JPS6338035B2 - - Google Patents

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JPS6338035B2
JPS6338035B2 JP55093214A JP9321480A JPS6338035B2 JP S6338035 B2 JPS6338035 B2 JP S6338035B2 JP 55093214 A JP55093214 A JP 55093214A JP 9321480 A JP9321480 A JP 9321480A JP S6338035 B2 JPS6338035 B2 JP S6338035B2
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glycine
reacting
formaldehyde
phosphonomethyl
dialkyl phosphite
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JP55093214A
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JPS5668688A (en
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Burenderu Ne Hayokuzuki Maruta
Guruyasu Imure
Gyokeru Isutoban
Zusupan Karuman
Kusorubashii Isutoban
Saramon Zorutan
Somojii Gabooru
Suzentookirarii Isutoban
Teimaa Chibooru
Biro Ne Kuzaparii Eba
Isut
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Alkaloida Chemical Co Zrt
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Alkaloida Chemical Co Zrt
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Publication date
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Publication of JPS6338035B2 publication Critical patent/JPS6338035B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • 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
    • C07F9/3808—Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • C07F9/3813—N-Phosphonomethylglycine; Salts or complexes thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＮ―ホスホノメチル―グリシン（グリ
ホスセート）の製法に関する。
Ｎ―ホスホノメチル―グリシン、広いスペクト
ルの全除草剤の活性成分は例えば当業者に周知の
下記の方法により製造できる： ａ 出発材料としてイミノジ酢酸を使用する方法
（ハンガリー特許第165965号、同第167343号及
び同第172170号の明細書）、 ｂ 対称Ｎ―トリ置換―トリアジンを使用する方
法（DE―PSNo.2609172及び2700017）、 ｃ クロロメチル―ホスホン酸誘導体でグリシン
誘導体のホスホノメチル化（ハンガリー特許第
174479号明細書）。
本発明の方法は水性アルカリ媒体中でグリシン
とホルムアルデヒドを反応させ、続いて亜リン酸
ジアルキルとＮ―ヒドロキシメチル―グリシンの
生成アルカリ塩を反応させ、そして酸で得られた
エステルを加水分解することにより生成物が得ら
れるハンガリー特許第173170号明細書を進歩させ
た。前記の方法は公知の初期の方法より複雑では
ないが、しかしながらこの方法は大規模では困難
性を伴う。前記の方法の欠点として、方法の選択
性が十分でないこと、最終生成物がグリシン、ビ
ス―Ｎ，Ｎ―ホスホノメチルグリシン等により著
しく汚染されること、そして所望の純度の生成物
を得るために生成物に更に精製を行なわねばなら
ないことが挙げられる。
大規模に前記の反応を行なう時には、生成物の
元素分析は計算値に対応するが、この生成物は所
望のＮ―ホスホノメチル―グリシンの外に26％の
Ｎ，Ｎ―ビス―ホスホノメチル―グリシン及び６
％のグリシンを実際に含有する。
数値が互いに対応する事実は下記のように説明
できる： 前記の特許明細書の実施例中の炭素、窒素及び
水素の分析値は純粋なＮ―ホスホノメチル―グリ
シンの場合におけるものとこの生成物混合物の場
合におけるものと実質上同一である。
生成物混合物の正確な組成は液体クロマトグラ
フイー、ガスクロマトグラフイー及び分光分析法
並びに錯滴定及びニトロン化に基づく分析法によ
り決定された。
本研究の途中で亜リン酸ジアルキルは水性―ア
ルカリ性媒体中で迅速に分解することが観察され
た。かくして特に大規模法においてビス―ホスホ
ノメチル―グリシンの生成が水性アルカリ性媒体
中で主になつた。
本発明の目的は前記の方法を、純粋生成物を直
接に導く大規模技術に発展させることであつた。
本発明はグリシン、ホルムアルデヒド及び亜リ
ン酸ジアルキルを反応させること及び得られたＮ
―ホスホノメチル―グリシン―エステルを酸で加
水分解することによるＮ―ホスホノメチル―グリ
シンの製法において、C1-4アルカノールの存在で
ホルムアルデヒドとグリシンを反応させること、
そして得られたＮ，Ｎ―ビス―ヒドロキシメチル
―グリシンをPH＝５〜９の反応媒体中で亜リン酸
ジアルキルと反応させ、形成されたジアルキル―
〔Ｎ―（Ｎ―ヒドロキシ―メチレン―グリシン）
―メチレン〕―ホスフアイトを強鉱酸と反応させ
そして鉱酸と水の存在で、形成されたＮ―ホスホ
ノメチル―グリシン―アルキルエステルを加水分
解することを特徴とする前記の製法に関する。
現在アルコールの存在で無水媒体中で反応させ
た時グリシンとホルムアルデヒドは新規な化合物
であるＮ，Ｎ―ビス―ヒドロキシ―メチル―グリ
シンを生成することが判明した。最終生成物の製
造に向けられる更に次の反応にこの新規な化合物
を使用することによつて副反応の可能性を益々排
除できる。
更に亜リン酸ジアルキルは特定の条件下で、多
分存在する求核性アニオンをアルキル化し、従つ
て副反応を導くことが判明した。この可能性は排
除されるべきである。
前記の反応はＰ−Ｏ供与結合の極性を更に増加
することによるカチオンのイオンポテンシヤルの
減少によつて好都合に影響されることが観察され
る。更にこの反応は対応するPH値に極めて依存し
高いPHではアルキル化副反応の可能性が増大し、
これに対して低いPH値はホスホノメチル化の選択
性を減少することが認められた。
前記の認識と観察に基づいて、これらの反応条
件が決定され、この条件の下で前記の概説したよ
うに反応が起こりそして望ましくない副反応はで
きるだけ有効に排除される。
溶媒の役割は本発明の方法で特に重要である。
グリシンをC1-4アルカノールの存在でホルムアル
デヒドと反応させ、そして反応の初期にはこの媒
体は無水であるべきである。溶媒として好ましく
はメタノール又はエタノールを使用できる。アル
カノールを溶媒混合物、例えばジオキサン、テト
ラヒドロフラン及び／又はC1-4エーテルと共に同
様に使用できる。
ホルムアルデヒドの量も影響を及ぼす。ホルム
アルデヒドをグリシンに対して大体等モル量で又
は僅かに過剰に使用する場合には、グリシンの一
部は反応しない。この場合には冷却により反応混
合物からグリシンを容易に回収できる。この反応
混合物は好ましくはグリシンの等電点に酸性化さ
れてグリシンを回収する。
グリシンの量に対してより多くの量のホルムア
ルデヒドを使用することが好ましい。1.25〜５、
好ましくは1.8〜２モル当量のホルムアルデヒド
を使用する時にグリシンが実質上完全にＮ，Ｎ―
ビス―ヒドロキシ―メチル―グリシンに変換され
る。この場合にはグリシンを反応混合物から回収
するべきではない。
ホルムアルデヒドは好ましくはパラホルムアル
デヒドからその場で製造される。
Ｎ，Ｎ―ビス―ヒドロキシメチル―グリシンと
亜リン酸ジアルキルとの反応において、好適なPH
を調整するために水酸化アルカリ、アルカリアル
コラート及び／又はアルカリアセテートのような
種々の塩基からこの塩基を選択できる。水酸化ナ
トリウム、ナトリウムアルコラート又は更に特に
水酸化カリウム、カリウムアルコラート、又はナ
トリウム又はカリウムアセテート緩衝液を使用で
きる。
Ｎ，Ｎ―ビス―ヒドロキシメチル―グリシンと
亜リン酸ジアルキルとの反応は好ましくはトリア
ルキルアミン又は他の有機窒素含有塩基の存在で
行われ、これは亜リン酸ジアルキルとの反応付加
物を形成するのに適し、かくして反応混合物を容
易に処理でき、そして良好な品質の生成物が得ら
れる。このアミンは反応の中で触媒の役割を果
す。最小のイオンポテンシヤルの第三アンモニウ
ムイオンはこれがルイス酸―塩基付加物を生成す
るので、亜リン酸ジアルキルの反応を促進する。
かくして第三アミンは最適PHの条件を確保する
のみでなく、反応自体を刺激する。
この窒素含有塩基は一般にグリシンに対して
0.5〜3.0モル当量の量で使用される。好ましくは
ジエチルアニリン、Ｎ―メチル―ピペリジン、Ｎ
―メチル―ピロリジン、トリエチルアミン、トリ
メチルアミンのような環状又は直鎖第三アミンを
使用できる。
工業的見地からグリシンに対して0.5〜1.0モル
当量のトリエチルアミンンの使用が好ましく、こ
れは容易に入手でき、比較的低廉であり、そして
容易に回収できる。
亜リン酸ジアルキルとして任意の公知の物質を
使用できる。亜リン酸ジメチル又は亜リン酸ジエ
チルが好ましい。
本発明による方法を実施する途中でこの反応は
好ましくは比較的希釈された溶液中で行なわれる
ことが観察された。例えばグリシンに対して1.1
〜1.5モルのメタノール溶液が好適であることが
判明した。
グリシンとホルムアルデヒドの好適な量は亜リ
ン酸ジアルキルに対して1.1〜1.9モル当量であ
る。中間生成物としてこの反応で得られたジアル
キル―〔Ｎ―（Ｎ―ヒドロキシ―メチレン―グリ
シン）―メチレン〕―ホスフアイトはこれまで開
示されていない。この化合物は強鉱酸と反応でき
その際にＮ―ホスホノ―メチル―グリシン―アル
キルエステルに転位される。中間生成物の分離は
必要ではない。Ｎ―ホスホノメチル―グリシンア
ルキルエステルはこれを鉱酸及び水の存在で加熱
することによるそれ自体公知の方法により加水分
解できる。有機化学においてそれ自体公知の方法
によりこの反応混合物を処理できる。反応の選択
性により公知の方法におけるより複雑でない方法
により反応混合物を処理できる。
本発明による方法は公知の方法と比較した時に
下記の利点を有する： −副反応なしに25〜60℃でメタノール性媒体中で
反応が迅速に起こり、グリシンとホルムアルデ
ヒドの反応中強い冷却は従来の方法とは反対に
必要ではない。
−生成物は極めて純粋である（97〜99％）。
−この反応は一つの装置及び均質な層で行なわれ
る。
−非常に簡単な操作、非常に短い反応時間。
−この方法は連続反応系で実施できる。
−使用される第三アミン触媒は十分に回収でき
る。
−この方法は環境の見地から最も有益である。
−反応混合物の処理は簡単である。
−収率が高い。
本発明による方法の詳細を更に下記の実施例に
より例示する。
実施例 １ 無水メタノール500ml、トリエチルアミン47.0
ｇ及びパラホルムアルデヒド30.0ｇの熱い溶液に
グリシン37.5ｇを添加する。反応混合物中に得ら
れたＮ，Ｎ―ビス―ヒドロキシメチル―グリシン
を分離することなく亜リン酸ジエチル55.0ｇと反
応させそして１時間かきまぜながらこの反応混合
物を沸騰させる。ジエチル―〔Ｎ―〔Ｎ―ヒドロ
キシ―メチレン―グリシン）―メチレン〕―ホス
フアイトを含有する得られた溶液に濃塩酸210ml
を添加しそして形成されたＮ―ホスホノメチル―
グリシン―エチルエステルを115℃で1.5時間加熱
してこれをＮ―ホスホノメチル―グリシンに加水
分解する。この反応混合物を処理し、かくしてＮ
―ホスホノメチル―グリシン66〜68ｇが結晶形で
得られる。純度：96％以上。分析：C3H8NO5P
（分子量：169.074）。計算値：C21.31％、H4.77
％、N8.28％、P18.32％。実測値：C21.2％、
H4.8％、N8.1％、P18.2％。D2OでNMR：室温
だ：Ｐ−CH23.12d（Ｊ−12Hz）CH23.7s。含量：
スペクトロホトメトリー及びポーラログラフイー
によるニトロソ化による、最小：98.5±0.5％HP.
C：最小98.2±1.5％。
実施例 ２ 下記混合物の合計重量に基づいて10％のテトラ
ヒドロフラン、トリエチルアミン47.0ｇ、パラホ
ルムアルデヒド30.0ｇ、グリシン37.5ｇ及び亜リ
ン酸ジエチル55.0ｇの混合物を含有する無水メタ
ノール500mlを使用することによつて、実施例１
に記載するように進行させる。Ｎ―ホスホノメチ
ル―グリシン65〜66ｇを結晶形で分離する。純度
95％以上。生成物の品質は実施例１により得られ
た生成物の品質と同一である。
実施例 ３ 無水エタノール500mlにトリエタノールアミン
48.0ｇ及びパラホルムアルデヒド30.6ｇを添加す
る。この混合物を沸騰温度でかきまぜ、そしてグ
リシン37.5ｇを添加する。反応混合物中に形成さ
れたＮ，Ｎ―ビス―ヒドロキシメチル―グリシン
を分離することなく亜リン酸ジエチル69.0ｇと反
応させ、そして80℃で20分間反応混合物をかきま
ぜる。更にこの反応混合物を実施例１に記載する
ように処理する。結晶性Ｎ―ホスホノメチル―グ
リシン60〜62ｇが得られる。純度：98％以上。
実施例 ４ 水酸化ナトリウム35ｇ（0.875モル）を無水メ
チルアルコール1000mlに溶解させる。この溶解の
結果として、溶液の温度は35〜40℃に上昇した。
この溶液にパラホルムアルデヒド33.0ｇ（1.10モ
ル）を導入し、これは直ちに解重合する。60℃に
かきまぜながら加熱するこの透明な溶液にグリシ
ン82.5ｇ（1.1モル）を添加する。この温度で亜
リン酸ジメチル110ｇ（1.00モル）を滴下で添加
し、そして60分間還流下この溶液を加熱する。続
いてこの反応混合物を５℃に冷却し、そして結晶
化グリシンをろ別する。かくしてグリシン20ｇ
（0.267モル）が得られ、これを再び使用できる。
ろ液を濃塩酸330ml（４モル）で酸性化する。
この懸濁液を10℃に冷却しそしてこの温度で沈殿
塩をろ別する。メタノールで洗浄後、純粋な塩化
ナトリウム42ｇが得られる。
内部温度が113ないし115℃に達するまでろ液に
常圧蒸留を行なう。次に２時間還流下この温度で
溶液を沸騰させる。残りの塩酸を除去するために
真空中で蒸留によりこの溶液を濃縮する。
蒸留残査に水150mlを加える。冷却とかきまぜ
の下で生成物を結晶化する。ろ過した物質をメタ
ノールで洗浄しそして80℃で乾燥する。
Ｎ―ホスホノメチル―グリシン97.6ｇが得られ
る。
純度：98.2％ 亜リン酸ジメチルに対する収率：56.7％ グリシンに対する収率：68.1％ 生成物の品質は前の実施例で得られた生成物の
品質に対応する。
実施例 ５ 水酸化ナトリウム50.4ｇ（0.9モル）を無水メ
タノール1200mlに溶解する。上昇温度の溶液にパ
ラホルムアルデヒド45ｇ（1.5モル）を添加しそ
して解重合後にグリシン112.6ｇ（1.5モル）を添
加する。この混合物60℃に加熱し、亜リン酸ジメ
チル110ｇ（1.0モル）を滴下で添加しそして90分
間還流下この混合物を加熱する。次に反応混合物
を28〜30℃に冷却し、そしてかきまぜながら氷酢
酸10mlを添加する。沈殿したグリシンをを10℃で
ろ過しそしてメタノールで洗浄後グリシン48ｇ
（0.64モル）を回収し、これは再び使用できる。
このろ液に濃塩酸330ml（４モル）を添加しそし
て沈殿した塩を冷間ろ過しかつメタノールで洗浄
する。純粋な塩化ナトリウム37ｇが得られる。次
に反応混合物を２時間加熱して加水分解を完了す
る。反応混合物を処理後Ｎ―ホスホノメチル―グ
リシン117.9ｇが結晶形で分離される。生成物は
97.5％純度のものである。
実施例 ６ 金属カリウム35.2ｇ（0.9グラム原子）を無水
メタノール1300mlに溶解する。上昇温度の溶液の
中にパラホルムアルデヒド45ｇ（1.5モル）を導
入しそして解重合後にグリシン112.6ｇ（1.5モ
ル）を添加する。この温度を60℃に加熱し、そし
てこの温度で亜リン酸ジメチル110ｇ（1.0モル）
を滴下で添加する。この溶液を60分間沸騰させ、
28℃に冷却しそして氷酢酸10mlをかきまぜながら
滴下で添加する。沈殿したグリシンを10℃でろ過
し、そしてメタノールで洗浄後グリシン43.8ｇ
（0.58モル）を回収し、これを再び使用できる。
ろ液に濃塩酸420ml（５モル）を添加し、沈殿
した塩を冷間ろ過し、かくして塩化カリウム64.8
ｇが得られる。加水分解が完了するまでＮ―ホス
ホノメチル―グリシン―エチルエステルを含有す
る混合物を２〜３時間加熱する。次に反応混合物
を処理する。Ｎ―ホスホノメチル―グリシン
124.5ｇが結晶形で得られる。
純度：97.5％。
実施例 ７ メタノール500mlの熱い溶液に酢酸カリウム98
ｇ、ホルムアルデヒド30ｇ、グリシン37.5ｇ及び
亜リン酸ジメチル55ｇを添加する。沸騰温度でこ
の混合物を１時間かきまぜる。この混合物を冷却
しそして冷却しながら濃塩酸167mlを添加する。
５℃で15分間この溶液をかきまぜ、そして沈殿し
た塩をろ別する。更に実施例１に記載するように
進行できる。Ｎ―ホスホノメチルグリシン54〜55
ｇが得られる。生成物の品質は実施例１に示した
通りである。
実施例 ８ 無水メタノール500にかきまぜながらテクニ
カル水酸化カリウム19.5Kg（0.35Kモル）を溶解
する。テクニカルパラホルムアルデヒド17.3Kg
（0.58Kモル）をメタノールアルカリ性溶液に添
加し、これはかきまぜの１〜２分後に溶解する。
次に系の内部温度を60℃に上昇させながらテクニ
カルグリシン43.3Kg（0.58Kモル）を溶解する。
このように得られた溶液に亜リン酸ジメチル42.3
Kg（0.38Kモル）を添加し、その後に反応混合物
を１時間沸騰させる。次に混合物を28〜30℃に冷
却し、氷酢酸７を添加し結晶化後30分間沈殿し
たグリシンを遠心分離しそして無水メチルアルコ
ール20で遠心機上にこの混合物を洗浄する。乾
燥後グリシン19Kg（0.025Kモル）が得られ、こ
れは再び使用できる。冷溶液を濃テクニカル塩酸
水溶液154Kg（1.48Kモル）へかきまぜかつ冷却
しながら添加する。沈殿した塩化カリウムを10℃
で30分間結晶化し、遠心分離し、そしてこの塩を
遠心機上で無水メタノール20で洗浄する。遠心
分離湿性塩化カリウム25.0Kgが得られる（乾性物
質含量：94％）。
110〜120℃に水性塩酸で2.5時間行なつた加水
分解後生成物が結晶形で分離される。乾燥後Ｎ―
ホスホノメチル―グリシン43Kgが得られ結晶形で
97.5％の純生成物を含有する。
分析： ニトロン化法による：97.8±0.5％ HPLC法：97.9±1.5％

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ C1-4アルカノールの存在でグリシンをホルム
    アルムデヒドと反応させること、得られたＮ，Ｎ
    ―ビス―ヒドロキシメチル―グリシンをPH＝５〜
    ９の媒体中で亜リン酸ジアルキルと反応させるこ
    と、形成された〔Ｎ―（Ｎ―ヒドロキシ―メチレ
    ン―グリシン）―メチレン〕―ホスフアイトジア
    ルキルを強鉱酸と反応させること、そして形成さ
    れたＮ―ホスホノメチル―グリシン―アルキル―
    エステルを鉱酸と水の存在で加水分解することか
    らなる、グリシンをホルムアルデヒド及び亜リン
    酸ジアルキルと反応させることにより、かつ得ら
    れたＮ―ホスホノメチル―グリシンエステルを酸
    で加水分解することによるＮ―ホスホノメチル―
    グリシンの製法。 ２ C1-4アルコールとしてメタノール又はエタノ
    ールを使用することを含む特許請求の範囲第１項
    の方法。 ３ ジオキサン、テトラヒドロフラン及び／又は
    C1-4エーテルからなる溶媒混合物中のC1-4アルコ
    ールを使用することを含む特許請求の範囲第１項
    の方法。 ４ グリシンをグリシンに対して1.25〜５モル当
    量のホルムアルデヒド、好ましくは1.8〜2.2モル
    当量のホルムアルデヒドを反応させることを含む
    特許請求の範囲第１項ないし第３項の方法。 ５ グリシンを反応混合物のパラホルムアルデヒ
    ドからその場で放された（setfree）ホルムアル
    デヒドと反応させることを含む特許請求の範囲第
    １項の方法。 ６ トリアルキルアミン又は亜リン酸ジアルキル
    と反応付加物を生成するのに適した任意の他の有
    機窒素含有塩基（触媒）の在在でＮ，Ｎ―ビス―
    ヒドロキシメチル―グリシンを亜リン酸ジアルキ
    ルと反応させることを含む特許請求の範囲第１項
    ないし第５項の何れかの方法。 ７ グリシンに対して0.5〜３モル当量の量で窒
    素含有塩基を使用することを含む特許請求の範囲
    第６項の方法。 ８ アルカリ水酸化物、アルカリアルコラート及
    び／又はアルカリアセテートの存在でＮ，Ｎ―ビ
    ス―ヒドロキシメチル―グリシンを亜リン酸ジア
    ルキルと反応させることを含む特許請求の範囲第
    １項ないし第５項の何れかの方法。 ９ 亜リン酸ジアルキルに対して1.1〜1.9モル当
    量の量でグリシン及びホルムアルデヒドを使用す
    ること、そして好ましくはグリシンの等電点に混
    合物を酸性化することによつて、冷却しながら合
    成の末期に未反応グリシンを回収することを含む
    特許請求の範囲第１項による方法。 １０ グリシンに対して1.1〜1.5モルのメタノー
    ル溶液中で反応を行なわせることを含む特許請求
    の範囲第１項ないし第９項の何れかの方法。
JP9321480A 1979-07-09 1980-07-08 Manufacture of nnphosphonomethyllglycine Granted JPS5668688A (en)

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JP (1) JPS5668688A (ja)
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BR (1) BR8004228A (ja)
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DD (1) DD151945A5 (ja)
DE (1) DE3025657A1 (ja)
DK (1) DK171469B1 (ja)
FR (1) FR2460959A1 (ja)
HU (1) HU184601B (ja)
PL (1) PL122749B1 (ja)
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