JPS61161292A - Ｎ‐アルキル‐ｎ‐ホスホノメチルグリシンの熱脱アルキル化法 - 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】 発明の背■ 本発明はＮ−アルキル−Ｎ−ホスホノメチルグリシンの
脱アルキル化によるＮ〜ボスボッメチルグリシンの製造
方法に関する。更に詳細には、本発明は高収率で且つ反
応副生成物を殆ノυと生成しない比較的簡単なＮ−ホス
ホツメデルグリシンの製造方法に関する。

Ｎ−ホスホツメデルグリシンはグリホゼ−１〜という一
般名でも知られており、広範囲の雑草と作物を抑制する
のに有用である非常に有効且つ、商業的にも重要な植物
毒薬である。Ｎ−ホスホツメデルグリシンは広範囲の多
年性と一年性草本および広葉植物の葉に使用できる。工
業的な用途としては、道路端、水路、および送電線沿い
貯蔵施設内、および他の非ｆｉｌｌ地内の雑草の抑制が
含まれる。グリホセートは通常溶媒中好ましくは水中で
陰イオンのグリホセートとして保持された種々の塩の形
態で除草剤組成物に含まれる。

商業的重要性のためにグリホセートを合成するための多
くの製造方法が報告されている。グリホセートの製造方
法の一つはバーシューマン（ｌｌｅｒｓｈｍａｎ　）に
より、米国特許第３．９６９．３９８号に記述されてい
る。この方法においては、イミノジ酢酸をホルムアメデ
ヒドおよびリン酸と反応させ、中間体であるＮ−ホスホ
ノメチルイミノジ酢酸を得る。この中間体を酸化しグリ
ホセートを製造するものである。

もう一つのグリホセートの製造方法はゲルドナー　（Ｇ
ａｅｒｔｎｅｒ）により特許第３．９２７．０８０号に
記述されている。ゲルドナーの記述によれば、グリホセ
ートの製造はＮ−ｔ−ブチル−Ｎ−ホスホノメチルグリ
シンまたはそのエステルを酸性条件下で加水分解するこ
とにより行われる。

アミン類の炭素−窒素結合の化学は近年研究の主題であ
る。例えば、ムラハシとワタナベは第三級アミンと水と
の金属触媒による反応を、ジャーナル　オブ　アメリカ
ン　ケミカル　ソｌナエテイ−（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ
　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　５ｏｃｉｅ
ｔ　　）１０１．７４２９　（１９７９）。゛′第三級
アミンとボとのパラジウム触媒による加水分解″という
主題で発表した。この報告によれば第三級アミンの触媒
的酸化はパラジウム触媒により一般的且つ効率的に進行
し第二級アミンとカルボニル化合物が生成すると記述さ
れている。

欧州特許第０．０５５．６９５号においては、水添分解
によるＮ−置換−Ｎ−ホスホノメチルグリシンの窒素原
子からの置換基の脱離方法が開示されている。窒素原子
の置換基としては１−アリルアルキル基が水添分解開裂
反応に適していると記述されている。水添分解反応は硫
酸バリウム担持の白金またはパラジウムのような触媒の
存在下で行われる。

発明の概要 −〇　− 本発明に従えば、Ｎ−アルキル基がベータ位の炭素原子
に少なくとも１個の水素原子を持つＮ−アルキル−Ｎ−
ホスホノメチルグリジン（ＮＡＮＰ）のジーまたはトリ
アルカリ金１主塩の水溶液を高温に加熱することからな
るＮ−ホスホノメチルグリジンのアルカリ金属塩の製造
方法が提供される。この反応の特徴の一つは所望の塩に
加えてオレフィン副生物が生成することである。

他のベータ位の置換基の一つが例えば窒素、酸素または
硫黄のＪ：うなヘテロ原子の場合、オレフィン副生物は
遷移的なものであり、別の形で除去することができる。

発明の詳細な説明 本発明の製造方法に使用するＮＡＮＰのアルキル置換基
は少なくとも一個の水素原子をベータ位の炭素原子に右
する直鎖、分岐鎖のアルキルまたは環状アルキル基であ
り、例えば、エチル、プロピル、イソプ［コピル、ブチ
ル、ヘキシル、シクロヘキシル、ａ′−３よび、シクロ
プロピル基である。好ましいアルキル置換基は、式 ％式％ 〔式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は独立して水素原子
、炭素数１−６のアルキル基、ベンジル基、アリル基、
置換アリル基から成る群から選択された基であり、Ｒ３
と１テ、はＲ３ど［又４の一方のみが式 ％式％ で表わされる残基の場合には、独立してＯ ＩＩ　　　　　　Ｉ　　　　　　　ｌ１ｌ−１ｏ−Ｃ−
ＣＩ−１，、−Ｉｆ−ＣＩ−１２−Ｐ、−（０１−（）
　２、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のアル」キ
シ基、アリルオキシ基、ヂＡ−ル基、炭素数１−４のチ
オアルキル基、チオアリル基、おＪ：び式−ＮＲ５Ｒ６
（式中、Ｒ５とＲ６は独立して水素原子、炭素数１〜７
１のアルキル基およびアリール基から選択される）から
選択され１（する〕で表わされる。

本発明で用いるハロゲン原子という用語は、この族の全
て、すなわち、塩素、フッ素、臭素、ヨー素を包含する
。

本発明で用いるアリル基という用語は、フェニル基、ナ
フチル基、ビフェニリル基、あるいは低級アルキル基、
低級アルコキシ基、メチレンジオキシ基、ハロゲン原子
、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜４のハロアルキル基
、およびチオアルキル基からなるクラスから独立に選択
される１〜３個の置換基で置換されたフェニル基、ナフ
チル基、または、ビフェニリル基などの残基を包含する
。

置換されたフェニル基としては、オルソ、メタ、または
パラ位に置換基を有するモノ置換フェニル基、例えば、
メチルフェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニ
ル基、ブトキシフェニル基、フルオロフェニル基、クロ
ロフェニル基、ブロモフェニル基、ヨードフェニル基、
トリフルオロメチルフェニル基、ニトロフェニル基、メ
チルチオフェニル基、ブチルチオフェニル基、シアノフ
ェニル基、エトキシカルボニルフェニル基、などで−〇
　− あり、および、置換基が同じでも異なっても良く、フェ
ニル環の２．３．４．５または６位に置換された、ジー
およびトリー置換フェニル基、例えばジクロロフェニル
基、ジメチルフェニル曇、メチルクロロフェニル基、エ
チルフルオロフェニル基、ジブトキシフェニル基、ブチ
ルニトロフェニル基、メチルチオクロロフェニル基、ジ
ー（エチルーヂオ）フェニル基、トリメチルフェニル基
、トリクロロフェニル基、１〜リブチルフエニル基、■
デルジクロロフェニル基等である。

置換されたナフチル基の代表例としては、メチルナフチ
ル基、ニトロナフチル基、ブロモナフチル基、ジメチル
ナフチル基、ジフルオロナフチル基、１〜リメチルナフ
チル基等である。

置換されたビフェニリル基の代表例としては、メチルビ
フェニリル基、ニトロビフェニリル基、ブロモビフェニ
リル基、ジメチルヒフエニリル基、ジフルオロビフェニ
リル基、トリメデルビフェニリル基等である。

本発明で用いるアリルオキシという用語は、前記載にお
いて酸素結合で連結した上）本のアリル基を包含し、そ
して同様に本発明で用いたヂＡアリル基という用詔は、
前記式に硫黄結合で連結した上述のアリル基を包含する
。

本発明で用いるヂオアルキルという用詔は、前記式に硫
黄原子と結合した上述のアルキル基を包含する。

本発明の範囲に含まれるーＮＲ５Ｒ６の代表例はジメチ
ルアミン、メチルエチルアミン、フェニルデシルアミン
、ジメチルアミン等である。

上述の如＜ＮＡＮＰのジーまたはトリ−アルカリ金属塩
は本発明の製造方法においては、水溶液として使用され
る。反応混合物中でのＮＡＮＰに対するアルカリ金属塩
基のモル比は一般にはＮＡＮＰＩモ°ルに対し約２から
４またはそれ以上のモル数のアルカリ金属塩基の範囲で
ある１７本発明の好ましい具体例としては、ＮＡＮＰに
対するアルカリ金属塩基のモル比が約３対１から３．５
対、１の範囲であり、更に好ましくは約３．１対１から
３．３対１の範囲である。

ＮＡＮＰのジーまたはトリ−アルカリ金属ＪＷはＮＡＮ
Ｐを適当量の塩基と混合し、予じめ塩を形成させること
により与えられる。このようにして調製した塩を、本発
明に使用するために、水または塩基水溶液に加える。あ
るいは、所望のアルカリ金属塩は、ＮＡＮＰまたは加水
分解性のＮＡＮＰの誘導体と適当量のアルカリ金属塩基
水溶液とを混合し製造過程中で形成され、そしてこの溶
液を直接加熱するとＮＡＮＰからの脱アルカリ化反応を
起こす。

代表的に使用されるＮＡＮＰの塩はアルカリ金属塩類で
ある。このＪ：うな塩の例はナトリウム、カリウムおよ
びリチウム塩である。好ましくは、ナトリウム塩が本発
明の製造法に用いられる。操作上以下の実施例で示ずよ
うに塩類は十分な吊の塩基を反応容器に加えることによ
り製造過程中で良好に与えられる。

前述の如く、本発明の製造法に使用されるＮＡＮＰのア
ルカリ金属塩は、ＮＡＮＰまたは加水分解性のＮＡＮＰ
の誘導体から誘導される。本発明の製造法は、比較的強
い塩基性の条件下、高温で行われるために、多くの種類
の加水分解性のＮＡＮＰの誘導体を使用することができ
る。このような誘導体は、本発明の方法に従ってアルカ
リ水溶液と混合した場合、加水分解を起し所望のアルカ
リ金属塩を形成するので使用され１ｑる。このようなＮ
ＡＮＰの誘導体の例はエステル、アミド、強酸の塩ニト
リル、チオエステルおよびこれらの混合物である。前記
加水分解性のＮＡＮＰの誘導体の代表例は、先行技術の
中で、例えば参考文献として本文に記載したフランツ（
Ｆｒａｎｚ　）の米国特許第３．７９９，７５８号の中
で公知である。

本発明の製造方法により製造されるＮ−ホスホノメチル
グリジンの塩は例えば当業者に公知の如く、鉱酸によっ
て酸性にすることにＪ二り、容易に該当する酸、すなわ
ちＮ−ホスホノメチルグリジンに変換される。

本発明の製造方法は広い温度範囲、代表的には約２００
℃以上の範囲で進行するが、本発明の製造方法を約２５
０℃から約３５０℃の範囲で操作することが望ましい。

一般に、本発明の方法を操作する際の温度範囲の上限は
、反応混合物中に使用されている物質の熱安定性に依存
する。

本発明の製造方法においては、適切な手段、代表的には
反応温度における水の蒸気圧以上の圧力を反応混合物に
加えることにより、反応混合物中に水を保持する。

本発明の方法においてアルカリ金属塩の形で使用される
ＮＡＮＰは公知の方法により得られる。

例えばイラニ（Ｉｒａｎｉ　）等による米国特許第３．
２８８．８４６号およびメデリツツア（Ｈｏｅｄｒｉｔ
ｚｅｒ）等によるジャーナル　オブ　オーガニック　ケ
ミストリー（Ｊ、　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ、　、　３１　
。

１６０３　（１９６６）を見よ。これらに記述されてい
る反応は本発明の方法に使用される第３級アミンを得る
のに、容易に応用される。

以下の実施例は本発明の詳細な説明するのに役立つもの
であるが、本発明をいずれかの方法に限定するものでは
ない。

実施例１ モネル合金製の１００戒加圧反応器に２１．１９　（０
，１０ｍｏｌ　＞のＮ−イソプロピル−Ｎ−ホスホノメ
チルグリシン、２６．２ｇ（０，３３ｍｏｌの５０％水
酸化すトリウムおよび８〃認の水を仕込んだ。反応器を
閉じて窒素を２０分間流した。

その後反応器を密閉し３時間、３００℃で加熱した。反
応中にプロペンの遊離ににり生じた加剰の圧力を開放し
たが反応混合物中に水が保持されるように反応器の全圧
を調製した。冷却し、残圧を開放した後、反応器から粘
稠な溶液を取り出し、２４ｄの水で希釈した。この溶液
を２７．２ｄのａ塩酸で中和した。溶液から沈澱したＮ
−ホスホノメチルグリシンを日別し、風乾して、分析に
よる純度９５．２％の白色結晶１４．８ｙを得た。

母液をイオン交換クロマトグラフィーにより精製して更
に１．６３９のＮ−ホスホノメチルグリシンを得た。合
計の収率はしたがって９７％であった。

実施例１と同様にして、Ｎ−ホスホノメチルグリシンを
他の化合物の脱アルキル化により調製し１こ。下表■に
出発物質（開裂するＮ−置換基のみを特定したＮＡＮＰ
）反応時間、およびＮ−ホスホノメチルグリシンの収率
を示す他の例を示す。

−１７一 実施例７ 加圧反応器に２．０９ｇ（８，３ｍｍｏｌ）のメチル−
Ｎ−（（ジメトキシホスフィニル）メチルツーＮ−イソ
プロピルグリシン、２．１７ｇ（２７、２ｍｍｏｌ）の
５０％水酸化ナトリウムおよび１０−の水を仕込んだ。

反応器に窒素を１５分間流した後密閉し、反応器内に水
を保持するために圧力を調整しながら３時間半３００℃
に加熱する。冷却し、残圧を開放した後、反応混合物を
反応器から取り出し、５Ｉｄの水で希釈した。この溶液
を２．４威の塩酸を加え酸性にし、イオン交換クロマト
グラフィーにより精製して、０．２７ｇ（収率２０％）
のＮ−ホスホノメチルグリシンを得た。

実施例８ 容１１０ｄのテフロンカップ中で１．０ｇ（２，７ｍｍ
ｏｌ）のＮ、Ｎ’　−エチレンビス−Ｎ−ホスホノメチ
ルグリシン、１．４ｇ（１７，７ｍｍｏｌ）の５０％水
酸化ナトリウムおよび０．５−の水を混合した。モネル
オートクレーブ内の１０％水酸化ナトリウム２０ｄの浴
の中にこのカップを回いた。オートクレーブに窒素を１
５分間流した後、密閉し、６時間３００℃に加熱した。

冷却してから、反応混合物をオートクレーブから取り出
し、塩酸でｐＨ０，５まで酸性化し還流下数分間加熱し
た。冷却した反応混合物を、次いでイオン交換クロマト
グラフィーにより精製して０．５６ｇ（６１，５％の収
率）のＮ−ホスホノメチルグリシンを得た。

実施例９ Ｎ−イソプロピル−Ｎ−ホスホノメチルグリシンの調製 かきまぜ機、温度計、予備口および冷却器を備えた５ｊ
！の四つロフラスコに３６３ｇ（２，３７ｍｏｌ　）の
Ｎ−イソプロピルグリシンの塩酸塩、２０５ｇ（２，５
０ｍｏｌ　）の亜リン酸および１．７ｊ！！の２０％塩
酸溶液を仕込んだ。混合物を１０８℃に加熱して溶液と
した。予備口から２３１　’ｊ　（２，、８４ｍｏｌ　
）の３７％ホルムアルデヒド溶液を加熱した反応混合物
中に、２時間にねたって加えた。生じた黄色の溶液を８
時間生還流した。すべての揮発物を真空蒸留により除去
して黄色のオイルを得た。このオイルを３００ｄの水に
溶解し、５００ｄのエチルアルコールで希釈して生成物
の沈澱が生じた。結晶を口過により採取し、エチルアル
コールで洗浄し、風乾して３２２９（６４％）のＮ−イ
ソプロピル−Ｎ−ホスホノメチルグリシンを得た。母液
に含まれる生成物は単離していない。

本発明を特定の具体例に関して述べたが、これらは本発
明の特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべ
きでない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｎ−ホスホノメチルグリシンのアルカリ金属塩の
   製造方法において、Ｎ−アルキル基が少なくとも１個の
   水素原子をベータ位の炭素原子に有するＮ−アルキル−
   Ｎ−ホスホノメチルグリシンのジ−アルカリ金属塩又は
   トリ−アルカリ金属塩の水溶液を約２００℃以上の範囲
   の高温で加熱することを特徴とする前記の方法。 （２）Ｎ−ホスホノメチルグリシンの塩を酸性にしてＮ
   −ホスホノグリシンを与える工程を更に含む特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 （３）Ｎ−アルキル基がイソプロピル基である特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 （４）温度が約２５０℃から約３５０℃までの範囲であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （５）Ｎ−アルキル基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３およびＲ＿４は独立して
   水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、ベンジル基、ア
   リル基、および置換されたアリル基から成る群から選択
   された残基であり、Ｒ＿３とＲ＿４は、Ｒ＿３とＲ＿４
   の一方のみが ▲数式、化学式、表等があります▼、 である場合には、独立して、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のアルコキシ基、
   アリルオキシ基、チオール基、炭素数１〜４のチオアル
   キル基、チオアリル基、および式−ＮＲ＿５Ｒ＿６（式
   中、Ｒ＿５とＲ＿６は独立して、水素原子、炭素数１〜
   ４のアルキル基およびアリル基から成る群から選択され
   た残基である）から成る群から選択され得る〕 である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （６）温度が約２５０℃から約３５０℃の範囲である特
   許請求の範囲第５項に記載の方法。 （１）塩基が水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび
   水酸化リチウムから成る群から選択された塩基である特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 （８）ジ−アルカリ金属塩又は、トリ−アルカリ金属の
   塩を製造過程中生成させる特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 （９）塩基が水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、およ
   び水酸化リチウムから成る群から選択された塩基である
   特許請求の範囲第５項に記載の方法。 （１０）塩基とＮ−アルキル−Ｎ−ホスホノメチルグリ
   シンとを、それぞれ約３対１から３．５対１のモル比で
   組み合わせることにより、塩を製造過程中で生成させる
   特許請求の範囲第４項に記載の方法。 （１１）Ｎ−アルキル基がイソプロピル基である特許請
   求の範囲第１０項に記載の方法。 （１２）塩基が水酸化ナトリウムである特許請求の範囲
   第１０項に記載の方法。 （１３）Ｎ−アルキル基がエチル基である特許請求の範
   囲第１０項に記載の方法。 （１４）Ｎ−アルキル基がヒドロキシエチル基である特
   許請求の範囲第１０項に記載の方法。