DE10130134A1

DE10130134A1 - Verfahren zur Herstellung von alpha-Aminophosphonsäuren

Info

Publication number: DE10130134A1
Application number: DE10130134A
Authority: DE
Inventors: Christian Wulff; Stefan Orsten; Alfred Oftring
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-02
Also published as: AR035252A1; BR0210528A; US20040236144A1; CN1518554A; WO2003000702A1; EP1401847A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von alpha-Aminophosphonsäuren durch Umsetzung eines Hexahydrotriazinderivates mit einem Triorganylphosphit. Das Verfahren verläuft über die Zwischenstufe einer Phosphonoverbindung, welche zur alpha-Aminophosphonsäure hydrolysiert wird. Die Phosphonoverbindung selbst sowie das Verfahren zur ihrer Herstellung sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert alpha-Aminophosphonsäuren in hoher Ausbeute und Reinheit auf einfache und kostengünstige Weise.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren durch Umsetzung spezieller Hexahydrotriazin-Verbindungen mit Triorganylphosphiten sowie Zwischenprodukte zur Anwendung in diesem Verfahren.

α-Aminophosphonsäuren sind Verbindungen, die technisch große Bedeutung besitzen. Sie werden beispielsweise eingesetzt als Agro- Chemikalien, wie beschrieben in DE 25 57 139, EP 480 307, als Pharma-Zwischenprodukte, wie beschrieben in US 5,521,179, als Flammschutzmittel, wie beschrieben in DE 25 00 428, als Farbstoff-Zwischenprodukte, wie beschrieben in EP 385 014, oder als Gelat-Bildner, wie beschrieben in DE 25 00 428.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren, und insbesondere zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin (Glyphosat), ein in großem Umfang eingesetztes Totalherbizid, bekannt. Eine Herstellungsmöglichkeit für Glyphosate besteht darin, Hexahydrotriazinderivate mit Phosphorigsäureestern zur Reaktion zu bringen. So beschreibt die US 4,181,800 die Herstellung von Hexahydrotriazinen der Formel

und die US 4,053,505 die Umsetzung dieser Hexahydrotriazine mit Phosphorigsäurediestern und anschließende Hydrolyse des erhaltenen Produktes zu Phosphonomethylglycin. Es hat sich gezeigt, daß sowohl Ausbeute als auch Selektivität zugunsten des monophosphonierten Produktes verbesserungswürdig sind. Außerdem sind Phosphorigsäurediester sehr teuer.

EP-A-104 775, US 4,425,284, 4,482,504 und 4,535,181 beschreiben die Umsetzung obiger Hexahydrotriazine mit einem Acylhalogenid und die anschließende Phosphonierung mit einem Phosphorigsäuretriester und Verseifung zu Phosphonomethylglycin gemäß folgender Reaktionsgleichung:

Man erhält auf diese Weise zwar Phosphonomethylglycin in relativ guter Ausbeute, das Verfahren erfordert jedoch neben der Verwendung der teuren Phosphorigsäureester noch zusätzlich den Einsatz eines Carbonsäurechlorides. Hinzukommt, daß das Carbonsäurechlorid allenfalls in Form der freien Säure zurückgewonnen und dann in einem separaten Schritt wieder in das Säurechlorid überführt werden könnte, was die Kosten des Verfahrens erheblich erhöht. Ferner kann der Alkohol, mit dem die Phosphorigsäure verestert ist, nicht vollständig recycliert werden, da bei der Reaktion ein Äquivalent des entsprechenden Alkylchlorids entsteht, welches zudem toxikologisch bedenklich ist.

Die US 4,428,888 und die EP-A-149 294 beschreiben die Umsetzung des oben erwähnten Hexatriazins mit einem Phosphorigsäurechlorid in Anwesenheit einer starken wasserfreien Säure, beispielsweise Chlorwasserstoff und einer C₁-C₆-Carbonsäure, wie Essigsäure. Auf diese Weise erhält man zahlreiche undefinierte Nebenprodukte, welche die Ausbeute an Phosphonomethylglycin erniedrigen und eine aufwendige Reinigung des Produktes erfordern.

Die US 4,442,044 beschreibt die Umsetzung eines Hexahydrotriazins der Formel 5 mit einem Phosphorigsäuretriester zu der entsprechenden Phosphonatverbindung, die als Herbizid verwendet wird.

In der DD-A-141 929 und DD-A-118 435 ist die Umsetzung eines Alkalimetallsalzes des obigen Hexahydrotriazins (R = beispielsweise Na) mit einem Phosphorigsäurediester beschrieben. Aufgrund der schlechten Löslichkeit der Alkalisalze erhält man jedoch einen nur geringen Umsatz.

Die US 5,053,529 beschreibt die Herstellung von Phosphonomethylglycin durch Umsetzung obiger Hexahydrotriazine mit Phosphorigsäuretriestern in Gegenwart von Titantetrachlorid und anschließende Verseifung des erhaltenen Produktes. Die Verwendung von Titantetrachlorid verteuert die Herstellung erheblich. Außerdem sind die Ausbeuten an Phosphonomethylglycin unbefriedigend.

Die US 4,454,063, US 4,487,724 und US 4,429,124 beschreiben die Herstellung von Phosphonomethylglycin durch Umsetzung einer Verbindung der Formel

worin R¹ und R² aromatische oder aliphatische Gruppen bedeuten, mit RCOX (X = Cl, Br, I) zu einer Verbindung der Formel

und Reaktion dieser Verbindung mit einem Metallcyanid und Hydrolyse des erhaltenen Produktes. Die Nachteile dieses Verfahrens sind wie oben bezüglich der Verwendung des Säurechlorids angegeben.

Weitere Synthesemöglichkeiten sind ausgehend von dem cyanomethylsubstituierten Hexahydrotriazin der Formel

beschrieben. So offenbaren die US 3,923,877 und US 4,008,296 die Umsetzung dieses Hexahydrotriazinderivates mit einem Dialkylphosphit in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Chlorwasserstoff, einer Lewis-Säure, einem Carbonsäurechlorid oder -anhydrid, zu einer Verbindung der Formel

Anschließende Hydrolyse ergibt das Phosphonomethylglycin, wobei 8 bis 10% des zweifach phosphonomethylierten Produktes entstehen.

Die US 4,067,719, US 4,083,898, 4,089,671 und DE-A-27 51 631 beschreiben die Umsetzung des Cyanomethyl-substituierten Hexahydrotriazins mit einem Diarylphosphit ohne Katalysator zu einer Verbindung 9 mit R" = Aryl. Dieses Verfahren weist die gleichen oben für die Verwendung des Carboxy-substituierten Hexahydrotriazins 5 beschriebenen Nachteile auf.

Die EP-A-097 522 (entsprechend US 4,476,063 und US 4,534,902) beschreibt die Umsetzung des Hexahydrotriazins 6 mit einem Acylhalogenid zu 10, anschließende Phosphonierung mit einem Phosphorigsäuretriester oder -diester zu 11 und schließlich Verseifung zu Phosphonomethylglycin gemäß folgender Reaktionsgleichung:

Auch hier sind die gleichen Nachteile zu beobachten wie für die Verfahren unter Verwendung der Carboxy-substituierten Hexahydrotriazinderivate.

Schließlich beschreibt die US 4,415,503 die Umsetzung des Cyanomethyl-substituierten Hexahydrotriazins analog zu dem in der US 4,428,888 beschriebenen Verfahren. Auch in diesem Fall ist die verstärkte Bildung von Nebenprodukten zu beobachten.

Die EP 164 923 A beschreibt eine verbesserte Hydrolyse einer Verbindung der Formel 11.

Auch auf dem Weg über Diketopiperazin kann Glyphosat erhalten werden. Diketopiperazin stellt ein einfach geschütztes Glycin-Derivat dar und ist damit ein potentielles Edukt, welches eine spezifische einfache Phosphonomethylierung ermöglicht. Der Syntheseweg über diese Verbindung hat drei wesentliche Nachteile: Zum einen ist nur Phosphonomethylglycin zugänglich, zum anderen ist die Synthese von Diketopiperazin schwierig und liefert schlechte Ausbeuten (Curtius et al., J. Prakt. Chem. 1988, 37, 176; Schöllkopf et al., Liebigs Ann. Chem. 1993, 715-719; DE 29 34 252), und außerdem ist die Phosphonomethylierung von Amiden generell schwierig, liefert schlechte Ausbeuten und erfordert häufig teure Reagenzien (US 4,400,330; Natchev, Synthesis, 1987, 12, 1077; Zecchini, Int. J. Pept. Prot. Res. 1989, 34, 33; Couture, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 1479).

Eine direkte selektive Phosphonomethylierung von primären Aminen wurde am Beispiel des Glycins vor allem in China entwickelt und dort bis zur technischen Reife ausgearbeitet. Man setzt dabei Dimethylphosphit mit Formaldehyd und Glycin in Methanol als Lösungsmittel unter Zugabe von Triethylamin um. Das Verfahren ist jedoch relativ aufwendig, und große Mengen Triethylamin werden bei jedem Cyclus verbraucht. Im Vergleich zum übrigen Stand der Technik ist dieses Verfahren daher nicht wirtschaftlich (Chen Xiaoxiang, Han Yimei, Ren Bufan, Xiandai Huagong 1998, 2, 17; US 4,486,359; US 4,237,065).

Um eine einfache Phosphonomethylierung zu erzwingen, werden häufig Schutzgruppen eingesetzt. Beispiele sind die Verwendung von CO₂ (US 4,439,373), Benzyl (US 4,921,991), Carbamate (US 4,548,760), Hydroxylamine (Pastor, Tetrahedron 1992, 48 (14), 2911), Silyl (Courtois, Synth. Commun. 1991, 21 (2), 201).

Prinzipiell erfordert die Verwendung einer Schutzgruppe immer zwei zusätzliche Syntheseschritte, nämlich die Einführung und die Abspaltung der Schutzgruppe, was aus ökonomischen Gründen immer ungünstig ist, besonders dann, wenn die Schutzgruppe nicht recycliert werden kann.

Zur Synthese von N-Formyl-aminomethylphosphonsäure kann man gemäß EP 98159 von Formamid ausgehen, dieses mit Formaldehyd in das entsprechende Methylol überführen und anschließend mit Triethylphosphit phosphonieren. Dieses Verfahren führt wie weiter oben beschrieben zu zwei Problemen: zum einen zum Einsatz von teurem Phosphit, zum anderen zu schlechten Ausbeuten bei der Phosphonomethylierung von Amiden. Eine analoge Umsetzung unter Verwendung von Benzamid ist möglich (US 5,041,627, WO 92/03448). Sowohl N-Benzoyl- als auch N-Formyl-Aminomethylphosphonsäure lassen sich anschließend zur freien Aminomethylphosphonsäure verseifen.

Diese Synthesemethode wurde in US 4,830,788 erweitert auf die Herstellung von N-substituierten Aminomethylphosphonsäurederivaten, indem N-substituierte Amide eingesetzt wurden. Der Einsatz von N-Alkyl substituierten N-Methylol-Formamiden ist beschrieben von R. Tyka in Synthesis 1984, 218.

Ebenfalls N-Acyl-Aminomethylphosphonsäurederivate werden bei der Verwendung von Hexahydrotriazinen als Zwischenprodukte für die Aminomethylphosphonsäure-Synthese durchlaufen. So lassen sich N-Acyl-Triazine mit schlechten Ausbeuten in Essigsäure mit PCl₃ umsetzen (Soroka, Synthesis 1989, 7, 547). Zudem liefert dieses Verfahren eine große Menge unerwünschter Nebenprodukte wie Bis(chlormethylether), Acetylchlorid und Acetanhydrid, die abgetrennt und u. U. entsorgt werden müssen. Der Einsatz der vergleichsweise teuren Phosphite erhöht die Ausbeute geringfügig. Gute Ausbeuten können erzielt werden, wenn zusätzlich Katalysatoren wie BF₃ verwendet werden (Maier, Phosphorus, Sulfur, and Silicon 1990, 47, 361).

Eine weitere Möglichkeit, Aminophosphonsäuren zu erhalten, sind Umsetzungen mit N-Alkyltriazinen. Diese Umsetzungen haben dieselben oben beschriebenen Nachteile. Literaturbeispiele findet man in Oberhauser, Tetrahedron 1996, 52 (22), 7691 für R = Benzyl; Stevens, Synlett 1998, (2), 180 für R = Allyl.

In der unveröffentlichten Patentanmeldung DE 199 62 601 ist ein Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin beschrieben, bei dem man

a) ein Hexahydrotriazinderivat der Formel II

worin
X für CN, COOZ, CONR¹R² oder CH₂OY steht,
Y für H oder einen Rest steht, der leicht gegen H austauschbar ist;
Z für H, ein Alkalimetall, Erdalkalimetall, C₁-C₁₈-Alkyl oder Aryl, das gegebenenfalls substituiert ist durch C₁-C₄-Alkyl, NO₂ oder OC₁-C₄-Alkyl, steht;
R¹ und R², die gleich oder verschieden sein können, für H oder C₁-C₄-Alkyl stehen,
mit einem Triacylphosphit der Formel III

P(OCOR³)₃

worin die Reste R³, die gleich oder verschieden sein können, für C₁-C₁₈-Alkyl oder Aryl, das gegebenenfalls substituiert ist durch C₁-C₄-Alkyl, NO₂ oder OC₁-C₄-Alkyl, stehen,
zu einer Verbindung der Formel I

worin R³ und X die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, umsetzt und
b) die Verbindung der Formel I hydrolysiert und, falls X für CH₂OY steht, oxidiert.

Schritt (a) des Verfahrens wird bevorzugt in einem inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt. Die Hydrolyse des Reaktionsproduktes erfolgt entweder in einem wäßrig/organischen Zwei-Phasen-System, oder das in Schritt (a) verwendete Lösungsmittel wird vor der Hydrolyse abdestilliert.

Die bekannten Verfahren zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren sind mit zahlreichen Nachteilen behaftet.

Besonders bei Pharma- und Pflanzenschutzwirkstoffen steht man bei der Synthese aber häufig vor dem Problem, an einem primären Stickstoffatom genau eine Phosphonomethylgruppe einführen zu müssen. Im industriellen Maßstab sollten solche Synthesen von kostengünstigen Ausgangsstoffen ausgehen und geringe Fertigungskosten verursachen, aber möglichst reine Produkte liefern.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und preiswertes Verfahren zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren zur Verfügung zu stellen, bei dem das Produkt außerdem in hoher Reinheit anfällt.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst wird, indem man ein Hexahydrotriazinderivat mit einem Triorganylphosphit zur Reaktion bringt und das erhaltene Produkt anschließend zur α-Aminophosphonsäure hydrolysiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren, der Formel I:

worin R¹ die für R² angegebenen Bedeutungen hat, ausgenommen CH₂CO₂H,
wobei man

a) ein Hexahydrotriazinderivat der Formel II

worin R² für C₁-C₂₀₀-Alkyl, C₂-C₂₀₀-Alkenyl, C₃-C₁₀-Cycloalkyl, C₃-C₁₂-Heterocyclyl, Aryl, N(R⁴)₂ oder OR⁴ steht,
wobei jeder Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Heterocyclyl- und Aryl-Rest 1, 2, 3 oder 4 Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus C₁-C₁₈-Alkyl, C₃-C₁₀-Heterocyclyl, CO₂R⁵, CO₂M, SO₃R⁵, SO₃M, HPO(OH)OR⁵, HPO(OH)OM, CN, NO₂, Halogen, CONR⁶R⁷, NR⁶R⁷, Alkoxyalkyl, Halogenalkyl, OH, OCOR⁵, NR⁶COR⁵, unsubstituiertem Aryl und substituiertem Aryl, das ein oder zwei Substituenten aufweist, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus C₁-C₁₀-Alkyl, Alkoxy, Halogen, NO₂, NH₂, OH, CO₂H, CO₂-Alkyl, OCOR⁵ und NHCOR⁵,
R⁴ für Wasserstoff, C₁-C₂₀-Alkyl, C₂-C₂₀-Alkenyl, C₃-C₁₀ -Cycloalkyl oder Aryl steht,
R⁵ für Wasserstoff, C₁-C₁₈-Alkyl, Aryl oder Arylalkyl steht,
M für ein Metallkation steht,
R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder C₁-C₁₀-Alkyl stehen,
mit einem Triorganylphosphit der Formel III

worin die Reste R³ gleich oder verschieden sein können, und für C₁-C₁₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl, Aryl, C₁-C₁₈-Acyl oder Arylcarbonyl stehen oder zusammen einen C₂-C₃-Alkylenrest bilden können und R^3a für C₁-C₁₈-Acyl oder Arylcarbonyl steht, wobei jeder Arylrest ein oder zwei Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander unter C₁-C₄-Alkyl, NO₂ und OC₁-C₄-Alkyl ausgewählt sind,
umsetzt und
b) das erhaltene Produkt zur α-Aminophosphonsäure der Formel I hydrolysiert.

Alkyl bedeutet eine gerade oder verzweigte Alkylkette mit vorzugsweise 1 bis 20, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkyl sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, sec-Butyl, t-Butyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, etc.

Aryl steht vorzugsweise für Phenyl und Naphthyl.

Alkenyl bedeutet eine gerade oder verzweigte Alkenylkette mit vorzugsweise 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkenyl sind Vinyl, Allyl, 1-Butenyl, Oleyl, etc.

Halogen steht für Fluor, Chlor, Brom oder Iod, insbesondere für Chlor oder Brom.

Heterocyclyl steht für einen mono- oder bicyclischen, heterocyclischen Rest mit 3 bis 12 Ringatomen, der 1, 2 oder 3 Heteroatome aufweist, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter O, S und N. Der heterocyclische Rest kann gesättigt oder ungesättigt, aromatisch oder nicht-aromatisch sein. Bevorzugt ist ein monocyclischer Rest mit 5 oder 6 Ringatomen oder ein bicyclischer Rest mit 10, 11, oder 12 Ringatomen. Beispiele für heterocyclische Reste sind Pyrrolyl, Imidazolyl, Triazolyl, Furyl, Oxazolyl, Oxadiazolyl, Thienyl, Thiazolyl, Thiadiazolyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Indolyl, Chinolyl, Pyrrolidinyl, Morpholinyl, Piperidinyl, Piperazinyl, Tetrahydrochinolinyl, etc.

Bei dem Cycloalkylrest handelt es sich vorzugsweise um Cyclopentyl oder Cyclohexyl.

Das Metallkation M steht vorzugsweise für ein Alkali- oder das Äquivalent eines Erdalkalimetallkations, insbesondere Natrium, Kalium oder Calcium.

In dem Hexahydrotriazin-Derivat der Formel II stehen die Reste R² vorzugsweise für C₁-C₁₈-Alkyl, Polyisobutyl, C₁₂-C₂₀-Alkenyl (abgeleitet von den entsprechenden ungesättigten Fettsäuren), Phenyl, Benzyl und Allyl. Phenyl und der Phenylrest im Benzyl können substituiert sein, wie vorstehend angegeben. Bevorzugte Substituenten sind C₁-C₁₈-Alkyl, Halogen, NO₂, CN, CO₂R⁵ und CO₂M.

Der Rest R¹ der α-Aminophosphonsäure ist bevorzugt identisch mit dem Rest R².

Die Triorganylphosphite der Formel III weisen mindestens eine Acyl-Gruppe R^3a auf. R^3a steht für C₁-C₁₈-Acyl oder Arylcarbonyl, wobei jeder Arylrest ein oder zwei Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander unter C₁-C₄-Alkyl, NO₂ und OC₁-C₄-Alkyl ausgewählt sind. Bevorzugt steht R^3a für Benzoyl oder Acetyl.

Die Reste R³ können gleich oder verschieden sein und dieselbe Bedeutung wie R^3a haben oder für C₁-C₁₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl oder Aryl stehen, wobei der Arylrest ein oder zwei Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander unter C₁-C₄-Alkyl, NO₂ und OC₁-C₄-Alkyl ausgewählt sind. Die Reste R³ können auch zusammen C₂-C₃-Alkylen bilden.

Bevorzugte Reste R³ sind Methyl, Ethyl und eine von zwei Resten R³ zusammen gebildete Ethylen-Gruppe.

Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel III sind

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung Phosphono-Verbindungen der Formel IV, bei denen die Reste die oben angegebene Bedeutung haben, und deren Herstellung gemäß Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren. Der Rest R^2a = R² und R³ hat die für R^3a angegebenen Bedeutungen.

Die Verbindungen der Formel II sind bekannt und können in bekannter Weise oder analog zu bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann man ein Amin X-CH₂-NH₂ mit einer Formaldehydquelle, wie wässrige Formalinlösung oder Paraformaldehyd, zur Reaktion bringen, beispielsweise durch Lösen des primären Amins in der wässrigen Formalinlösung. Das gewünschte Hexahydrotriazin kann anschließend durch Kristallisation oder Abdampfen des Wassers gewonnen werden. Dieses Verfahren ist in der DE-A-26 45 085 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.

Die Verbindung der Formel II, worin X für CN steht, kann durch Strecker-Synthese erhalten werden, d. h. durch Umsetzung von Ammoniak, Blausäure und einer Formaldehydquelle. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der US 2,823,222 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.

Die Verbindungen der Formel III lassen sich nach mehreren Verfahren herstellen. Eine erste Möglichkeit ist die Umsetzung eines Salzes einer Carbonsäure R³COOH mit einem Phosphortrihalogenid, insbesondere Phosphortrichlorid. Als Carbonsäuresalz verwendet man vorzugsweise ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalz, insbesondere das Natrium-, Kalium- oder Calciumsalz, oder das Ammoniumsalz. Man kann diese Umsetzung ohne Verwendung eines Lösungsmittels durchführen und das erhaltene Reaktionsprodukt direkt in Schritt (a) einsetzen. Vorzugsweise arbeitet man jedoch in einem inerten organischen Lösungsmittel, insbesondere in einem Ether, wie Dioxan, Tetrahydrofuran etc., einem halogenierten, insbesondere einem chlorierten oder fluorierten organischen Lösungsmittel, wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, 1,1,1-Trichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, 1,1,2,2-Tetrachlorethan, Chlorbenzol oder 1,2-Dichlorbenzol, einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff, wie n-Octan, Toluol, Xylol, oder Nitrobenzol. Vorzugsweise verwendet man das gleiche Lösungsmittel wie anschließend in Schritt (a). Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines chlorierten Kohlenwasserstoffs.

Das bei der Umsetzung entstehende Salz, beispielsweise Natriumchlorid bei Verwendung von Phosphortrichlorid und dem Natriumsalz der eingesetzten Carbonsäure, kann nach der Umsetzung ausgeschleust werden. Erhält man als Salz Ammoniumchlorid oder ein anderes Ammoniumhalogenid, so kann man den eingesetzten Ammoniak zurückgewinnen, indem man eine wäßrige Lösung des Salzes mit einer starken Base, beispielsweise Natronlauge, alkalisch stellt (pH 11-14) und anschließend den Ammoniak in üblicher Weise ausstrippt. Der auf diese Weise erhaltene Ammoniak kann nach Trocknung, beispielsweise durch Destillation in flüssigem oder gasförmigem Zustand, oder als wäßrige Lösung wieder zurückgeführt und zur Herstellung des Ammoniumsalzes der Carbonsäure verwendet werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Verbindungen der Formel III ist die Umsetzung einer Carbonsäure R³COOH mit dem Phosphortrihalogenid in Gegenwart eines Amins. Als Amin verwendet man insbesondere aliphatische oder cycloaliphatische Di- oder Triamine, wie Triethylamin, Tributylamin, Dimethylethylamin oder Dimethylcyclohexylamin, sowie Pyridin. Im allgemeinen arbeitet man bei einem derartigen Verfahren in einem organischen Lösungsmittel. Geeignete Lösungsmittel sind oben im Zusammenhang mit der ersten Herstellungsmöglichkeit angegeben. Bevorzugt behandelt man die Aminhydrochloride mit einer starken Base, beispielsweise mit wäßriger Natronlauge, so werden die Amine aus dem Hydrochlorid freigesetzt. Flüchtige Amine kann man dann durch Destillation oder Extraktion zurückgewinnen. Nicht flüchtige Amine kann man durch Extraktion oder, wenn bei der Aminfreisetzung ein Zweiphasengemisch erhalten wird, durch Phasentrennung zurückgewinnen. Feste Amine können durch Abfiltrieren zurückgewonnen werden. Die zurückgewonnenen Amine kann man, gegebenenfalls nach Trocknung, wieder in das Verfahren zurückführen.

Eine weitere Möglichkeit der Herstellung der Verbindungen der Formel III ist die Umsetzung der Carbonsäure R³COOH mit einem Phosphortrihalogenid, insbesondere Phosphortrichlorid, ohne Zusatz einer Base. Bei dieser Umsetzung ist es erforderlich, den sich bildenden Halogenwasserstoff aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen. Dies kann in üblicher Weise erfolgen, beispielsweise durch Durchleiten eines inerten Gases, wie Stickstoff. Der freigesetzte Halogenwasserstoff kann dann in Form einer wäßrigen Lösung zur Hydrolyse in Schritt (b) verwendet werden.

Bei den oben genannten Verfahren werden jeweils Triacylphosphite gebildet. Phosphite mit einer oder zwei Acylgruppen können aus (R³O)₂PCl oder R³OPCl₂ analog hergestellt werden.

Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit oder ohne Lösungsmittel, beispielsweise in der Schmelze, durchgeführt werden. Vorzugsweise verwendet man jedoch ein inertes organisches Lösungsmittel, beispielsweise einen Kohlenwasserstoff, wie Toluol oder Xylol, einen Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan oder Dibutylether, Nitrobenzol etc. Besonders bevorzugt arbeitet man in einem halogenierten Lösungsmittel, insbesondere einem chlorierten, vorzugsweise einem chlorierten und/oder fluorierten aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, 1,1,1-Trichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, 1,1,2,2-Tetrachlorethan, Chlorbenzol oder 1,2-Dichlorbenzol. Die Reaktionspartner werden zweckmäßigerweise in im wesentlichen stöchiometrischen Mengen eingesetzt. Man kann jedoch auch einen Überschuß von beispielsweise bis zu 10% des einen oder des anderen Reaktionspartners verwenden. Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von -10°C bis 140°C, vorzugsweise im Bereich von Raumtemperatur bis 100°C. Unter diesen Bedingungen sind nur kurze Reaktionszeiten erforderlich, im allgemeinen ist die Reaktion nach 10 bis 30 min im wesentlichen vollständig.

Die gemäß Schritt (a) erhaltenen Produkte werden zu den α-Aminophosphonsäuren weiterverarbeitet. Zu diesem Zweck werden die Produkte einer Hydrolyse unterworfen. Diese kann sauer oder alkalisch erfolgen, vorzugsweise hydrolysiert man im Sauren. Als Säuren verwendet man insbesondere anorganische Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure. Die alkalische Hydrolyse erfolgt im allgemeinen unter Verwendung eines Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxids, insbesondere unter Verwendung von Natrium- oder Kaliumhydroxid.

Die Hydrolyse erfolgt zweckmäßigerweise mit einer wäßrigen Säure oder Hase. Dabei wird die wäßrige Säure oder Hase im allgemeinen zu dem aus Schritt (a) erhaltenen Reaktionsgemisch gegeben. Die Hydrolyse kann ohne Lösungsmittel oder in Anwesenheit eines mit Wasser mischbaren, teilweise mischbaren oder nicht-mischbaren, inerten, organischen Lösungsmittels erfolgen. Vorzugsweise wird das in Schritt (a) eingesetzte Lösungsmittel verwendet. Bei Verwendung eines Lösungsmittels in Schritt (a) wird zweckmäßigerweise das aus Schritt (a) erhaltene Reaktionsgemisch, gegebenenfalls nach Entfernen, z. B. durch Abdestillieren, eines Teils des Lösungsmittels, direkt eingesetzt. Alternativ wird das in Schritt (a) verwendete Lösungsmittel vollständig entfernt und der Rückstand der Hydrolyse unterworfen. Das aus dem Reaktionsgemisch zurückgewonnene Lösungsmittel kann wieder bei der Herstellung der Verbindungen der Formel III oder in Schritt (a) verwendet werden.

Besonders bevorzugt erfolgt die Hydrolyse in einem Zweiphasensystem (wäßrige Phase/organische Phase). Dabei wird ein mit Wasser teilweise oder nicht mischbares organisches Lösungsmittel verwendet, vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff, wie Toluol oder Xylol, ein Ether, wie Dibutylether und insbesondere ein halogenierter Kohlenwasserstoff wie oben als Lösungsmittel für Schritt (a) aufgeführt. Die Hydrolyse erfolgt unter intensivem Vermischen der beiden Phasen unter Verwendung üblicher Vorrichtungen, z. B. Rührreaktoren, Umlaufreaktoren oder vorzugsweise statischer Mischer. Nach beendeter Hydrolyse werden die Phasen getrennt und wie unten beschrieben aufgearbeitet.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist ein Verfahren, bei dem man Schritt (a) in einem halogenierten Lösungsmittel durchführt, das Lösungsmittel gegebenenfalls teilweise entfernt, und die erhaltene Verbindung der Formel IV der Hydrolyse unterwirft, indem man das aus Stufe (a) erhaltene Reaktionsgemisch mit einer wäßrigen Säure oder Base behandelt.

Alternativ kann die Hydrolyse der Verbindung der Formel IV auch enzymatisch erfolgen, z. B. mit einer Esterase oder einer Nitrilase.

Die Säure oder Hase verwendet man in zumindest äquivalenten Mengen, vorzugsweise jedoch im Überschuß, insbesondere in einer Menge von ≥ 2 Äquivalenten.

Die Temperatur, bei welcher die Hydrolyse durchgeführt wird, liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10°C bis 180°C, vorzugsweise 20°C bis 150°C.

Die in Schritt (a) erhaltene Phosphonoverbindung IV kann auch vor der Hydrolyse in eine wäßrige Phase extrahiert werden. Dies hat den Vorteil, daß das kostenintensive teilweise oder vollständige Abdestillieren des in Schritt (a) verwendeten Lösungsmittels entfällt. Außerdem können schärfere Hydrolysebedingungen gewählt werden, als dies bei Anwesenheit eines organischen Lösungsmittels möglich ist, da keine Zersetzung des organischen Lösungsmittels zu befürchten ist.

Die Hydrolyse gemäß Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei dieser Hydrolyse-Variante in folgenden Teilschritten:

1. Das Reaktionsprodukt aus Schritt (a) wird mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung einer Säure oder Base aus dem Reaktionsgemisch des Schritts (a) extrahiert, wobei gegebenenfalls bereits teilweise Verseifung auftritt. Anschließend kann gewünschtenfalls durch Zugabe einer Base alkalisch gestellt werden.
2. Die wäßrige und die organische Phase werden getrennt.
3. Die in der Wasserphase enthaltenen Verbindungen werden weiter umgesetzt, d. h. das noch nicht hydrolysierte Produkt aus Schritt (a) wird hydrolysiert.

Die Hydrolyse kann, wie erwähnt, sauer, neutral oder alkalisch erfolgen. Die pH-Bedingungen können dabei den gewünschten Bedingungen bei der nachfolgenden Verseifung entsprechen, man kann aber auch in einem anderen pH-Bereich extrahieren, als in dem in dem nachfolgend verseift wird. Beispielsweise kann man im sauren oder neutralen Bereich extrahieren, dann eine Base zugeben und im alkalischen Bereich verseifen.

Die Extraktion wird bevorzugt bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis zur Rückflußtemperatur des Reaktionsgemisches durchgeführt, besonders bevorzugt bei mindestens 50°C. Der Phasenübergang der Phosphonoverbindung in die Wasserphase verläuft sehr schnell.

Im Allgemeinen sind, je nach Temperatur, Extraktionszeiten von wenigen Minuten, z. B. ab 5 min ausreichend. Bevorzugt beträgt die Extraktionszeit mindestens 10 Minuten, besonders bevorzugt mindestens 1 Stunde. Insbesondere bei Extraktion bei tiefen Temperaturen kann eine längere Extraktionszeit erforderlich sein, z. B. mindestens 2 Stunden.

Während der Extraktion wird zumindest ein Teil der Phosphonoverbindung in der Regel bereits partiell verseift. Unter partieller Verseifung ist zu verstehen, daß nur ein Teil der im Produkt der Stufe a) enthaltenen R³- bzw. R^3a-Reste abgespalten wird. Das Ausmaß der Verseifung ist abhängig von der Phosphonoverbindung selbst und den gewählten Extraktionsbedingungen.

Als Säuren verwendet man bei der Extraktion insbesondere anorganische Säuren wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure. Die alkalische Extraktion erfolgt im Allgemeinen unter Verwendung eines Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxids, insbesondere unter Verwendung von Natrium- oder Kaliumhydroxid.

Eine Zersetzung des in Schritt (a) verwendeten Lösungsmittels findet bei der Extraktion im Wesentlichen nicht statt, auch dann nicht wenn es sich dabei um einen besonders zersetzungsempfindlichen chlorierten Kohlenwasserstoff, wie 1,2-Dichlorethan, handelt.

Anschließend werden die wässerige und die organische Phase voneinander getrennt. Man erhält eine organische Phase, die gegebenenfalls darin lösliche Verunreinigungen enthält, welche somit auf einfache Weise vom Wertprodukt abgetrennt werden. Die wässerige Phase enthält das Produkt der Stufe a) und gegebenenfalls dessen partiell verseiftes Produkt. Die Phasentrennung erfolgt in üblicher, dem Fachmann bekannter Weise. Die sich in der Wasserphase befindende Phosphonoverbindung bzw. das partiell verseifte Produkt wird dann hydrolysiert. Zu der Wasserphase kann, je nach gewünschten Verseifungsbedingungen, Säure oder Base zugegeben werden. Wegen des hohen erforderlichen Säureüberschusses bei saurer Verseifung ist die Verseifung unter neutralen oder alkalischen Bedingungen bevorzugt.

Die Verseifung wird, um die gewünschten Reaktionstemperaturen zu erzielen, unter erhöhtem Druck durchgeführt. Vorzugsweise ist die Reaktionstemperatur bei der Verseifung höher als bei der Extraktion. Im Allgemeinen ist die Reaktionstemperatur um mindestens 20°C, insbesondere mindestens 30°C höher als bei der Extraktion. Bevorzugte Reaktionstemperaturen liegen im Bereich zwischen 100 und 180°C, besonders bevorzugt zwischen 130 und 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt zwischen etwa 5 Minuten und 4 Stunden, besonders bevorzugt 10 Minuten bis 2 Stunden, ganz besonders bevorzugt etwa 20 Minuten.

Bei der Verseifung werden neutrale oder basische Bedingungen bevorzugt. Bei Verwendung einer Base verwendet man besonders bevorzugt im Wesentlichen äquivalente Mengen.

Als Säuren und Basen für die Verseifung verwendet man im Allgemeinen die oben im Zusammenhang mit der Extraktion angegebenen Säuren oder Basen.

Auf milde Verseifungsbedingungen braucht nicht geachtet zu werden, da kein organisches Lösungsmittel, das zersetzt werden könnte, anwesend ist.

Anschließend kann die α-Aminophosphonsäure aus der wäßrigen Phase abgetrennt werden (Schritt b4).

Bevorzugt werden außerdem nach Schritt (b4) rückführbare und/oder verwertbare Bestandteile abgetrennt und in das Verfahren zurückgeführt.

Die bei der Hydrolyse erhaltene α-Aminophosphonsäure befindet sich nun in der wäßrigen Phase gelöst. Die Carbonsäure R³COOH bzw. R^3aCOOH bildet sich bei Hydrolyse mit einem Überschuß an Säure direkt oder bei Basenhydrolyse nach Ansäuren mit einer starken Säure, vorzugsweise auf einen pH-Wert < 2,0. Die Abtrennung der Carbonsäure erfolgt dann in üblicher Weise, beispielsweise durch Abfiltrieren der in fester Form ausgefallenen Carbonsäure, Destillation oder Extraktion mit einem mit der wäßrigen Phase nicht mischbaren organischen Lösungsmittel. Bei zweiphasiger Hydrolyse liegt die Carbonsäure gegebenenfalls in der organischen Phase gelöst vor. Die Carbonsäure wird dann durch Abtrennen der organischen Phase entfernt und kann daraus gewünschtenfalls in üblicher Weise zurückgewonnen werden. Sie fällt in hoher Reinheit an und kann problemlos wieder zur Herstellung der Verbindung der Formel III eingesetzt werden.

Wenn durch die Hydrolyse der Phosphonoverbindungen IV zusätzlich Alkohole freigesetzt werden, liegen diese bevorzugt in der wässrigen Phase gelöst vor und können daraus z. B. durch Destillation zurückgewonnen werden. Gegebenenfalls kann man sie anschließend wieder dem Verfahren zuführen.

Das die organische Phase bildende Lösungsmittel kann zurückgeführt und wieder bei der Herstellung der Verbindung der Formel III oder in Schritt (a) verwendet werden. Zuvor wird das Lösungsmittel im allgemeinen jedoch einer Destillation, Extraktion, Filtration und/oder Strippung unterworfen, um Verunreinigungen, wie wasserlösliche oder nicht wasserlösliche Alkohole, Phenole, Ammoniumsalze und/oder Carbonsäuren, zu entfernen.

Die α-Aminophosphonsäure kann durch Einstellen der wäßrigen Phase auf einen pH-Wert, der dem isoelektrischen Punkt der α-Aminophosphonsäure nahekommt oder entspricht, z. B. durch Zugabe einer Säure oder Hase, z. B. HCl, H₂SO₄ oder NaOH, KOH, Ca(OH)₂ und gegebenenfalls durch Einengen der wäßrigen Phase und/oder durch Zugabe eines Fällungshilfsmittels ausgefällt und in üblicher Weise gewonnen werden, beispielsweise durch Filtration. Die isoelektrischen Punkte von α-Aminophosphonsäuren liegen im allgemeinen bei pH-Werten im Bereich von 0,5 bis 7,0. Als Fällungshilfsmittel verwendet man vorzugsweise ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, Aceton etc. Die Lösungsmittel können aus der Mutterlauge destillativ zurückgewonnen und wieder verwendet werden.

Bei der Verseifung entstandener Ammoniak oder entstandenes Ammoniumchlorid kann dem Verfahren wieder zugeführt werden, indem gegebenenfalls alkalisch gestellt und der Ammoniak durch Ausstrippen zurückgewonnen wird.

Falls erforderlich, kann die erhaltene α-Aminophosphonsäure in üblicher Weise entfärbt werden. Dies kann beispielsweise durch Behandlung mit geringen Mengen eines Entfärbungsmittels, z. B. Oxidationsmittel, wie Perborate oder H₂O₂, oder Adsorbentien, wie Aktivkohle, erfolgen. Die Menge an Entfärbungsmittel richtet sich nach dem Grad der Verfärbung und kann vom Fachmann in einfacher Weise bestimmt werden. Die Behandlung mit dem Entfärbungsmittel kann an beliebiger Stelle nach der Hydrolyse und in üblicher Weise erfolgen. Zweckmäßigerweise gibt man das Entfärbungsmittel vor Ausfällen der α-Aminophosphonsäure zu.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. jede Stufe für sich genommen, kann kontinuierlich, diskontinuierlich oder als Semi-Batch-Verfahren durchgeführt werden. Es werden für solche Zwecke übliche Reaktionsbehälter verwendet, wie Rührkessel oder Rohrreaktoren, Extraktionskolonnen, Mixer-Settler oder Phasentrenner, gegebenenfalls mit vorgeschalteten Mischvorrichtungen oder in den Rohrreaktor eingebauten Mischelementen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich somit durch einfache Prozeßführung und billige Einsatzstoffe aus. Es fällt lediglich ein anorganisches Chlorid als Abfall an und die Schutzgruppen, nämlich die Reste des Triorganylphosphits der Formel III, können in einfacher Weise recycliert werden. Das Verfahren ergibt α-Aminophosphonsäuren in sehr kurzen Reaktionszeiten und hohen Ausbeuten von > 90%, ausgehend von dem Hexahydrotriazin der Formel II.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen.

Beispiel 1

0,2 mol Na-Benzoat werden unter Feuchtigkeitsausschluß bei Zimmertemperatur in 50 ml 1,4-Dioxan vorgelegt. Dazu werden 0,0667 mol Phosphortrichlorid getropft und der Ansatz wird 20 min bei 85°C nachgerührt (farblose Suspension). Es werden 0,0222 mol des Hexahydrotriazins 6 zugesetzt und der Ansatz wird weitere 20 min bei 85-90°C gerührt (dünne Suspension, gut rührbar). Anschließend wird das Dioxan bei 40°C im Vakuum abdestilliert. Zum Rückstand gibt man 100 ml konzentrierte Salzsäure und refluxiert 4 h. Nach dem Abkühlen wird die Benzoesäure abfiltriert, gewaschen (wenig kaltes Wasser) und getrocknet.
Die vereinigten Filtrate werden zur Trockne eingedampft. Zur Isolierung des Phosphonomethylglycins wird in wenig Wasser aufgenommen und in der Kälte durch Zugabe von NaOH bis pH = 1,5 gefällt. Vollständige Fällung wird durch Zugabe von etwas Methanol erreicht. Das Phosphonomethylglycin wird abfiltriert und getrocknet.
Ausbeute: 10,3 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 95,3% nach HPLC), entsprechend 91% Ausbeute, bezogen auf PCl₃. In der Mutterlauge der Kristallisation sind noch 1,8 Gew.-% Phosphonomethylglycin enthalten.

Beispiel 2

0,2 mol Na-Benzoat werden unter Feuchtigkeitsausschluß bei Zimmertemperatur in 50 ml 1,4-Dioxan vorgelegt. Dazu werden 0,0667 mol Phosphortrichlorid getropft und der Ansatz wird 20 min bei 85°C nachgerührt (farblose Suspension). Man filtriert unter Feuchtigkeitsausschluß und wäscht den Rückstand mit etwas Dioxan nach. Zum Filtrat werden weiterhin unter Feuchtigkeitsausschluß 0,0222 mol des Hexahydrotriazins 6 zugesetzt und der Ansatz wird weitere 20 min bei 85°C bis 90°C gerührt. Anschließend wird das Dioxan bei 40°C im Vakuum abdestilliert. Zum Rückstand gibt man 100 ml konzentrierte Salzsäure und refluxiert 4 h. Nach dem Abkühlen wird die ausgefallene Benzoesäure abfiltriert, gewaschen (wenig kaltes Wasser) und getrocknet.
Die vereinigten Filtrate werden zur Trockne eingedampft. Zur Isolierung des Phosphonomethylglycins wird in wenig Wasser aufgenommen und in der Kälte durch Zugabe von NaOH bis pH = 1,5 gefällt. Vollständige Fällung wird durch Zugabe von etwas Methanol erreicht. Das Phosphonomethylglycin wird abfiltriert und getrocknet.
Ausbeute: 10,5 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 94,1% nach HPLC), entsprechend 93% Ausbeute, bezogen auf PCl₃. In der Mutterlauge der Kristallisation sind noch 1,9 Gew.-% Phosphonomethylglycin enthalten.

Beispiel 3

Zu einer Lösung von 0,04 mol des Hexahydrotriazins 6 in 80 ml Dioxan gibt man bei Zimmertemperatur eine Lösung von 0,12 mol Triacetylphosphit in 50 ml Dioxan. Die Lösung wird 2 h bei 100°C nachgerührt. Anschließend wird das Lösungsmittel bei 40°C zunächst bei Normaldruck, später im Vakuum abdestilliert. Zum Rückstand gibt man 100 ml konzentrierte Salzsäure und refluxiert 4 h. Die Reaktionsmischung wird zur Trockne eingedampft, zur Isolierung des Phosphonomethylglycins wird in wenig Wasser aufgenommen und in der Kälte durch Zugabe von NaOH bis pH = 1,5 gefällt. Vollständige Fällung wird durch Zugabe von etwas Methanol erreicht. Das Phosphonomethylglycin wird abfiltriert und getrocknet.
Ausbeute: 15,4 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 98,7% nach HPLC), entsprechend 76% Ausbeute, bezogen auf PCl₃. In der Mutterlauge der Kristallisation sind noch 1,6 Gew.-% Phosphonomethylgylcin enthalten.

Beispiel 4

In einem 2 l-Rührkolben mit Teflonblattrührer und Rückflußkühler werden 284 g Ammoniumbenzoat in 1000 ml 1,2-Dichlorethan vorgelegt und unter Stickstoffatmosphäre werden im Verlauf von 30 min 91,5 g Phosphortrichlorid zugetropft. Die Temperatur steigt dabei auf maximal 36°C. Anschließend wird noch 30 min bei 25 bis 36°C nachgerührt. Der Ansatz wird über eine Drucknutsche filtriert und der Filterkuchen wird unter Stickstoff noch zweimal mit je 500 g Dichlorethan nachgewaschen (2054 g Filtrat).
In einem 2 l-Rührkolben mit Teflonblattrührer und Rückflußkühler wird das Filtrat bei Raumtemperatur vorgelegt und das Hexahydrotriazin 6 (45,54 g) wird zugegeben. Unter Rühren wird in 30 min auf 80°C erhitzt und 30 min bei 80°C nachgerührt. Man läßt die Lösung erkalten und hydrolysiert direkt im Anschluß daran.
Dazu werden die Einsatzstoffe in einen Rohrreaktor (Volumen ca. 600 ml) mit vorgeschaltetem statischem Mischer bei 130°C und 8 bar dosiert (1265 g/h der Dichlorethan-Lösung aus der vorangegangenen Stufe, 207 g/h 20%ige HCl). Die Verweilzeit beträgt 30 min. Ein Vorlauf wird verworfen. Zur Weiterverarbeitung wird das erhaltene Zweiphasengemisch während 60 min aufgefangen. Die Phasen werden bei 60°C getrennt und die Wasserphase wird zweimal mit je 100 g Dichlorethan extrahiert.
In einem Rundkolben mit Teflonblattrührer wird zunächst das in der Wasserphase noch enthaltene Dichlorethan durch einstündiges Einleiten von Stickstoff bei 60°C gestrippt. Dann wird innerhalb von 15 min der pH-Wert mit 50%iger Natronlauge bei 40 bis 60°C auf pH = 1,0 eingestellt. Man rührt die entstandene Suspension noch 3 h bei 40°C nach, läßt auf Raumtemperatur abkühlen, saugt das ausgefallene Produkt ab und wäscht anschließend mit 150 g Eiswasser nach. Der erhaltene Feststoff wird bei 70°C und 50 mbar während 16 h getrocknet.
Ausbeute: 54,6 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 96,2% nach HPLC), entsprechend 80% Ausbeute, bezogen auf PCl₃. In der Mutterlauge der Kristallisation sind noch 2,1 Gew.-% Phosphonomethylglycin enthalten.

Beispiel 5

Aus dem Ammoniumchlorid-Rückstand der Tribenzoylphosphit-Synthese gemäß Beispiel 4 wird eine gesättigte Lösung in Wasser hergestellt. Diese wird mit der Mutterlauge aus der Kristallisation des Phosphonomethylglycins gemäß Beispiel 4 vereinigt und mit überschüssiger Natronlauge auf pH 14 eingestellt. Anschließend wird Ammoniak mit Stickstoff aus der Reaktionsmischung gestrippt und zur Gasanalyse durch GC aufgefangen (Reinheit 99%). Die vereinigten Dichlorethanphasen aus der Verseifung werden durch Abdestillieren des Azeotrops Dichlorethan/Wasser getrocknet. In das Dichlorethan wird trockener Ammoniak bis zum vollständigen Umsatz der Benzoesäure zu Ammoniumbenzoat eingeleitet, und die entstandene Suspension von Ammoniumbenzoat in 1,2-Dichlorethan wird erneut in der Synthese eingesetzt.
Ausbeute (erste Recyclierung): 54,0 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 97,0% nach HPLC) entspricht 79% Ausbeute bezogen auf PCl₃.
Ausbeute (zweite Recyclierung): 55,1 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 95,5% nach HPLC) entspricht 81% Ausbeute bezogen auf PCl₃.

Beispiel 6

Die Reaktion wird durchgeführt wie in Beispiel 4 beschrieben. Statt des Lösungsmittels 1,2-Dichlorethan wird jedoch Nitrobenzol verwendet.
Ausbeute: 56,2 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 97,4% nach HPLC), entsprechend 82% Ausbeute, bezogen auf PCl₃. In der Mutterlauge der Kristallisation sind noch 2,0 Gew.-% Phosphonomethylglycin enthalten.

Beispiel 7

Die Reaktion wird durchgeführt wie in Beispiel 4 beschrieben. Statt des Lösungsmittels 1,2-Dichlorethan wird jedoch 1,2-Dichlorpropan verwendet.
Ausbeute: 54,0 g Phosphonomethylglycin (Reinheit 96,92% nach HPLC), entsprechend 79% Ausbeute, bezogen auf PCl₃. In der Mutterlauge der Kristallisation sind noch 2,1 Gew.-% Phosphonomethylglycin enthalten.

Beispiel 8

Die Reaktion wird durchgeführt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch wird 1,2-Dichlorethan statt Dioxan als Lösungsmittel verwendet. Man erhält 75% Ausbeute an Phosphonomethylglycin.

Beispiel 9

Die Reaktion wird durchgeführt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch wird Toluol statt Dioxan als Lösungsmittel verwendet. Man erhält 68% Ausbeute an Phosphonomethylglycin.

Beispiel 10

Herstellung des Phosphits aus Carbonsäure, Amin und PCl₃

0,05 mol Phosphortrichlorid in 15 ml Toluol werden bei 0°C zu einer Lösung von 0,15 mol Benzoesäure und 0,15 mol Dimethylcyclohexylamin in 90 ml Toluol getropft. Man rührt 15 min bei 0°C nach und läßt anschließend auf Zimmertemperatur erwärmen. Das ausgefallene Hydrochlorid wird unter Feuchtigkeitsausschluß über eine Drucknutsche abfiltriert. Über eine Analyse des Filtrats durch ¹H- NMR und ³¹P-NMR wird das Tribenzoylphosphit charakterisiert (Ausbeute: 99%). Gibt man den Rückstand in 0,15 mol 10%ige NaOH, so kann man Dimethylcyclohexylamin durch Phasentrennung und anschließende Extraktion mit Toluol quantitativ zurückgewinnen. Anschließend wird die Lösung durch Auskreisen des Wassers getrocknet und kann wieder verwendet werden.

Beispiel 11

0,2 mol Na-Benzoat werden unter Feuchtigkeitsausschluß bei Zimmertemperatur in 50 ml 1,4-Dioxan vorgelegt. Dazu werden 0,0667 mol Phosphortrichlorid getropft und der Ansatz 20 min bei 850C nachgerührt (farblose Suspension). Es werden 0,0222 mol des Hexahydrotriazins 6 (X = CN) zugesetzt und der Ansatz wird weitere 20 min bei 85 bis 90°C nachgerührt (dünne Suspension, gut rührbar). Anschließend wird das Dioxan bei 40°C im Vakuum abdestilliert. Zum Rückstand gibt man 100 ml konzentrierte Salzsäure und refluxiert 4 h. Nach dem Abkühlen wird die Benzoesäure abfiltriert und gewaschen (wenig kaltes Wasser). Die vereinigten Filtrate werden zweimal mit je 30 ml Toluol extrahiert, zur Trockne einrotiert und zum Entfernen überschüssiger Salzsäure noch dreimäl mit Ethanol abrotiert. Die Toluolphase wird eingeengt und der Rückstand wird mit der zurückgewonnenen Benzoesäure vereinigt.
Zur Isolierung des Phosphonomethylglycins aus dem Rückstand der wäßrigen Phase kann man nun in wenig Wasser aufnehmen und in der Kälte bei pH 1,0 (Zugabe von NaOH) fällen. Vollständige Fällung wird durch Zugabe von etwas Methanol erreicht, das aus der Mutterlauge durch Destillation zurückgewonnen wird. Ausbeute: 91%.
Die zurückgewonnene Benzoesäure (0,2 mol, Reinheit > 99% nach HPLC) wird in 0,2 mol 5%iger NaOH gelöst und das Wasser anschließend abdestilliert und der Rückstand getrocknet. Das so erhaltene Natriumbenzoat wird zusammen mit dem zurückgewonnenen Dioxan wieder in die Synthese eingesetzt.
Ausbeute (erste Recyclierung): 90%
Ausbeute (zweite Recyclierung): 84%
Ausbeute (dritte Recyclierung): 88%.

Beispiel 12

Synthese von Phosphonomethylglycin

142 g Ammoniumbenzoat wurden unter Feuchtigkeitsausschluß bei Zimmertemperatur in 500 ml 1,2-Dichlorethan vorgelegt. Dazu wurden 45,8 g Phosphortrichlorid getropft und der Ansatz bei niedriger Rührerdrehzahl 30 min bei Raumtemperatur nachgerührt. Man filtrierte unter Feuchtigkeitsausschluß durch eine Drucknutsche und wusch den Rückstand mit zweimal je 100 ml 1,2-Dichlorethan nach. Auswage: 845 g Lösung. Die Lösung wurde durch quantitative HPLC auf Benzoesäure analysiert. Ausbeute: 0,296 mol Tribenzoylphosphit (88%).
Zum Filtrat wurden weiterhin unter Feuchtigkeitsausschluß 20,1 g des Hexahydrotriazins 2 (R² = CH₂CN) zugesetzt und der Ansatz weitere 30 min bei 80°C bis 85°C nachgerührt. Auswage: 861 g Lösung.
600 g dieser Lösung gab man zusammen mit 115 g 20% HCl in einen Druckautoklaven und kontrollierte unter starkem Rühren die Temperatur gemäß dem unten angegebenen Temperaturprofil.
Nachdem der Ansatz auf < 70°C abgekühlt war, füllte man die Reaktionsmischung aus dem Reaktor aus, trennte bei 65°C die Phasen und bestimmte das in der Wasserphase enthaltene Phosphonomethylglycin durch quantitative HPLC und quantitative ¹H-NMR-Analayse.
Rohausbeute: 72%.
Die Wasserphase wurde bei 40°C mit Natronlauge auf pH = 1,0 eingestellt und bei dieser Temperatur 3 h nachgerührt. Das ausgefallene Phosphonomethylglycin wurde abgesaugt, mit wenig Wasser nachgewaschen und getrocknet.
Isolierte Ausbeute: 70%.

Beispiel 13

Synthese von Phosphonomethylglycin

Die Synthese wurde wie in Beispiel 12 durchgeführt. Die Temperatur wurde abweichend 10 min bei 130°C gehalten.
Rohausbeute: 74%
Isolierte Ausbeute: 72%

Beispiel 14

Synthese von Phosphonomethylglycin

Die Synthese wurde wie in Beispiel 12 durchgeführt. Die Temperatur wurde abweichend 20 min bei 130°C gehalten.
Rohausbeute: 73%
Isolierte Ausbeute: 70%

Beispiel 15

Synthese von N-Ethyl-aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 13 durchgeführt. Abweichend wurde das Hexahydrotriazin II (R² = Ethyl) verwendet. Zur Isolierung des Produktes wurde mit Natronlauge auf pH = 2,0 eingestellt, die Wasserphase zur Trockne einrotiert und mit wenig Wasser gewaschen.
Rohausbeute: 69%
Isolierte Ausbeute: 53%

Beispiel 16

Synthese von N-Allyl-aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurde das Hexahydrotriazin II (R² = Allyl) verwendet.
Rohausbeute: 11% (70% Ausbeute an Bis-Phosphonomethyl-allylamin)

Beispiel 17

Synthese von Aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurde das Hexahydrotrianzin II (R² = Benzoyl) verwendet.
Rohausbeute: 80%
Isolierte Ausbeute: 72%

Beispiel 18

Synthese von N-Stearyl-Aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurde das Hexahydrotriazin II (R² = C₁₈H₃₇) verwendet. Zur Isolierung des Produktes wurde die Reaktionsmischung mit Hexan extrahiert und die Hexanphase eingeengt. Der Rückstand wurde dreimal mit Acetonitril aufgekocht und anschließend filtriert, bis er frei von Benzoesäure war.
Ausbeute: 67% einer Mischung, die im wesentlichen N-Stearyl-Aminomethylphosphonsäure neben Stearylamin und dem zweifach phosphonomethylierten Produkt enthält.

Beispiel 19

Synthese von N-Dodecyl-Aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 18 durchgeführt. Abweichend wurde das Hexahydrotriazin II (R² = C₁₂H₂₅) verwendet. Zur Isolierung des Produktes wurde die Reaktionsmischung mit Hexan extrahiert und die Hexanphase eingeengt. Der Rückstand wurde dreimal mit Acetonitril aufgekocht und anschließend filtriert, bis er frei von Benzoesäure war.
Ausbeute: 78% einer Mischung, die im Wesentlichen N-Dodecyl-Aminomethylphosphonsäure neben Dodecylamin und dem zweifach phosphonomethylierten Produkt enthält.

Beispiel 20

Synthese von N-Polyisobutyl-Aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 18 durchgeführt. Abweichend wurde das Hexahydrotriazin II (R² = Polyisobutyl, M = 1000) verwendet. Zur Isolierung des Produktes wurde die Reaktionsmischung mit Hexan extrahiert und die Hexanphase eingeengt. Der Rückstand wurde dreimal mit Acetonitril aufgekocht und anschließend filtriert, bis er frei von Benzoesäure war.
Ausbeute: 73% einer Mischung, die im Wesentlichen N-Polyisobutyl-Aminomethylphosphonsäure neben Polyisobutylamin und dem zweifach phosphonomethylierten Produkt enthält.

Beispiel 21

Synthese von N-Ethyl-aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurde 2-Furancarbonsäure-Ammoniumsalz statt Ammoniumbenzoat verwendet.
Rohausbeute: 64%
Isolierte Ausbeute: 61%

Beispiel 22

Synthese von N-Ethyl-aminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurde 4-Pyridincarbonsäure-Natriumsalz statt Ammoniumbenzoat verwendet.
Rohausbeute: 73%
Isolierte Ausbeute: 49%

Beispiel 23

Synthese von N-Ethyl-aminomethylphosphonsäure, über Verbindung 12

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurden Diethylchlorphospit statt PCl₃ und nur 50 g Ammoniumbenzoat verwendet.
Rohausbeute: 71%
Isolierte Ausbeute: 56%

Beispiel 24

Synthese von N-Ethyl-aminomethylphosphonsäure, über Verbindung 13

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurden 2-Chlor-1,3-dioxa-2-phospholan statt PCl₃ und nur 50 g Ammoniumbenzoat verwendet.
Rohausbeute: 63%

Beispiel 25

Synthese von 2-Acetyl-1,3-doxa-2-phospholan als Lösung in Diethylether, über Verbindung 13 mit Acetyl- statt Benzoyl-Rest

16,4 g Natriumacetat wurden in 100 ml wasserfreiem Diethylether vorgelegt und bei Raumtemperatur eine Lösung von 25,3 g 2-Chlor-1,3-dioxa-2-phospholan in 50 ml Diethylether zugetropft. Die Mischung wurde unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit über Nacht gerührt und anschließend unter Luftausschluß filtriert.
Nach quantitativer NMR-Analyse enthält das Filtrat eine Lösung von 1 mol Phospholan pro 224 g Lösung.

Beispiel 26

Synthese von 2-Acetyl-1,3-dioxa-2-phospholan als Lösung in Dioxan, über Verbindung 13 mit Acetyl- statt Benzoyl-Rest

54,1 g Natriumacetat wurden in 300 ml wasserfreiem Dioxan vorgelegt und bei Raumtemperatur eine Lösung von 75,9 g 2-Chlor- 1,3-dioxa-2-phospholan in 100 ml Dioxan zugetropft. Die Mischung wurde unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit über Nacht gerührt und anschließend unter Luftausschluß filtriert. Nach quantitativer NMR-Analyse enthält das Filtrat eine Lösung von 1 mol Phospholan pro 926 g Lösung.

Beispiel 27

Synthese von Acetoxy-diethoxy-phosphit als Lösung in Diethylether, über Verbindung 12 mit Acetyl- statt Benzoyl-Rest

12,3 g Natriumacetat wurden in 100 ml wasserfreiem Diethylether vorgelegt und bei Raumtemperatur eine Lösung von 23,5 g Diethylchlorphosphit in 50 ml Diethylether zugetropft. Die Mischung wurde unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit über Nacht gerührt und anschließend unter Luftausschluß filtriert. Nach quantitativer NMR-Analyse enthält das Filtrat eine Lösung von 1 mol Phosphit pro 254 g Lösung.

Beispiel 28

Synthese von N-Phosphonomethylglycin

8,2 g (0,04 mol) des Hexahydrotrianzins II (R² = CH₂CN) wurden beim Raumtemperatur in 80 ml wasserfreiem Dioxan unter Luftausschluß vorgelegt und mit einer Lösung von 111,1 g (0,12 mol) 2-Acetyl-1,3-dioxa-2-phospholan in Diethylether versetzt. Nach anfänglicher schwach exothermer Reaktion wurde für 60 min auf 50°C und 90 min auf 100°C erwärmt. Die flüchtigen Anteile wurden entfernt und der Rückstand mit 150 ml konzentrierter Salzsäure versetzt, 4 h am Rückfluß nachgerührt und zur Trockne eingeengt. Quantitative Analyse des Rückstandes ergab eine Rohausbeute von 58% N-Phosphonomethylglycin.

Beispiel 29

Synthese von N-Phosphonomethylglycin

Die Synthese wurde durchgeführt wie in Beispiel 28 unter Verwendung einer Lösung des Phosphits in Dioxan.
Die Rohausbeute betrug 67%.

Beispiel 30

Synthese von N-Phosphonomethylglycin

4,1 g (0,02 mol) des Hexahydrotriazins II (R² = CH₂CN) wurden bei 5°C in 100 ml wasserfreiem Dioxan unter Luftausschluß vorgelegt und mit einer Lösung von 15,2 g (0,06 mol) Acetyl-diethylphosphit in Diethylether versetzt. Nach anfänglicher schwach exothermer Reaktion wurde für 60 min auf 50°C und 60 min auf 90°C erwärmt. Die flüchtigen Anteile wurden entfernt und der Rückstand mit 100 ml konzentrierter Salzsäure versetzt, 4 h am Rückfluß nachgerührt und zur Trockne eingeengt.
Quantitative Analyse des Rückstandes ergab eine Rohausbeute von 52% N-Phosphonomethylglycin.

Beispiel 31

Synthese von N-Hydroxyaminomethylphosphonsäure

Die Synthese wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt. Abweichend wurde eine Suspension von Formaldoxim-trimer-hydrochlorid (II mit R² = OH) mit einem Äquivalent Triethylamin in Dichlormethan verwendet.
Rohausbeute: 43%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von α-Aminophosphonsäuren der Formel I:

worin R¹ die für R² angegebenen Bedeutungen hat, ausgenommen CH₂CO₂H,
wobei man

a) ein Hexahydrotriazinderivat der Formel II

worin R² für C₁-C₂₀₀-Alkyl, C₂-C₂₀₀-Alkenyl, C₃-C₁₀ -Cycloalkyl, C₃-C₁₂-Heterocyclyl, Aryl, N(R⁴)₂ oder OR⁴ steht,
wobei jeder Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Heterocyclyl- und Aryl-Rest 1, 2, 3 oder 4 Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus C₁-C₁₈-Alkyl, C₃-C₁₀-Heterocyclyl, CO₂R⁵, CO₂M, SO₃R⁵, SO₃M, HPO(OH)OR⁵, HPO(OH)OM, CN, NO₂, Halogen, CONR⁶R⁷, NR⁶R⁷, Alkoxyalkyl, Halogenalkyl, OH, OCOR⁵, NR⁶COR⁵ unsubstituiertem Aryl und substituiertem Aryl, das ein oder zwei Substituenten aufweist, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus C₁-C₁₀-Alkyl, Alkoxy, Halogen, NO₂, NH₂, OH, CO₂H, CO₂-Alkyl, OCOR⁵ und NHCOR⁵,
R⁴ für Wasserstoff, C₁-C₂₀-Alkyl, C₁-C₂₀-Alkenyl, C₃-C₁₀ -Cycloalkyl oder Aryl steht,
R⁵ für Wasserstoff, C₁-C₁₈-Alkyl, Aryl oder Arylalkyl steht,
M für ein Metallkation steht,
R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder C₁-C₁₀-Alkyl stehen,
mit einem Triorganylphosphit der Formel III

worin die Reste R³ gleich oder verschieden sein können, und für C₁-C₁₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl, Aryl, C₁-C₁₈-Acyl oder Arylcarbonyl stehen oder zusammen einen C₂-C₃ -Alkylenrest bilden können und R^3a für C₁-C₁₈-Acyl oder Arylcarbonyl steht, wobei jeder Arylrest ein oder zwei Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander unter C₁-C₄-Alkyl, NO₂ und OC₁-C₄-Alkyl ausgewählt sind, umsetzt und

b) das erhaltene Produkt zur α-Aminophosphonsäure der Formel I hydrolysiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man durch Umsetzung des Hexahydrotriazinderivates der Formel II mit dem Triorganylphosphit der Formel III eine Verbindung der Formel IV

worin R³ und R^3a die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen und R^2a die in Anspruch 1 für R² angegebene Bedeutung besitzt, erhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem R² für C₁-C₁₈-Alkyl, Polyisobutyl, C₁₂-C₂₀-Alkenyl, Phenyl, Benzyl oder Allyl steht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Reste R³ und R^3a unabhängig voneinander für Benzoyl, das gegebenenfalls am aromatischen Ring durch C₁-C₄-Alkyl, NO₂ oder OC₁-C₄-Alkyl substituiert ist, oder für Acetyl stehen, oder nur der Rest R^3a diese Bedeutung hat und die Reste R₃ für Methyl oder Ethyl stehen oder zusammen Ethylen bilden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem man Schritt (a) in einem organischen Lösungsmittel durchführt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem man als Lösungsmittel Dioxan oder Tetrahydrofuran verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein chloriertes organisches Lösungsmittel, bevorzugt 1,2-Dichlorethan, verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem man die Verbindungen der Formeln II und III in im wesentlichen äquivalenten Mengen einsetzt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Verbindung der Formel III hergestellt wird durch Umsetzung einer Carbonsäure der Formel V

R³COOH (V),

worin R³ für C₁-C₁₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl oder Aryl steht, wobei der Arylrest 1 oder 2 Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander unter C₁-C₄-Alkyl, NO₂ und OC₁-C₄-Alkyl ausgewählt sind, steht,
oder durch Umsetzung eines Salzes der Carbonsäure der Formel V mit einem Phosphormonohalogenid, Phosphordihalogenid oder Phosphortrihalogenid.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man die Umsetzung in einem inerten organischen Lösungsmittel durchführt, das ausgewählt ist unter aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, wobei das Lösungsmittel nach der Umsetzung gegebenenfalls zurückgewonnen und recycliert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem man das Reaktionsprodukt aus Schritt (a) mit einer wäßrigen Säure hydrolysiert.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem man die α-Aminophosphonsäure aus der wäßrigen Phase durch Einstellen des pH auf einen Wert, der dem isoelektrischen Punkt der α-Aminophosphonsäure nahekommt, bevorzugt 0,5 bis 7,0, ausfällt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Ausfällung der α-Aminophosphonsäure in Anwesenheit eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem man die Hydrolyse in einem Zwei-Phasen-System durchführt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Hydrolyse gemäß Schritt (b) durchgeführt wird, indem man

1. das in Schritt (a) erhaltene Produkt, gegebenenfalls unter teilweiser Hydrolyse, mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung einer Säure oder einer wäßrigen Lösung einer Base extrahiert,

2. die Phasen trennt und

3. das in der Wasserphase enthaltene Produkt aus Schritt (a) hydrolysiert oder weiterhydrolysiert.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem nach Schritt (b3) die erhaltene α-Aminophosphonsäure aus der Wasserphase abgetrennt wird.

17. Phosphonoverbindung der Formel IV

worin die Reste R³ und R^3a gleich oder verschieden sein können, und für C₁-C₁₈-Acyl oder Arylcarbonyl stehen, wobei jeder Arylrest ein oder zwei Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander unter C₁-C₄-Alkyl, NO₂ und OC₁-C₄-Alkyl ausgewählt sind,
R^2a für C₁-C₂₀₀-Alkyl, C₂-C₂₀₀-Alkenyl, C₃-C₁₀-Cycloalkyl, C₃-C₁₀-Heterocyclyl, Aryl oder OR⁴ steht,
wobei jeder Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Heterocyclyl- und Aryl-Rest 1, 2, 3 oder 4 Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus C₁-C₁₈-Alkyl, C₃-C₁₀-Heterocyclyl, CO₂R⁵, CO₂M, SO₃R⁵, SO₃M, HPO(OH)OR⁵, HPO(OH)OM, CN, NO₂, Halogen, CONR⁶R⁷, NR⁶R⁷, Alkoxyalkyl, Halogenalkyl, unsubstituiertem Aryl und substituiertem Aryl, das 1 oder 2 Substituenten aufweist, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus C₁-C₁₀-Alkyl, Alkoxy, Halogen, NO₂, NH₂, OH, CO₂H und CO₂-Alkyl,
R⁴ für Wasserstoff, C₁-C₂₀-Alkyl, C₁-C₂₀-Alkenyl, C₃-C₁₀ -Cycloalkyl oder Aryl steht,
R⁵ für Wasserstoff, C₁-C₁₈-Alkyl, Aryl oder Arylalkyl steht,
M für ein Äquivalent eines Metallkations steht,
R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder C₁-C₁₀-Alkyl stehen,
oder R^2a eine Gruppe ist, die durch Acylierung aus den oben angegebenen Gruppen hervorgeht, mit der Maßgabe, daß, wenn alle Reste R³ und R^3a Acyl- oder Arylcarbonyl-Gruppen sind,
R^2a nicht für CH₂CN, CH₂COOZ oder CH₂CONR¹¹R¹²
mit Z gleich Wasserstoff, C₁-C₁₈-Alkyl, Aryl, das gegebenenfalls substituiert ist durch C₁-C₄-Alkyl, NO₂ oder OC₁-C₄-Alkyl, Alkalimetall oder Erdalkalimetall,
und mit R¹¹, R¹² gleich Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl
steht.

18. Verbindung nach Anspruch 17, bei der die Reste R³ und R^3a unabhängig voneinander für Benzoyl, das gegebenenfalls durch C₁-C₄-Alkyl, NO₂ oder OC₁-C₄-Alkyl substituiert ist, oder für Acetyl stehen.

19. Verbindung nach Anspruch 17 oder 18, bei der R^2a für C₁-C₁₈-Alkyl, Polyisobutyl, C₁₂-C₂₀-Alkenyl, Phenyl, Benzyl oder Allyl steht.