PL196501B1

PL196501B1 - Method for manufacture of 2-aminoethyl

Info

Publication number: PL196501B1
Application number: PL359425A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Kryczka; Jerzy Kazimierczak; Renata Piguła; Danuta Bombinska; Marek Lewandowski
Original assignee: Inst Przemyslu Organiczego
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-01-31
Also published as: PL359425A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania fosforanu 2-aminoetylu, znamienny tym, że do rozpuszczalnika organicznego o temperaturze wrzenia powyżej 70°C i dającego azeotrop z wodą dodaje się kwas fosforowy, a następnie wkrapla etanoloaminę, mieszaninę podgrzewa się do wrzenia i azeotropowo odbiera wodę, oraz po odebraniu teoretycznej ilości wody, do mieszaniny reakcyjnej dodaje się wodę w celu wytworzenia wodzianu, całość oziębia się do temperatury pokojowej, odsącza produkt i suszy.A method for the preparation of 2-aminoethyl phosphate, characterized in that it is for an organic solvent with a boiling point above 70 ° C and an azeotrope with water, phosphoric acid is added, then ethanolamine is added dropwise, the mixture is boiled and collected azeotropically water, and after the theoretical amount of water is collected, water is added to the reaction mixture hydrate is formed, it is cooled to room temperature, the product is filtered off and dried.

Description

RZECZPOSPOLITAREPUBLIC

POLSKAPOLAND

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196501 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 359425 ^{(51) Int.Cl.} Patent Office of the Republic of Poland (12) PATENT DESCRIPTION (19) PL (11) 196501 (13) B1 (21) Application number: 359425 ^{(51) Int.Cl.}

C07F 9/09 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 31.03.2003 (54)C07F 9/09 (2006.01) (22) Date of notification: 03/31/2003 (54)

Sposób wytwarzania fosforanu 2-aminoetyluMethod for the production of 2-aminoethyl phosphate

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.10.2004 BUP 20/04 (43) Application was announced: 04.10.2004 BUP 20/04 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Przemysłu Organicznego, Warszawa,PL (73) The right holder of the patent: Institute of Organic Industry, Warsaw, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08 (45) The grant of the patent was announced: 31.01.2008 WUP 01/08 (72) Twórca(y) wynalazku: Krzysztof Kryczka,Warszawa,PL Jerzy Kazimierczak,Warszawa,PL Renata Piguła,Rzeszów,PL Danuta Bombinska,Warszawa,PL Marek Lewandowski,Warszawa,PL (72) Inventor (s): Krzysztof Kryczka, Warsaw, PL Jerzy Kazimierczak, Warsaw, PL Renata Piguła, Rzeszów, PL Danuta Bombinska, Warsaw, PL Marek Lewandowski, Warsaw, PL

⁽⁵⁷⁾ 1. Sposób wytwarzania fosforanu 2-aminoetylu, znamienny tym, że do rozpuszczalnika organicznego o temperaturze wrzenia powyżej 70°C i dającego azeotrop z wodą dodaje się kwas fosforowy, a następnie wkrapla etanoloaminę, mieszaninę podgrzewa się do wrzenia i azeotropowo odbiera wodę, oraz po odebraniu teoretycznej ilości wody, do mieszaniny reakcyjnej dodaje się wodę w celu wytworzenia wodzianu, całość oziębia się do temperatury pokojowej, odsącza produkt i suszy. ⁽⁵⁷⁾ 1. Method for the production of 2-aminoethyl phosphate, characterized in that phosphoric acid is added to an organic solvent with a boiling point above 70 ° C and giving an azeotrope with water, and then ethanolamine is added dropwise, the mixture is heated to boiling and water is azeotropically collected. , and after the theoretical amount of water is taken up, water is added to the reaction mixture to form a hydrate, cooled to room temperature, the product is filtered off and dried.

PL 196 501 B1PL 196 501 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania fosforanu 2-aminoetylu. Obecnie fosforan 2-aminoetylu (fosforan kolaminy) znajduje zastosowanie jako dodatek paszowy, ułatwiający przyswajanie wapnia przez zwierzęta domowe. W ostatnich latach zainteresowanie fosforanem kolaminy zwiększyło się po wykryciu jego korzystnego wpływu na stan komórek w chorobach nowotworowych, w chorobach związanych z upośledzeniem odporności organizmu, w tym z AIDS oraz w przypadkach takich chorób jak łuszczyca.The present invention relates to a process for the preparation of 2-aminoethyl phosphate. Currently, 2-aminoethyl phosphate (colamine phosphate) is used as a feed additive that facilitates the absorption of calcium by domestic animals. In recent years, the interest in colamine phosphate has increased after the detection of its beneficial effects on the condition of cells in cancer, in diseases related to immunodeficiency, including AIDS, and in diseases such as psoriasis.

Fosforan 2-aminoetylu jest związkiem znanym już od ponad 50 lat. Został otrzymany przez Plimera i Burcha, Biochem. J., 31, 399, 1937 przy uż yciu mieszaniny 2-aminoetanolu z kwasem fosforowym i pię ciotlenkiem fosforu.2-Aminoethyl phosphate is a compound known for over 50 years. Was obtained by Plimer and Burch, Biochem. J., 31, 399, 1937 using a mixture of 2-aminoethanol with phosphoric acid and phosphorus oxygen.

W modyfikacji tej metody zastosowano od razu kwas polifosforowy (Buliez i Weniger, Helv. Chim. Acta, 29, 2015, 1946). Zamiast kwasu polifosforowego można używać 85% kwas fosforowy, jednak czas reakcji wydłuża się wówczas do 24 godzin (Burch, Biochem. J., 31, 402, 1937).In a modification of this method, polyphosphoric acid was immediately used (Buliez and Weniger, Helv. Chim. Acta, 29, 2015, 1946). 85% phosphoric acid can be used instead of polyphosphoric acid, but the reaction time is then extended to 24 hours (Burch, Biochem. J., 31, 402, 1937).

Innym znanym sposobem otrzymywania kolaminy jest synteza z użyciem 2-aminoetanolu i tlenochlorku fosforu w obecności wody (Plimer, Burch: Biochem. J. 31, 1460, 1937).Another known method for the preparation of colamine is the synthesis using 2-aminoethanol and phosphorus oxychloride in the presence of water (Plimer, Burch: Biochem. J. 31, 1460, 1937).

Dopiero praca opublikowana w 1953 roku (Ferrani: Arch. Sci. Biol., 37, 1-18, 1953) wykorzystująca kwas fosforowy i 2-aminoetanol w procesie otrzymywania fosforanu kolaminy stała się podstawą dla procesu wytwarzania tego związku na skalę przemysłową. Jednocześnie sposób ten został przedstawiony we włoskim opisie patentowym 480 566 oraz w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki Północnej 2 730 542.Only a work published in 1953 (Ferrani: Arch. Sci. Biol., 37, 1-18, 1953) using phosphoric acid and 2-aminoethanol in the preparation of colamine phosphate became the basis for the production of this compound on an industrial scale. At the same time, this method was presented in Italian patent specification 480 566 and in US patent specification US Pat. US North America 2 730 542.

Wytwarzanie fosforanu kolaminy według tego opisu patentowego polega na równomolowym wkropleniu 50% wodnego roztworu kwasu fosforowego do 50% wodnego roztworu etanoloaminy w temperaturze do 10°C, a nastę pnie oddestylowaniu wody pod zmniejszonym ciś nieniem (8 mm Hg) aż do uzyskania temperatury w kubie wynoszącej 185°C.The production of colamine phosphate according to this patent specification consists in the equimolar addition of a 50% aqueous solution of phosphoric acid to a 50% aqueous solution of ethanolamine at a temperature of up to 10 ° C, and then distilling off the water under reduced pressure (8 mm Hg) until the temperature in the cup is reached. of 185 ° C.

Otrzymywano produkt o konsystencji żywicy (w temperaturze 150°C) i barwie bursztynowej, który w temperaturze poniżej 120°C zaczynał szybko zestalać się do postaci szkliwa.The result was a resin-like product (at 150 ° C) and an amber color which began to solidify rapidly to a glaze at a temperature below 120 ° C.

Wydajność liczona na produkt techniczny wynosiła 100-110% jednak nie można było prostymi sposobami oznaczyć czystości otrzymanej substancji, zaś różnica w samej tylko temperaturze topnienia związku czystego, a otrzymywanego produktu technicznego wynosiła około 100°C.The yield calculated on the technical product was 100-110%, however, the purity of the obtained substance could not be determined by simple methods, and the difference in the melting point of pure compound and the obtained technical product was about 100 ° C.

Otrzymany produkt techniczny rozpuszczano w wodzie na gorąco, a następnie wytrącano etanolem. Krystaliczny, bezbarwny produkt odsączano, przemywano etanolem i suszono. Izolowano produkt z wydajnością 27,9%-38,5% o zawartości składnika głównego w zakresie 88,4%-92,7%. Analizę zawartości prowadzono metodą miareczkowania potencjometrycznego.The obtained technical product was dissolved in hot water and then precipitated with ethanol. The crystalline, colorless product was filtered off, washed with ethanol and dried. The product was isolated with a yield of 27.9% -38.5% with a main component content in the range of 88.4% -92.7%. The content analysis was performed by potentiometric titration.

Próby ponownej krystalizacji i oczyszczenia produktu do zawartości w granicach 95-97% sprowadzały wydajność do 17-22%.Attempts to recrystallize and purify the product to a content in the range of 95-97% brought the yield to 17-22%.

Nieoczekiwanie okazało się, że jeśli reakcję prowadzi się w wysokowrzącym rozpuszczalniku organicznym dającym z wodą mieszaniny azeotropowe to produkt można uzyskać w jednym etapie z wysoką wydajnością i o wysokiej czystości.It has surprisingly been found that when the reaction is carried out in a high-boiling organic solvent giving azeotropic mixtures with water, the product can be obtained in one step with high yield and high purity.

Sposób wytwarzania fosforanu 2-aminoetylu według wynalazku polega na tym, że do rozpuszczalnika organicznego dodaje się kwas fosforowy np. o zawartości 85%, a następnie wkrapla etanoloaminę. Po wkropleniu mieszaninę podgrzewa się do wrzenia i azeotropowo odbiera wodę. Po odebraniu teoretycznej ilości wody, mieszaninę reakcyjną oziębia się do temperatury pokojowej, odsącza produkt, który przemywa się etanolem i suszy.The method of producing 2-aminoethyl phosphate according to the invention consists in adding phosphoric acid, e.g. with a content of 85%, to an organic solvent, and then adding ethanolamine dropwise. After the dropwise addition, the mixture is boiled and the water is azeotropically collected. After the theoretical amount of water was taken up, the reaction mixture was cooled to room temperature, the product was filtered off, washed with ethanol and dried.

Jako rozpuszczalnik stosuje się węglowodory aromatyczne, takie jak, toluen, ksylen i inne, pochodne chlorowcowe, takie jak, chloroform, trichloroetan, tetrachloroetan i inne, wysokowrzące etery lub wysokowrzące ketony, lub ich mieszaninę.The solvent used is aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and others, halogen derivatives such as chloroform, trichlorethane, tetrachloroethane and others, high-boiling ethers or high-boiling ketones, or a mixture thereof.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Do kolby o pojemności 1 litra wprowadza się 300 ml toluenu, 230 g kwasu fosforowego (85%) i dodaje się 128 g 2-etyloaminy z taką szybkoś cią aby nie nastę pował o zbyt gwał towne wrzenie. Całość miesza się i utrzymuje w temperaturze wrzenia, jednocześnie za pomocą nasadki azeotropowej odbiera się wodę. Po zakończeniu wydzielania wody mieszaninę utrzymuje się we wrzeniu w czasie 1 godziny, następnie oziębia do temperatury ok. 90°C i dodaje 200 ml wody. Mieszaninę oziębia się do temperatury pokojowej i odsącza wydzielony osad. Osad przemywa się dwukrotnie po 100 ml etanolu i suszy. Uzyskuje się 155 g wodzianu fosforanu 2-aminoetylu o czystości 96,2% i temperaturze topnienia 234-237°C.300 ml of toluene, 230 g of phosphoric acid (85%) are introduced into a 1-liter flask and 128 g of 2-ethylamine are added at such a rate that it does not boil too rapidly. The mixture is stirred and kept at the boiling point, while at the same time water is withdrawn with the aid of the azeotrope. After the evolution of water has ceased, the mixture is refluxed for 1 hour, then cooled to ca. 90 ° C and 200 ml of water are added. The mixture was cooled to room temperature and the separated precipitate was filtered off. The precipitate is washed twice with 100 ml of ethanol each and dried. 155 g of 2-aminoethyl phosphate hydrate with a purity of 96.2% and mp 234-237 ° C are recovered.

PL 196 501 B1PL 196 501 B1

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Do kolby o pojemności 1 litra wprowadza się 400 ml chloroformu, 230 g kwasu fosforowego (85%) i dodaje się 128 g 2-etyloaminy z taką szybkoś cią aby nie nastę pował o zbyt gwał towne wrzenie. Całość miesza się i utrzymuje w temperaturze wrzenia, jednocześnie za pomocą nasadki azeotropowej odbiera się wodę. Po zakończeniu wydzielania wody mieszaninę utrzymuje się we wrzeniu w czasie 1 godziny. Następnie dodaje się 200 ml wody. Mieszaninę oziębia się do temperatury pokojowej i odsącza wydzielony osad. Osad przemywa się dwukrotnie po 100 ml etanolu i suszy. Uzyskuje się 145 g wodzianu fosforanu 2-aminoetylu o czystości 93,4% i temperaturze topnienia 225-228°C.400 ml of chloroform, 230 g of phosphoric acid (85%) are introduced into a 1-liter flask, and 128 g of 2-ethylamine are added at such a rate that no excessively rapid boiling occurs. The mixture is stirred and kept at the boiling point, while at the same time water is withdrawn with the aid of the azeotrope. After the evolution of water had ceased, the mixture was refluxed for 1 hour. 200 ml of water are then added. The mixture was cooled to room temperature and the separated precipitate was filtered off. The precipitate is washed twice with 100 ml of ethanol each and dried. 145 g of 2-aminoethyl phosphate hydrate with a purity of 93.4% and a mp of 225-228 ° C are recovered.

P r z y k ł a d IIIP r x l a d III

Do kolby o pojemności 1 litra wprowadza się 250 ml p-ksylenu, 230 g kwasu fosforowego (85%) i dodaje się 128 g 2-etyloaminy z taką szybkoś cią aby nie nastę pował o zbyt gwał towne wrzenie. Całość miesza się i utrzymuje w temperaturze wrzenia, jednocześnie za pomocą nasadki azeotropowej odbiera się wodę. Po zakończeniu wydzielania wody mieszaninę utrzymuje się we wrzeniu w czasie 1 godziny, następnie oziębia do temperatury ok. 90°C i dodaje 150 ml wody. Mieszaninę oziębia się do temperatury pokojowej i odsącza wydzielony osad. Osad przemywa się dwukrotnie po 100 ml etanolu i suszy. Uzyskuje się 155 g fosforanu 2-aminoetylu o czystości 94,7% i temperaturze topnienia 228-231°C.250 ml of p-xylene, 230 g of phosphoric acid (85%) are introduced into a 1-liter flask, and 128 g of 2-ethylamine are added at such a rate that it does not boil too vigorously. The mixture is stirred and kept at the boiling point, while at the same time water is withdrawn with the aid of the azeotrope. After the evolution of water has ceased, the mixture is refluxed for 1 hour, then cooled to ca. 90 ° C and added with 150 ml of water. The mixture was cooled to room temperature and the separated precipitate was filtered off. The precipitate is washed twice with 100 ml of ethanol each and dried. 155 g of 2-aminoethyl phosphate are recovered, with a purity of 94.7% and a mp of 228-231 ° C.

Claims

Patent claims

A method for the production of 2-aminoethyl phosphate, characterized in that phosphoric acid is added to an organic solvent with a boiling point above 70 ° C and giving an azeotrope with water, and then ethanolamine is added dropwise, the mixture is heated to boiling and water is azeotroped, and then When the theoretical amount of water is collected, water is added to the reaction mixture to form the hydrate, cooled to room temperature, the product filtered off, and dried.

2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the organic solvent is an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylenes, cyclic hydrocarbons and the like, or a halogenated solvent such as chloroform, trichlorethane, tetrachloroethane or a high-boiling ether or ketone or a mixture thereof .