ｍのエステルとの反応、続
いて式■で表わされるＮ−カルボキシ−アミノメチルホ
スホン酸誘導体の加水分解の両反応において有利な方法
であり、容易に保持し得る反応条件下で特に定量的収率
を与えることである。更に、出発物質としての弐■で表
わされるヘキサヒドロ−１゜へ５−トリアジｙ−Ｎ、Ｎ
’、Ｎξトリス−カルボ／酸エステルは相当する尿素と
ホルムアルデヒドとの反応で簡単に、特に定量的収率で
得ることができ、本発明方法は商業的規模でのアミツメ
チルホスホ／酸の経済的製造方法として特に拡大される
点で好ましいものである。

以下、実施例にて本発明の製造方法をより詳細に説明す
る。

実施例１ ｏ、ｏ−ジエチル−Ｎ−エトキシカルボニル−アミノメ
チル−ホスホネートの製法 ヘキサヒドロ−１，４５−）リアジン−Ｎ、Ｎ’。

Ｎ’−）リスー効ルボｙＪｌｉエチルエステル２α２２
ｆ（α０６６モル）および亜り／＃！ジエチル２ａ４−
（（１２２モル）の混合物中Ｋ、攪拌下、内温１２５℃
にて三フフ化ホウ素エーテル錯４２−を加える。

次いで反応混合物の温度を１５０℃まであげる。

１５０℃にて１時間攪拌後、更に三７ツ化ホウ素エーテ
ル錯ａ２ゴを加える。この段階で反応混合物中の温度は
一時的に１０５℃まで下がるが、引き続きゆっくりと１
５０℃まで再び上昇させる。

その後反応混合物を１５０℃にて再度１時間攪拌する。

次いでた刺すく揮発する成分を高度真空蒸留で留去し、
残渣として４ａ０７　（１００％理論量）の０，０−ジ
エチル−Ｎ−エトキシカルボニル−アミノメチルホスホ
ネートを得る。成績体は更に精製することなく直接次の
加水分解へ使用することができる。このものの沸点は１
３０℃／［１１５Ｔｏｒｒ、である。

実施例２ アミノメチルホスホン酸の製法 ０．０−ジエチル−Ｎ−エトキシカルボニル−アミノメ
チルホスホネート（実施例１からの粗生成物）　２に？
？　（（１１モル）中に２０％塩酸１００−を加え、混
合物を２０時間環流加熱する。

その後塩酸を減圧留去し、残留物として１２．ｂｆの実
質的に純粋なアミノメチルホスホ／＃Ｉを得る。残留物
を水／ア七ナンから再結晶し９．４？（理ａ量）ａｔ７
％）の純粋なアミノメチルホスホン酸を融点２７７−２
１Ｎ℃として得る。

実施例３ 実施例１に記載の方法に従い、触媒として三フフ化ホウ
素エーテル錯膿を使用し次の生成物を得た。

一〇　〇−ジエチルーＮ−メトキシカルボニル−アミノ
メチルホスホネート、沸点 １５０℃／［Ｌ０８ＴＯｒｒ０、ヘキサヒドロ−１，４
５−トリアジン−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス−カル
ボン酸メチルエステルと亜リン酸ジエチルの反応より得
る。

一〇、０−ジメチルーＮ−メトキシカルボ１ルーアミノ
メチルホスホネート、沸点 １２５℃／α０８Ｔｏｒｒ、　；ヘキサヒトａ−％４５
−トリアジンーＮ、Ｎ’、Ｎξトリス−カルボン酸メチ
ルエステルと亜すン僧ジメチルの反応より得る。および −０，０−ジメチル−Ｎ−エトキシ力ルポニルーアミノ
メチルホスホネー）１１点 １り０℃／αＩＴｏｒｒ、；　ヘキサヒトｏ　−１，！
ｙ　５−トリアジ／−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス−
カルボン酸エチルエステルと亜リン酸ジメチルの反応よ
り得る。

これらの生成物の塩酸水溶液もしくは臭化水素酸水溶液
による加水分解によりアミノメチルホスホン酸を理、ｉ
ｎの８５〜９５％の収率で得られる。

特許出願人 テバーガイギー　アク１工／ゲ（ルシャフト代理人

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）次式１： で表わされるアミノメチルホスホン酸を製造するに際し
   て、次式Ｉｌ： ｏｏＨＪ ■ （式中、Ｒは炭素原子数１ないし４のアルキル基または
   フェニル基を表わす、） で表わされるヘキサヒドロ−１，４５−）リアジン−Ｎ
   　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス−カルボン酸エステルを、
   触媒としてのルイス酸の存在下、９０ないし１５０℃に
   て次式Ｊｌｌｌ：（式中、島は炭素原子′Ｉｋ１ないし
   ５のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、２−シアノ
   エチル基または入２．２−トリクロルエチル基を表わす
   。） で表わされる亜リン酸のエステルと反応させ、次式■： （式中、几およびｌ（−は前７じ意味を表わす。 で表わされるＮ−カルボキシアミノメチルスルホン酸誘
   導体を得、続いてこの誘導体を水性媒体中強酸の存在下
   加水分解を行なうことを特徴とする前記式ｌで表わされ
   るアミノメチルホスホ／酸の製造方法。
2. （２）　　使用するルイス酸が三弗化ホウ素エーテル錯
   塩、四塩化チタン、四塩化スズ、塩化鉄（ｍｉｌｌま九
   は塩化アルミニウムである特許請求の範囲第１項記載の
   製造方法。
3. （３）使用するルイス酸が三弗化ホウ素エーテル錯塩で
   ある特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
4. （４）ルイス酸を弐〇で表わされるヘキサヒドロ−１，
   へ５−トリアジン−Ｎ、Ｎ’、Ｎ＃−トリス−カルボン
   酸エステルに対し１ないし１０モル％量使用する特許請
   求の範囲第１項記載の製造方法。
5. （５）　　ルイス酸を式ｎで表わされるヘキサヒトａ−
   １，３，５−）リアジン−Ｎ、Ｎ’、Ｎ＃−トリス−カ
   ルボン酸エステルに対し４ないし６モル％量使用する特
   許請求の範囲！１項記載の製造方法。
6. （６）　　成層で表わされるヘキサヒドロ−１，４５−
   トリアジン−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ＃−）リス−カルボン
   酸エステルと武門で表わされる亜リン酸のエステルとの
   反応を１２０ないし１５０℃の温度下で行なう特許請求
   の範囲第１項記載の製造方法。
7. （７）　　出発物質として式■においてＲがメチル基ま
   たはエチル基を表わすヘキサヒトａ　−１，４５−トリ
   アジン−Ｎ　、　Ｎ’、　Ｎ’−）リス−カルボン酸エ
   ステルを使用する特許請求の範囲第１項記載の製造方法
   。
8. （８）　　出発物質として、成用において亀が炭素原子
   数１ないし５のアルキル基Ｓ２−シアノエチル基または
   ２．４２−トリクロルエチル基を表わす亜リン酸のエス
   テルを使用する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
9. （９）　　式層で表わされる亜リン酸のエステルを５な
   いし１０モル％過剰に使用する特許請求の範囲第１項記
   載の製造方法。 （ト）弐■で表わされるＮ−カルボキシ−アミノメチル
   ホスホンＩ！ｉ！誘導体の強酸の存在下加水分解を行な
   う場合に使用する該強酸が塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水
   素酸、硫酸、リン酸またはｐ−）ルエ／スルホン酸であ
   る特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 αυ　式■で表わされるＮ−カルボキシ−アミノメチル
   ホスホ／酸誘導体の強酸の存在下加水分解を行なう場合
   に使用する該強酸がハロゲノ化水素酸である特許請求の
   範Ｎ第１項記載の製造方法。 四　式■で表わされるＮ−カルボキシ−アミノメチルホ
   スホン酸誘導体の加水分解を水または水とアセトニトリ
   ル、メタノールもしくはエタノールの混合物中反応媒体
   の還流温度で行なう特許請求の範囲第１項記載の製造方
   法。 四　式ｎで表わされるヘキサヒトＯ−１，３，５−トリ
   アジン−Ｎ、Ｎ’、Ｎξトリス−カルボ／酸エステル中
   、Ｒがメチルまたはエチル基のものを、使用する式Ｈの
   へキサヒトｏ　−１，４５−トリアジン−Ｎ　、　Ｎ’
   、　Ｎ’−）リス−カルボ／酸エステルに対し４ないし
   ６モル％の三弗化ホウ素エーテル錯塩の存在下、１２０
   ないし１５０℃の温度下、弐■で表わされる亜り／酸の
   エステル中、風が炭素原子数１ないし５のアルキル基、
   ２−シアノエチル基もしくは２．２．２−トリクロルエ
   チル基である化合物と反応させ、式■で表゛わされるＮ
   −カルボキシ−アミノメチルホスホン酸誘導体中、几が
   メチルもしくはエチル基で几１が炭素原子数１ないし３
   のアルキル基、２−シアノエチル基もしくけ２．２．２
   −）リクロルエチル基である化合物を得；続いてこの誘
   導体を水性媒体中、塩献または臭化水素酸の存在下、反
   応蝶棒の還流湿度下で加水分解を行ないアミノメチルホ
   スホン酸を得る特許請求の範囲第１項記載の製造方法。