JPS597197A - Ｎ−ホスホノメチルグリシンの製造方法 - 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】 この発明は、Ｎ−ホスホノメチルグリシンの新規な製造
方法に関する。

Ｎ−ホスホノメチルグリシンおよびこの或種の塩は発芽
後の除草剤として有効である。

Ｎ−ホスホノメチルグリシンの１ソゾロピルアミン塩を
含有する配合で商業的に除草剤が販売されている。

Ｎ−ホスホノメチルグリシンは種々の方法で製造される
。その一つの方法は米国特許第３．１６０，６３２号に
記述されており、Ｎ−ホスフィノメチルグリシン（グリ
シンメチレンホスホニックアシッド）を水中、還流温度
で塩化第二水銀と反応させ、次いで反応生成物を分離す
る。他の方法は、グリシンのホスホノメチルグシンおよ
びエチルグリシネートのホルムアルデヒドとジエチルホ
スファイトとの反応である。後者の方法は、米国特許第
３．７９９，７５８号に記述されている。さらに、Ｎ−
ホスホノメチルグリシンの梨法に関しては、米国特許第
３，８６８，４０７号、４．１９７，２５４号および４
，１９９，３５４号等の一連の特許がある。

本発明に近い先行文献としては米国特許第３．９２３，
８７７号があり、ここでは１，３゜５−トリシアノメチ
ルへキサヒドロ−１，３゜５−トリアジノを過剰の二置
換ホスファイトと反応させて（ＰＯ）２　Ｐ　（０）　
ＣＨｚＮＨＣＨ２ＣＮ（Ｒはヒドロカルビルまたは置換
ヒドロカルビル）を形成し、これを加水分解してＮ−ホ
スホノメチルグリシンを得る反応を記述している。

Ｎ−ホスボッメチルグリシンおよびその塩は除草剤とし
て商業的に重要なのでこれらの化合物の改良製造法も価
値あるものである。

この発明は、以下のことからなるＮ−ホスホノメチルグ
リシンの調製法に関するものである。

（１）　　１，３．　５−トリシアノメチルへキサビト
ロ−１，３，５−１リアジンをアシルハラ−丁ド、好廿
しくをまアシルクロライドと反応させ、アシルハライド
のＮ−シアノメチル−Ｎ−ハロメチルアミドを形成する
； （２）　　このアミド金ホスファイトと反応させてＮ−
アシルアミノメチル−Ｎ−シアンメチルホスホネートを
形成する； （３）　　このホスホネートを加水分解して、Ｎ−（ホ
スホノメチル）−グリシンを得る。

本発明の方法は、次の反応式で示さね、る：Ｈ２ＣＮ ここに、Ｒは以下に定義するように脂肪族あるいは芳香
族の基であり、好ましくは０１〜Ｃ４アルキル、最も好
ましくはメチルまだはエチルおよびＸは塩素、臭素また
はヨウ素、好ましくは塩素である。

ここに、ＲおよびＸは上記に定義したとおり、Ｒ１およ
びＲ２は共に芳香族基まだは共に脂肪族基、好ましくは
Ｒ１およびＲ２はＣ１〜６アルキル、さらに好捷しくけ
Ｃト４アルキルおよびＲ３は脂肪族基、好ましくはＲ３
はＣｉ〜６ミル６アルキル好ましくはＣ！〜４アルうル
またはＲ３はアルカリ金属（Ｍ）、好甘しくけナトリウ
ムまたはカリウムである。

つＨ 〕Ｈ ここに、ＲＸＲｌおよびＲ２は上記に定義したとおり、 Ｈは、塩化水素酸、臭化水素酸、 ヨウ化水素酸、硝酸、硫酸、リン 酸およびクロル酢酸等の強酸、好 ましくは塩化水素酸捷たは臭化水 素酸、 ＯＨ−は、水酸化ナトリウムまたは 水酸化カリウムのような強塩基好 ましくはその水性、水性アルコ− ル才たはアルコール溶液。加水分 解は強酸の存在で行なわｈること か好オしい。

上記の反応式において、基Ｒは反応（ａ）すなわち、１
，３．５−）リンアノメチルへギザヒドロ−１，３，５
−１−リアジンとアシルクロライドとの反応には直接関
与していない。

基Ｒ，Ｒ’　、Ｒ”は、反応（ｂ）すなわち、（、）反
応の生成物Ｎ−シアノメチル−Ｎ−クロロメチルアミド
とホスファイトとの反応には直接関与し、ていない。基
ＲＸＲ’　、Ｒ２は、反応（ｃ）すなわち、（ｂ）反応
の生成物であるホスホネートが加水分解されるときに離
脱する。そこで、反応（ａ）、（ｂ）の進行を阻害する
ものでさえなけわば、基ＲＸＲ’およびＲ２の特性は特
に要求−Ｊ　ｔｉるものではない。

基Ｃ１〜４アルキルには、メチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、気−ブチ
ル、ｔｅｒｔ−ブチル等が含まれる。基Ｃ！〜６アルキ
ルには、上記のはか６種のペンチル類や１６種のヘキシ
ル類も含まれる。

脂肪族基なる語は広い意味で使用され、（１，１／ｆ　
；ＩＦ　フィン、オレフィン、アセチレン系炭化水素の
開環構造や、（２）脂肪族環状化合物を含む。脂肪族基
は１〜１ｏの炭素原子を有する。

芳香族基は、脂肪族基と区別する意味で用すられ、（１
）６〜２ｏの炭素原子を有し少くとも一つのベンゼン環
を有する（二環または多環を含む）炭化水素およびその
誘導体、および（２）５〜１９の炭素原子を有する異部
環状化合物で、類似の構造をしており、炭素以外の少く
とも一種の原子たとえば窒素、イオウ、酸素を有する不
飽和環構造をしたものおよびこれらの誘導体である。

反応（、）は、好ましくはθ〜１５０ｃ、より好ましく
は４０〜ｌｌ０Ｃそして最も好ましくは７５〜８５ｃで
行うのがよい。この反応は、大気圧下または若干加圧下
あるいは高圧下に行うことができるが、好ましくけ大気
圧下で行うのがよい。また反応は、エチレンクロライド
、メチレンクロライド、テトラヒドロフランなどのよう
なアシルハライドに対する溶媒の中で行うのが好ま］７
い。

１モルの１，３，５−トＩＪシアノメチルへキサヒドロ
−１，３，５−トリアジント反応する罠は、３モルのア
シルハライドが必要である。過剰のアシルハライドはト
リアジノとの反応を完結するのを確実にするために用い
られる。大過剰のアシルハライドはこの反応における溶
媒としての役目もする。溶媒や過剰ノア　ｖ　ルハライ
ドを除去すれば、アシルハライドのＮ−シアノメチル−
Ｎ−クロロメチルアミドを高収率で得る。しかし、この
アミドは熱によりあるいは加水分解により急速に分解す
るので、もし単離したら不活性な雰囲気に保存しておく
必要がある。

最も好ましくは、過剰のアシルハライドを用いないで反
応（、）に用ｌ／−１九溶媒を反応（ｂ）にも用いるこ
とである。このようにす九ば、反応（ａ）の終りに溶媒
を除去する必要がなく、反応（ｂ）　Ｋそのまま使用さ
ｈるのである。

反応（ｂ）においては、最も好ましくはアシルハライド
のＮ−シアノメチル−Ｎ−ハロメチルアミドとホスファ
イトとを等モル量ずつ用いることである。それより好１
しくない方法としては、２モル才での過剰量を用いるこ
とであり、さらに好ましくないのであるが１０モルまで
の過剰量を使用し得る。

この反応は発熱反応であり、約０〜１５０Ｃの範囲、好
ましくけ４０〜１００１：’、最も好ましくは７５〜８
５ｒで行われる。

反応には溶媒は必要としないが、不活性の溶媒好ましく
は４０〜１００ｔ：の範囲の沸点を有する溶媒を用いて
もよい。これら溶媒の例としては、エチレンクロライド
、メチレンクロライド、テトラヒドロフランなどがある
。

不活性溶媒を用いれば、反応熱を発散させることができ
る。最も好ましいのは、反応（、）に用いた溶媒を用い
ることである。

この反応で用いる溶媒は、反応（ｃ）のあとで除去され
る。そこで、蒸発により除去できる溶媒の方が好ましい
。

次式を有するアルカリ金属ホスファイトＯＲ” Ｒ１０−Ｐ−ＯＲ３ （ここでＮ　Ｒ’　％　Ｒ”は前に定義したとおり、 Ｒ３はアルカリ金属） を窒素等の不活性雰囲気下に、Ｎ−シアノメチル−Ｎ−
ハロメチルアミドと反応させる。

アルカリメタルホスファイトは、アルカリメタルアルコ
キサイド、アルカリメタルハライドまたはアルカリ金属
を、等量の次式を有する二置換ホスファイト ＯＲ” Ｒ’　−Ｐ−Ｈ （ここにＲ’、Ｒ”は前に定義したとおり）と反応させ
ることにより得られる。

この反応は、窒素などの不活性雰囲気中で行われる。

次式を有するアルカリメタルホスファイトＯＲ” Ｒ’Ｏ−Ｐ−ＯＭ （ここにＲＩＮＲ２ＮＭけ前に定義したとおり） は、トウトメリズムのために１次のような構造も有する
１゜ （ここにＲ１，Ｒ２は前に定義したとおり、Ｉ４はアル
カリ金属） 反応（ｃ）においては、反応（ｂ）におけるホスホネー
ト反応生成物１モルが５モルの水で加水分解される。加
水分解は、前記したような強酸または強塩基の存在で行
われる。好ましくは、加水分解は酸触媒、好ましくは無
機酸最も好ましくは塩化水素酸または塩化臭素酸の存在
で行う。この加水分解で、所望のＮ−ホスボッメチルグ
リシンが得られる。好ましくは、少くとも２モルの酸が
用いられる。より好１しくけ、２モル以上の大過剰が用
いられる。好ましい塩化水ｌＡ酸または塩化臭素酸は濃
厚液または水溶液の形で用いられる。

この最後の反応は、約０〜２００Ｃ，好ましくは約５０
〜１２５Ｃ，最も好ましくは約ｉｏｏ〜１２５Ｃの範囲
で行われる。

大気圧下、若干加圧下あるいは高圧下で行うこともでき
る。好ましくは、加水分解は大気圧下で行われる。

固状のＮ−ホスホノメチルグリシンが、反応（ｃ）で通
常の方法で得られる。アルコール（メタノール）、塩化
物（メチルクロライド）、酸（酢酸ン、水、および過剰
の酸などの揮発性液状生成物は通常のストリッピング法
により除去される。所望のＮ−ホスホノメチルグＩＪ　
ｙンは、これを水に溶解しｐｉを１〜２に調節し、結晶
を析出させ、濾過することにより、高純度で得られる。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例Ｉ Ｎ−シアンメチル−Ｎ−クロロメチルアセトアミドの製
造 １７ｆ（０，０８３５モル）の１．３．５−トリシアノ
メチルへキサヒドロ−１，３，５−トリアゾンを１５０
　ｍｅの１，２−ソクロロエタンと丸底フラスコ中で混
じてスラリー状にする。　４０　ｍｅ　（０，５６３モ
ル）のアセチルクロライドを一度に添加し、３時間還流
する。

減圧下にストリッゾし、２６．９　ｆ　（７９，８５チ
）のＮ−シアノメチル−Ｎ−クロロメチルアセトアミド
を得る。構造は通常の分析方法（赤外、ＮＭＲ，質量分
析）で確認した。

実施例２ ０．０−ジメチル−Ｎ−シアノメチル−Ｎ−アセチルア
ミノメチルホスファイトの製造 実施例１で製造したアミド化合物２６．９　Ｆ（０，２
モル）を、７５ｒｎｅのゾクロロメクンに稀釈した。２
５．５　ｆ　（０，２０６モル）のトリメチルホスファ
イトを加え、室温で一夜攪拌する。０．５時間還流し、
減圧下にストリッゾして３４．９　ｙ　（７９，３２ヂ
）の所望生成物を得る。構造は赤外、ＮＭＲ，質量分析
により確認された。

実施例３ ■ ０ 実施例２のホスフォネート反応生成物１９．５ｆ（０，
０９モル）を、１００ｍＪ（１，２１モル）の製塩化水
素酸と混合し、３時間還流ののち、減圧下にストリップ
する。残留物を３０ｍの水に溶解し、５０チ水酸化ナト
リウムでｐＨを１０に調節する。減圧下にストリップす
る。

生成物をさらに３０ｍ／の水に溶解し、製塩化水素酸で
ｐＨを１に調節する。−夜冷却し、翌朝濾過して所望生
成物５．４ｆ（純度９８．３重量係）を得た。（収率３
５．４９　％　）。構造は、赤外、ＮＭＲ，液体クロマ
トグラフで確認された。

実施例４ Ｎ−ホスホノメチルグリシンの製造 丸底フラスコに５０ｍの１，２−ジクロロ・　エタンを
入れ加熱、還流する。５．５　ｍｌ　（０，０７７モル
）のアセチルクロライドおよび３．４２（０，０１６７
モル）の１．３．５−）リシアノメチルへキサヒドロ−
１，３，５−）リアジンを１０分以上で同時に加え、ア
セチルハライドは容器中で過剰に保っておく。混合物を
０．５時間還流し、減圧下にストリップする。

残留物に、５　ｍｌのトルエンと６．６　ｍｌ　（０，
０５モル）のトリメチルホスファイトを加え、１５分還
流する。室温で２時間攪拌し、減圧下にストリップする
。

残留物に３０　ｍｌ　（０，３６モル）の製塩化水素酸
を加え、３時間還流し、減圧下ストリッｆ−ｆる。所望
のＮ−ホスホノメチルグリシンを４７．９重量％含有す
る固状物１１．３　ｆを得る（液状クロマトで確認）。

構造はＣ１３およヒプロトンＮＭＲで確認した。Ｎ−ホ
スホノメチルグリシンの全収率は、６４チであった。

実施例５ ０．０−ジメチル−Ｎ−シアンエチル−Ｎ攪拌機と還流
コンデン世−を付した５０ｍ１丸底フラスコに８　ｒｎ
ｌのメチレンクロライドに８　ｍＦ　（０，０８３モル
）のエチルクロロフォーメートを溶解したものと３．４
９　（０，０１６７モル）の１．３．５−トリシアノメ
チル′＼キサヒドロ−１，３，５−１リアソンを入れる
。

１時間、混合物を還流し、減圧下にス）　ＩＪタッグる
。残留物′ｆ：５　ｍｌのメチレンクロライドに溶解す
る。１５−のメチレンクロライドに５　ｍｌ、　（０，
０４２モル）のトリメチルホスファイトを溶かしたもの
を加える。これを１時間還流し、冷却後５０ｍ１の水を
加える。５０ｍ１のメチレンクロライドで３回混合物を
抽出する。有機物部分を合わせて硫酸マグネシウムで乾
燥し、減圧下にストリップし、所望生成物６．９２を得
る。収率は５０係。構造は赤外、ＮＭＲ，質量分析で確
認さ′Ｉｔだ。

実施例６ Ｎ−ホスホノメチルグリシンの製造 実施例５のホスホネート反応生成物４．９２（０，０２
モル）を２０１ｎｌ（０，２４モル）の製塩化水素酸と
合せて、３時間還流する。そして減圧下にストリップす
る。残留物を３０ゴの水に溶解したのち、５０チのＮａ
ＯＨでｐｎを１０に調節し、混合物を減圧下にストリッ
プする。生成物を再び５　ｍｌの水に溶解する。構造は
ＮＭＲ，および液体クロマトグラフで確認した。

実施例７ ０．０−ジエチル−Ｎ−シアノメチル−Ｎ−アセ５、６
　Ｆ　（０，０５モル）のカリウム−ｔ−ブトキサイド
を丸底フラスコ中で２５ｍ７！のテトラヒドロフラン（
モレキュラーシーブで乾燥）とスラリー状に混合し、こ
のスラリーを水浴中で冷却する。次に６．４４　ｍｌ　
（０，０５モル）のノエチルホスファイトをスラリーに
窒素気流中で５分間で滴下して加え、混合物を水浴で冷
却し、７．３３ｒ（０，ｏｓモル）のＮ−シアノメチル
−Ｎ−クロロメチルアセトアミドを５０ｍ７！のテトラ
ヒドロフランに稀釈しているものに、１５分間にわたり
滴下添加する。

この混合物を室温まで温め、３時間攪拌する。

この混合物を濾過し、テトラヒドロフランを減圧下にス
トリップし、所望生成物９．０２を得る。構造は、赤外
、ＮＭＲ，質量分析で確認した。

実施例８ ＼ＣＨリー（ＯＨ）ｔ 実施例７で製造された化合物の５，４ｖ（０，０２２モ
ル）を濃厚Ｈαの３０ｍ１（０，３６３モル）と合わせ
、３時間還流し、次いで減圧下にストリップする。褐色
の半固体の所望生成物１０．８　ｆを得た。構造は、赤
外、ＮＭＲ，Ｃ１Ｃ１３Ｎおよび液体クロマトグラフで
確認した。

実施例９ ０．０−ジメチル−Ｎ−シアノメチル−Ｎ−ア１．４４
Ｆ（０，０６モル）の水素化ナトリウムヲ２５　ｍｌの
テトラヒドロフラン（モレキュラーシーブで乾燥）中に
窒素気流下でスラリーにする。６．４　ｍｌ　（０，０
５モル）のジメチルホスファイトを１５分間で滴下添加
する。水素ガスが全部用たところで混合物を水浴で冷却
し、７．３３９（０，０５モル）のＮ−シアノメチル−
Ｎ−クロロメチルアセトアミドを５０＋ｎｌの乾燥テト
ラヒドロフランで稀釈したものを１５分間で滴下添加す
る。混合物を一夜攪拌し、濾過し、減圧下にストリップ
し、黄色油状の所望生成物１１．５　ｆを得る。構造は
、赤外分析、Ｎ　Ｍ　Ｒ１Ｃ１３ＮＭＲ１Ｃ１３Ｎで確
認した。

実施例９の化合物は、実施例３の方法で加水分解して、
ホスホノメチルグリシンを得ることができる。

代理人　弁理士　　桑　原　英　明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　次の反応を含むＮ−ホスホノメチルグリシンの製造
   方法： ａ）　　１，３．５−）リシアノメチルヘキサヒドロー
   １．３．５−）リアノンと次式を有するアシルハライド ■ −Ｃ−Ｘ ここに、Ｘは塩素、臭素、またはヨウ 素、 Ｒは脂肪族または芳香族基、 を反応させて、次式を有するアシルハライドのＮ−シア
   ノメチル−Ｎ−ハロメチルアミド ここに、ＸおよびＲは上記に定義した とおり、 ホスファイト ＯＲ” Ｒ”０−Ｐ−ＯＲ” ここに　Ｈｌ、Ｈｌは共に芳香族基ま たけ共に脂肪族基、 Ｒ３は脂肪族基またはアルカ リ金属、 と反応させて、次式のホスホネート化合物 ここに　Ｒ１、Ｒ１は上に定義したと おり、 を得る。 Ｃ）反応（ｂ）で生成したホスホネートを加水分解して
   Ｎ−ホスホノメチルグリシンを得る。 ２　１’ｌ″−０１〜４アルキルおよびＸが塩素である
   特許請求の範囲第１項の方法。 ３　Ｒがｑ〜４アルキル、Ｒ１が自〜６アルキル、Ｒ２
   がＣ１〜６７　Ａ／　キ／Ｌ／、Ｒ３がＣＩ−Ｊアルキ
   ル、ナトリウム捷たはカリウム、およびＸが塩素である
   特許請求の範囲第１項の方法。 ４　Ｒがｃ１〜１！　アルキル、Ｒ１がＣ１〜４アルキ
   ル　Ｒ２が自〜４アルキル、Ｒ３が０１〜４アルキル、
   ナトリウムまたはカリウムおよびＸが塩素である特許請
   求の範囲第１項の方法。 ５　Ｒが一〜１２アルキル、Ｒ１が０１〜．アルキル、
   Ｒ２が自〜２アルキル　Ｒ３が自〜２アルキルおよびＸ
   が塩素である特許請求の範囲第１項の方法。 ６　Ｒ１Ｒ１、Ｒ２およびＲ３がメチル、およびＸが塩
   素である特許請求の範囲第１項の方法。 ７　反応（ａ）が約０〜１５０Ｃの間でなされる特許請
   求の範囲第１項の方法。 ８　反応（ｃ）が酸触媒とともになされる特許請求の範
   囲第７項の方法。 ９　酸触媒が塩化水素酸ま７Ｅは臭化水素酸である特許
   請求の範囲第８項の方法。 １０　次の式を有する化合物 ここに、ＲはＣ１〜４アルキルまたはエトキシ、 Ｘは塩素、奥床まだはヨウ素。 １１　Ｒがメチル、Ｘが塩素である特許請求の範囲第１
   ０項の化合物。 １２　　Ｒがエトキシ、Ｘが塩素である特許請求の範囲
   第１０項の化合物。 １３　次式を有する化合物 ここに、ＲはＣ１〜４　アルキル、 Ｒ１、Ｒ２は共にＣ，〜６アルキ ル。 １４　　Ｒがメチル、Ｒ１がメチルおよびＲ２が５メチ
   ルである特許請求の範囲第１３項の化合物。 １５　　Ｒがエトキシ　Ｒ１がメチルおよびＲ２がメチ
   ルである特許請求の範囲第１３項の化合物。