JPS62242690A - α−アミノアルキルホスホン酸の製法 - 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】 式（Ａ）（特許請求の範囲第１項の記載参照）一式中Ｒ
１及びＸが夫々Ｈである−の非置換アミノメチルホスホ
ン及び異なる類似の燐含有化合物は生物学的−主として
除草性−作用を有し、一部はこれら化合物は又生物学的
に活性な物質に更に加工することができる（定期刊行物
「Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ　ａｎｄ　８ｕｌｆｕｒ　Ｊ　
１９　Ｂ　３　％第１４巻、第２９５〜３２２頁、特に
第３１７〜３２０頁中のり、Ｍａｉｅｒの論文「ＡａＷ
ａｎｃｅｓ　１ｎｔｈｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　
Ａｍ１ｎｏｐｈｏａｐｈｉｎｉｃ　Ａｃ１ｄｓ　Ｊ参照
）。この論文はなるほど主として、既に題名から明かな
様に、アミノホスフィン酸に関するが、併しそこでは又
アミノホスホン酸ヲ論シている。

更にこの論文の部分Ａ（第２９６〜３１５頁中のアミノ
ホスフィン酸の製造）はアミノホスフィン酸ｔｎ造する
ための若干の公知製法のみならず又アミノホスホン酸の
種々な製法を記載している。この方法によれば原則的に
文武Ａの化合物を得ることができる。

上記文献中で一緒には記載されていない方法は、Ｍ、　
８ｏｒｏｋａ　ｕｎｄ　Ｐ、　Ｍａｓｔａｌｅｒｚ　　
の論文「Ｈｏｆｍａｎｎ　Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ａ
ｎｄ　Ｂｒｏｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆムｍ１ｄｅａ　ｄ
ｅｒｉｖｅｄ　ｆｒｏｍ　Ｐｈｏｓｐｈｏｎｏａｃｅｔ
ｉｃ　Ａｃ１ｄ　Ｊ（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｉａｅ
ｔｔｅｒｅ　ＮＩｈ５２、第５２０１〜５２０２頁、１
９７３）中に記載されている、種々なホスホンカルボン
酸アミドのエステルのホフマン分解及び酸加水分解によ
る若干の特殊なα−アミノアルキルホスホン酸の製法で
ある。

ホフマン分解によりカルボン酸アミドをアルカリ性媒体
（その中では対応する次亜ハロゲン酸塩が生成する）中
での塩素又は臭素による処理により１個のＣ−原子が少
ないアミンに変えることができる（例えばＯｒｇａｎｉ
ｃ　Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　３（１９４６）、第２６７頁
以下［Ｔｈｅ　ＨｏｆｍａｎｎＲｅａｃｔｉｏｎ　Ｊ特
に第２６８頁）、ホフマン分解に就ては次の反応式が示
される（ハロゲンとして臭素を用いそしてＲは有機残基
全意味する）：ＲＣＯＮＨ２＋　　Ｂ　ｒ２　＋　　４
　０Ｈ−→　　Ｒ−ＮＨ雪＋　　Ｃｏ３”−＋　　２Ｂ
　ｒ−＋　　２Ｈ１０前述のＭ０日ｏｒｏｋａ　ｕｎｄ
　Ｐ、Ｍａａｔａｌｅｒｚ　　の論文に記載のホフマン
分解反応は次の模式図により示すことができる： １）ホフマン分解、 ＯＣ山　　　　　℃に於て　　　　　　　０Ｈ２）濃Ｈ
Ｃ１，還流 ここでは対応するα−アミノアルキルホスホン酸の収率
は理論値の７０乃至８０％であるとされている。

燐と結合したＣ−原子はｉ４換されていないか又は他の
基により置換されているなら、ホフマン分解の条件下先
づ第一に、模式図Ｃ）、ｄ）及びｅ）から明かな様に、
ハロゲン置換ホスホンカルボン酸誘導体が生成し、実際
上ハロゲン不含アミンが生成しないとされている： Ｃ２ＨＢＯ−Ｐ−ＣＢｒ！−（！０Ｎ）（２■ ０　Ｃ，Ｈ。

Ｃ２Ｈ３Ｏ−Ｐ−ＣＢｒ！−ＣＯＯＨ ０Ｃ宜Ｈ。

ここでその他ホフマン分解に関して通常な１モルの代り
にＮａ０Ｂｒ　　２モルを使用すれば、化金物アミノカ
ルボニル−ジブロムメチル−ホスホン酸ジエチルエステ
ル（Ｃ）の収率が７５係までであるとされている。

Ｃ２Ｂｓ Ｃ，Ｈ＠０−Ｐ−ＯＢｒ−０００Ｈ ０Ｃ富Ｈ。

（収率ニア０％） ０　Ｃ！、Ｈ。

Ｃ２Ｒ５０−Ｐ　−ＣＢ　ｒ　−ＣＯＮ　Ｈ！００１Ｈ
＠ （収率：８０係） 反応θ）の最終生成物に於てＣＯＮ　Ｒ２−基は同様に
カルボキシル基に加水分解することができる。更に加水
分解する場２合この酸から反応Ｃ）及ヒｄ）の酸からと
同様に又ホスホンエステル基がＯＨ−基に加水分解され
る。

自社試験が示す様に、Ｎａ０ＢｒをＮａ０Ｏ２に換える
場合も前記の反応Ｃ）の場合式（Ａ）（Ｒ１＝Ｈ）の実
際上ハロゲン不含アミンが生じない。

前記のＭ、　Ｅｌｏｒｏｋａ　ｕｎｄ　Ｐ、　Ｍａａｔ
ａｌｅｒｚ　　の論文により記載された、上記Ｃ）、ｄ
）及びθ）で示された反応を、この場合にも通常のハロ
ゲン不含ホフマン分解生成物（α−アミノアルキルホス
ホン酸）が高収率で生成する様に変える試み及びこの反
応を場合により又なお他の類似のＰ−Ｃ−化合物に拡大
する試みに於て、対応するアミノカルボニルアルキルホ
スホン酸のエステル（上記のＭ、　８０ｒｏｋａ　ｕｎ
ｄ　Ｐ、　Ｍａｓｔａｌｅｒｚ　　の論文）からでなく
夫々のエステル塩から及びアミノカルボニルアルキル−
ホスフィン酸系に於て頑似方法でアミノカルボニルアル
キル−ホスフィン南アフリカ特許８５１９４８１号明細
書に相当する□）。

前記保護権の対象は、一般式（１） （式中ｎＦｉ１又は０を、Ｒ１はＨ％ＯＨｓ又は（！Ｈ
ｔ　０ｓｅｓ　ｔ”そしてＲ２は１１　（ｎ　＝　１の
場合）及びアルキル又はフェニル（ｎ＝００場合）を意
味する） で示されるα−アミノアルキルホスホン−及びα−アミ
ノアルキル−ホスフィン酸を製造する方法に於て、一般
式（ＩＩ） ｃ式中ｎ及びＨｌ　　は一般式（１）の場合と同一の意
味を有しそしてＲ３はアルキル（ｎ＝１の場合）、アル
キル又はフェニル（ｎ＝０の場合）をそしてＭＰ”はｐ
−価の陽イオンを意味する）で示される化合物をホフマ
ン分解に付しそして一般式（１）の化合物を公知方法で
得ることを特徴とする上記製法である。この場合一般式
（１）のα−アミノアルキルホスホン−及びα−アミノ
アルキルホスフィン酸は例外なく理論値の約７０乃至９
０優の収率で得られる。

この方法を更に開発して本発明者は、α−アミノアルギ
ルホスホン酸を有利に又対応するアミノカルボニルアル
キル−ホスホ：ｙａｔ−（全）−塩（前記保護権の方法
によるエステル塩の代りに）のホフマン分解により得る
ことができることを見出した。それ放水発明の対象は、
一般式（４） （式中Ｒ１はＨ，１〜４個のＣ−原子を有するアルキル
又は（！）１！−０６Ｈ，でありそしてＸはＨ又は金属
陽イオンである） で示されるα−アミノアルキルホスホン酸又はその塩を
製造する方法に於、一般式（至））（式中Ｒ１は式（Ａ
）の場合と同一の意味を意味を有しそしてＭＩ）６９は
水素又はｐ−価の金属陽イオン好ましくはＮａ６９又は
Ｋｅを意味する）で示されるアミンカルボニルアルキル
ホスホン酸の塩をｐ−価の金属陽イオンの次亜ハロゲン
酸塩で処理しそして生成した金属塩を単離するか又は得
られる、α−アミノアルキルホスホン酸を製造するため
の反応混合物を酸性化することを特徴とする上記製法で
ある。Ｒ１のアルキル残基はメチル、エチル、プロピル
、イソプロピル、ｎ−ブチル、第ニブチル、第三ブチル
又はイソブチルであることができそして好ましくはメチ
ルである。併し殊にＲ１は水素であるのが好ましい。本
発明による反応は有利には２０乃至９０℃の温度で実施
される。

この様に得られる塩から一般式（Ａ）のα−アミノアル
キルホスホン酸を常法で得ることができる。

本発明による方法の場合収率は前記保護権の方法による
収率と同じ範囲である。このことは非常に驚くべきこと
である。

何となればＭ、　８ｏｒｏｋａ　ｕｎｄＰ、　Ｍａａｔ
ａｌｅｒｚ　　及び自社試験によれば全エステル形の一
般式＠）の化合物のホフマン分解及び酸加水分解により
主としてハロゲン化されたホスホン酸誘導体が得られそ
して通常のハロゲン不含ホフマン分解生成物（アミン）
が実際上得られないからである。

出発化合物の比較的価かな変更（エステルの代りに塩）
は全く別の本発明による反応経過を予期させない。

本発明による方法の出発化合物即ち一般式帥）のアミノ
カルボニルアルキルホスホン酸−塩は公知の方法により
得ることができる。例えば亜燐酸エステルとα−ハロゲ
ンカルボン酸アミドとの反応（８１ＩＪえばＪ、Ｏｒｇ
、Ｏｈｅｍ、　２５、第１８８３〜１８８６頁（１９５
Ｂ）に相当する）れを有利にはトリメチルシリルプロミ
ドによりビス−トリメチルシリルエステルに変換する。

後者は水により容易に加水分解できる。この場合生成し
たアミノカルボニルアルキルホスホン酸は次になお中和
されるべきである。この製法を式により次の如く示すこ
とができる：Ｒ龜 ■ ａ）　　（ＲＯ）３Ｐ　＋　ＣＡＯＨ−００１４Ｈ冨→
ＲＯ−Ｐ−Ｃ１ｌ−００１１Ｈｔ　＋　ＲＣ４■ Ｒ （ａ＝アルキル） Ｒ Ｒ１ （ＣＨｓ　）ｓ　８１０−　Ｐ　−ＯＲ−ＣＯＮ　Ｈ１
＋　　２　ＲＢ　ｒ嚇 ０８１（○ｕ、）Ｓ ｏｓｌ（ｃａｓ）ｓ ヘキサメチル−ジシロキサンＣＣＨｓ”）ｓｓｌ−ｏ−
８１（（！　Ｈｓ　’）ｓはＰＢｒｌにより再びトリメ
チルシリルプロミド（ＯＲＢ）１８１１ｒ　　に変える
ことができる。

一般式（Ｂ）の化合物のホフマン分解は例えば塩素又は
臭素及び苛性アルカリ液特にＮａＯＨ又はＫＯＨ−この
反応タイプにとって通常及び公知である如き−によシ実
施される。この場合好ましくは先づアルカリ水酸化物溶
液中での塩素又は臭素の反応によりアルカリ性次亜ハロ
ゲン酸塩溶液を製造する様に行われる。この溶液中に化
合物（Ｂ）を固体形で又は水性溶液として有利には約２
０乃至３０℃に於て導入する。当然、次亜ハロゲン酸塩
−溶液のみが十分にアルカリ性である場合、例えば遊離
アミノカルボニルアルキル−ホスホン酸又はその単塩を
直接使用することも可能である。次に一般式（Ｅ）の塩
は溶液中で生成する。ハロゲン：アルカリ水酸化物：化
合物（Ｂ）のモル比は例えば約（１乃至１．２　）：約
（４乃至６）：約１である。

化合物ｒＢ）又は対応する遊離アミノカルボニルメチル
−ホスホン酸の添加後温度は有利には約９０℃殊に４０
乃至８０℃特に約６０乃至７５℃に高められる。ここで
は大抵の場合殊に約５０℃から発熱反応が開始するので
、その場合場合により冷却せねばならぬ。

得られる反応溶液の後処理は常法で行われる。

例えば遊離を目的としてα−アミノアルキルホスホン酸
（Ａ）を酸例えば塩酸と反応させる。次に蒸発濃縮させ
そして無機塩の主要部分を分離する。得られる溶液を場
合により別の反応に利用することができる。又溶液を減
圧下蒸発乾固しそして適当な溶剤例えば０日、ＯＨ、Ｈ
Ｃ：ＯＯＨ。

ＣＩ（３ＣＯＯＨ等の利用下著しく純粋なアミノアルキ
ルホスホン酸（Ａ）　を得ることも可能である。更に精
製させるためになお再結晶させることができる。

本発明を次の列により詳細に説明する。本発明の例の後
に比較例を示すが、これからはホフマン分解の条件下ア
ミノカルボニルメチル−ホスホン酸ジエチルエステルか
ら実際上アミノメタンホスホン酸が生成しないことが明
かである。

例 アミノメタンホスホン酸　（ＨＣｌ）、Ｐ−Ｃ！Ｈ！Ｎ
Ｈ宜ａ）　　出発化合物アミノカルボニルメチルホスホ
ン酸−Ｎａ−塩の製造 Ｉ Ｎ　ａ　Ｏ−Ｐ　−０１３１−００Ｎ　Ｈ！Ｎａ アミノカルボニルメチルホスホン酸−ジエチルエステル
をアルプゾフによる公知の方法でトリエチルホスフィツ
ト及びクロルアセトアミドから得る。

次にジエチルエステルをトリメチルシリルプロミドによ
りビス−トリメチルシリルエステルに変える。そのため
にはジクロルメタン３００を中アミノカルボニルメチル
ホスホン酸ジエチルエステル１９５Ｆ（１モル）の溶液
中にトリメチルシリルプロミド３０６ｆを攪拌下滴入す
る。この場合温度は４０℃に上昇する。５時間攪拌し、
次に水流ポンプによる真空中で６０℃の内部温度まで留
出する。残留物はアミノカルボニルメチルホスホン酸ビ
ストリメチルシリルエステル２８３ｔである（収率、理
論値の１００％）。生成物は結晶する。　。

ビス−１−’Ｊメチルシリルエステルの加水分解ニアミ
ノカルボニルメチルホスホン酸ビス−トリメチルシリル
エステル２８３ｆ（１モル）ヲ約７０℃に加温しそして
この様に液化した形で２０℃に於て水１０〇−中に攪拌
及び冷却下滴下する。次に０℃に冷却する。結晶終了後
吸引ろ過する。アミノカルボニルメチルホスホン酸１１
８ｔが得られる。ろ液は２層から成り、上層を分離しく
ヘキサメチルジシロキサン）、下層を蒸発濃縮し、この
場合更に１２２が得られる。Ｍ点１７８〜１８０℃のア
ミノカルボニルメチルのホスホン酸が全部で１３０？得
られる。

これは理論値の９ａ５９１の収率に相当する。

Ｃ震）１．１１０４Ｆ 分子量：１３９ 計算値：　　１７．２５憾Ｃ４，３２４Ｈ１α０６４Ｎ
　２２．５％Ｐ実測値＝　１ＺＯ％Ｃ４，４係Ｈ９，９
％Ｎ２２．３％Ｐ遊離アミノカルボニルメチルホスホン
酸の中和ニアミノカルボニルメチルホスホン酸５６ｔ（
α４モル）を水中で分散させる。このためには冷却下濃
苛性ソーダ液を、ｐＨ６，５の澄明溶液が生成するまで
滴下する。この様な溶液１４５？が得られる。

ｂ）本発明による反応 水酸化ナトリウム６７．２　ｔ　（１，６８モル）、塩
素２　ｑ、　ｓ　ｙ　（（Ｌ　４２モル）及び水４００
−から一５℃に於て製造した次亜塩素酸塩−溶液に、前
記の如く製造した溶液を５０℃に於て５分間流入させる
。温度ｆｔ５０℃に高め、次に１分以内に８０℃に高め
、冷却する。反応混合物を約３０分間７０℃で保つ。次
に冷却しそして塩化水素の導入によりｐＨ２，６にする
。次に水流ポンプによる真空中で殆んど蒸発乾固しそし
て残留物を濃塩酸１００−と共に攪拌し、吸引ろ過しそ
して濃塩酸で洗う。塩化ナトリウム１２４？を吸引ろ過
する。ろ液を蒸発濃縮し、水を加えそして再び蒸発乾固
し、最後に高真空中で浴温７０℃に於て蒸発濃縮する。

得られる残留物をメタノール／水と共に分散させる。全
部で３１Ｆのアミノメタンホスホン酸が得られる。

これは理論値の７０％の収率に相当する。

比較例 アミノカルボニルメチルホスホン酸ジエチルエステルの
ホフマン分解の試Ｍ （Ｃ，ＨｓＯ）、ｐ−ａＨｌ−ｃｏＮａ。

水酸化ナトリウム６７．２　Ｆ　（１，６８モル）、塩
素２９．８　？　（０，４２モル）及び水４００−から
０℃に於て製造した次亜塩素酸塩−溶成に室温に於てア
ミノカルボニルメチルホスホン酸ジエチルエステル７８
ｆ（１４モル）ｅ７ＪＯ，ｔル。

先づ加熱せずに５０℃に加温した反応溶液を３０分間６
５℃に加熱しそして冷却後濃塩酸で酸性化する。回転式
蒸発機に於て蒸発濃縮後濃塩酸１５０＋ｄｆｔ加え、生
成した食塩をろ別し、ろ液を２時間還流下加熱する。完
全な蒸発濃縮後メタノール２ＱＯ−及びピリジン５０−
を加える。この条件下不溶なアミノメタンホスホン酸の
沈殿が認められない。更に薄層クロマトグラムに於てア
ミノメタンホスホン酸のこん跡しか検出され得ない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式Ａ ▲数式、化学式、表等があります▼（Ａ） （式中Ｒ＾１はＨ、１〜４個のＣ−原子を有するアルキ
   ル又はＣＨ＿２−Ｃ＿６Ｈ＿５でありそしてＸはＨ又は
   金属陽イオンである） で示されるα−アミノアルキルホスホン酸又はその塩を
   製造する方法に於て、一般式（Ｂ）▲数式、化学式、表
   等があります▼（Ｂ） （式中Ｒ＾１は式（Ａ）の場合と同一の意味を意味を有
   しそしてＭ＾ｐ＾■は水素又はｐ−価の金属陽イオンを
   意味する） で示される化合物をｐ−価の金属陽イオンの次亜ハロゲ
   ン酸塩で処理しそして生成した金属塩を単離するか又は
   得られる、α−アミノアルキルホスホン酸を製造するた
   めの反応混合物を酸性化することを特徴とする上記製法
   。 ２、次亜ハロゲン酸塩が次亜塩素酸塩又は次亜臭素酸塩
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、化合物Ｂを塩素又は臭素及び苛性アルカリ液と反応
   させる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４、反応を約２０乃至９０好ましくは約４０乃至８０特
   に約６０乃至７５℃の温度で実施する特許請求の範囲第
   １項乃至第３項のいづれかに記載の方法。 ５、ハロゲン対アルカリ水酸化物対化合物（Ｂ）のモル
   比が約（１〜１．２）対（４〜６）対約１である特許請
   求の範囲第３項又は第４項記載の方法。 ６、Ｍがナトリウム又はカリウムである特許請求の範囲
   第１項乃至第５項のいづれかに記載の方法。 ７、Ｒ＾１がＣＨ＿３又はＣＨ＿２−Ｃ＿６Ｈ＿５好ま
   しくは水素である特許請求の範囲第１項乃至第６項のい
   づれかに記載の方法。