[go: up one dir, main page]

SK61297A3 - Process for the manufacture of n-phosphonomethylglycine - Google Patents

Process for the manufacture of n-phosphonomethylglycine Download PDF

Info

Publication number
SK61297A3
SK61297A3 SK612-97A SK61297A SK61297A3 SK 61297 A3 SK61297 A3 SK 61297A3 SK 61297 A SK61297 A SK 61297A SK 61297 A3 SK61297 A3 SK 61297A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
phosphonomethylglycine
acid
alkali metal
formaldehyde
range
Prior art date
Application number
SK612-97A
Other languages
English (en)
Inventor
John H Atherton
Ian Hodgkinson
Original Assignee
Zeneca Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeneca Ltd filed Critical Zeneca Ltd
Publication of SK61297A3 publication Critical patent/SK61297A3/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • C07F9/3813N-Phosphonomethylglycine; Salts or complexes thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]

Landscapes

  • 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)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Vynález sa týka spôsobu prípravy N-fosfonometylglycínu.
Doterajší stav techniky
N-fosfonometylglycín a jeho soli sú dobre známymi herbicídmi. Je známy rad spôsobov prípravy N-fosfonometylglycínu, niektoré z nich využívajú ako východiskovú látku kyselinu aminometylfosfónovú.
V patentovom spise US č. 4 221 582 je opísaný spôsob, v ktorom sa na kyselinu aminometylfosfónovú pôsobí najprv hydroxidom alkalického kovu, pričom sa získa jednosýtna soľ alkalického kovu a pH v tomto bode je v rozsahu 8,0 až 10,0. Potom sa pridá formaldehyd a dosiahne sa pH v rozsahu 5,5 až 7,0. Nasleduje pridanie kyanidu sodného alebo kyanidu draselného, čím sa zvýši pH, ale súčasné pridanie kyseliny chlorovodíkovej udrží pH v rozsahu 7,5 až 9,5. V príklade sa uvádza výťažok produktu 65 %.
V EP č. 0537786 sa opisuje postup, v ktorom reaguje kyselina aminometylfosfónová a glykolnitril v prítomnosti hydroxidu alkalického kovu pri teplote neprevyšujúcej 60 °C a produkt sa potom hydrolyzuje pridaním hydroxidu alkalického kovu v množstve dostatočnom na neutralizáciu vznikajúcej kyseliny karboxylovej (reakčná schéma 1 dole). Uvádza sa, že sa získa N-fosfonometylglycín vo vysokom výťažku.
Glykolnitril je toxická a nebezpečná zlúčenina, ktorej preprava a skladovanie je predmetom radu obmedzení z dôvodu bezpečnosti. Požaduje sa najmä prísna opatrnosť, ak sa má premiestňovať objem glykolnitrilu prevyšujúci niekoľko kilogramov. Z tohoto dôvodu má glykolnitril vážne nevýhody ako východiskový materiál na použitie v komerčnej praxi.
Schéma 1
Na* +NaOH
Je známa príprava glykolnitrilu reakciou kyanidu sodného a formaldehydu v kyslom prostredí (reakčná schéma 2 dole) a s ohľadom na problémy spojené s manipuláciou glykolnitrilu by bolo možné zvážiť formovanie a používanie glykolnitrilu vo vodnom roztoku. Roztok, ktorý vznikol by sa potom mohol použiť (bez izolácie glykolnitrilu) ako východisková látka pri reakcii v'schéme 1. Zatiaľ je zrejmé, že toto je uskutočniteľné, použitie kyanidu sodného v kyslom prostredí vedie k parciálnemu tlaku kyanovodíka, čo vedie k nutnosti použitia drahého zariadenia pre prácu s kyanovodíkom a vylúčenie akejkoľvek poruchy v tomto procese.
Schéma 2
NaCN + +HCI
Podstata vynálezu
Teraz sme zistili, že sa môže získať N-fosfonometylglycín vo vynikajúcom výťažku reakciou kyseliny aminometylfosfónovej, kyanidu sodného a formaldehydu v jednostupňovom procese bez potreby izolácie glykolnitrilu a v alkalickom prostredí, takže nie je nutná ochrana proti tvorbe kyanovodíka.
Predkladaný vynález sa týka spôsobu prípravy N-fosfonometylglycínu alebo jeho solí, ktorý zahŕňa
1) vznik N-fosfonometylglycínnitrilu reakciou kyseliny aminometylfosfónove j , kyanidu alkalického kovu a formaldehydu vo vodnom roztoku pri pH v rozsahu 10 až 13 s pridávaním minerálnej kyseliny rýchlosťou dostatočnou na udržanie pH v požadovanom rozsahu a potom
2) hydrolýzu N-fosfonometylglycínnitrilového produktu stupňa (1) za vzniku soli N-fosfonometylglycínu a prípadne
3) neutralizáciu soli N-fosfonometylglycínu za vzniku voľnej kyseliny N-fosfonometylglycínu.
Stupne (1) a (2) a prípadne (3) sa môžu výhodne uskutočňovať postupne v jednej reakčnej nádobe.
Hydrolýza podľa stupňa (2) sa výhodne uskutočňuje s použitím hydroxidu alkalického kovu za vzniku zodpovedajúcej soli alkalického kovu N-fosfonometylglycínu. Voľná kyselina N-fosfonometylglycínu sa môže získať okyslením v prípadnom stupni (3). Hydroxid alkalického kovu je výhodne hydroxid sodný alebo hydroxid draselný. Zvlášť výhodný je hydroxid sodný.
Alkalický kyanid použitý v stupni (1) je výhodne kyanid sodný alebo kyanid draselný. Zvlášť výhodný je kyanid sodný.
Minerálna kyselina použitá v stupni (1) je výhodne kyselina chlorovodíková alebo kyselina sírová. Výhodná je kyselina chlorovodíková.
Je možné zmiešať celkové množstvo reakčných zložiek, kyselinu aminometylfosfónovú, kyanid alkalického kovu a formaldehyd a potom pridať minerálnu kyselinu rýchlosťou potrebnou na udržanie žiadaného pH. V praxi však rýchlosť reakcie a teda zmena pH môže byť príliš rýchla na dosiahnutie zhody medzi zmenou pH a rýchlosťou pridávania kyseliny. Je preto výhodné riadiť účinnú rýchlosť reakcie postupným pridávaním jednej alebo viacerých reakčných zložiek. Tak sa môže v priebehu času pridávať postupne k reakčnej zmesi jedna alebo viac reakčných zložiek, aby sa znížila účinná reakčná rýchlosť, takže sa pH výhodne udržuje na konštantnej žiadanej hodnote zodpovedajúcej postupným pridávaním kyseliny.
Podľa ďalšieho aspektu vynález zahŕňa postup podľa stupňa 1, kde N-fosfonometylglycínnitril vzniká reakciou kyseliny aminometylfosfónovej, kyanidu alkalického kovu a formaldehydu pri pH v rozsahu 10 až 13, pričom aspoň jedna reakčná zložka sa pridáva v priebehu času postupne, aby sa znížila účinná reakčná rýchlosť, pričom sa pridáva minerálna kyselina rýchlosťou dostatočnou na udržanie pH v požadovanom rozsahu.
Je výhodné, ak jedna alebo viac reakčných zložiek, ktoré sa pridávajú postupne je formaldehyd alebo kyanid alkalického kovu alebo ako formaldehyd, tak kyanid alkalického kovu. Rovnako je možné napríklad buď pridať kyanid alkalického kovu postupne k reakčnému produktu kyseliny animometylfosfónovej a formaldehydu alebo pridať reakčný produkt kyseliny aminometylfosfónovej a formaldehydu postupne ku kyanidu alkalického kovu.
Tak je napríklad možné:
a) pridať kyanid alkalického kovu postupne k zmesi (reakčný produkt) kyseliny aminometylfosfónovej a formaldehydu alebo
b) pridať formaldehyd postupne k zmesi kyanidu alkalického kovu a kyseliny aminometylfosfónovej alebo
c) pridať ako kyanid alkalického kovu tak formaldehyd súčasne ku kyseline aminometylfosfónovej alebo
d) pridať reakčný produkt kyseliny aminometylfosfónovej a formaldehydu postupne ku kyanidu alkalického kovu.
Je možná akákoľvek kombinácia uvedená hore, napríklad pridať formaldehyd a časť kyanidu alkalického kovu ku kyseline aminometylfosfónovej a potom zvyšok kyanidu alkalického kovu s tým, že aspoň jedna reakčná zložka sa pridáva postupne. Všeobecne je vhodnejšie pridávať len jednu reakčnú zložku postupne a možnosti (a) (alebo jej variant (d)) a (b) sú výhodné .
V stupni (1) je zvlášť výhodné pridať vodný formaldehyd postupne k vodnému roztoku kyseliny aminometylfosfónovej a kyanidu alkalického kovu (možnosť (b) hore). Zistili sme, že postupné pridávanie formaldehydu k ostatným reakčným zložkám vedie ku zníženiu nadmernej alkylácie kyseliny aminometylfosfónovej a vzniku nežiadúceho N-fosfonometylimidodiacetonitrilu ako vedľajšieho produktu. Ďalej, reakcia formaldehydu s kyselinou aminometylfosfónovou (viď schéma 3) je mierne exotermná a v praxi je preto žiadúce pridávať formaldehyd postupne ku kyseline aminometylfosfónovej, aby nedochádzalo k nadmernému vzniku tepla. Možnosť (b) sa preto uskutočňuje počas kratšej doby, nakoľko kyanid alkalického kovu a kyselina aminometylfosfónová sa môžu rýchlo zmiešať (nedochádza k vzniku tepla) za vzniku reakčnej zmesi, ku ktorej sa potom postupne pridáva formaldehyd. Podľa možnosti (a) sa musí formaldehyd pridávať pomaly ku kyseline aminometylfosfónovej, aby nedošlo k nadmernému vzniku tepla pri tvorbe reakčnej zmesi a kyanid alkalického kovu sa potom pridáva postupne v stupni 1.
Aj keď nie je úmyslom obmedzovať rozsah predloženého vynálezu nejakou zvláštnou teóriou, predpokladá sa, že postup podľa vynálezu prebieha podľa reakčnej schémy (3), ktorá je ilustrovaná s použitím kyanidu sodného ako kyanidu alkalického kovu. Aj keď existencia medziproduktu (II) v reakčnej schéme (3) nie je bez pochybností preukázaná, navrhovaný mechanizmus ilustruje, že každá molekula kyseliny aminometylfosfónovej reaguje s jednou molekulou formaldehydu a s jednou molekulou kyanidového iónu pri uvoľnení jedného katiónu alkalického kovu, ktorý potom vyžaduje jeden mol minerálnej kyseliny na neutralizáciu a na udržanie pH. Pridávanie minerálnej kyseliny je tak na ekvimolárnej báze vyrovnané s rýchlosťou pridávania formaldehydu (a voliteľne kyanidu alkalického kovu) na udržanie požadovaného pH. Alternatívne sa môže pH sledovať a udržiavať na požadovanej hodnote pridávaním vhodného množstva minerálnej kyseliny.
Schéma 3
NHj
Na*
--> / N 7^
- voda í 0
O
Na*
Na^N’ + HgO (ll)
+ NaOH
Je treba tiež vziať do úvahy, že na ovládanie pH reakcie bude východisková kyselina aminometylfosfónová prítomná vo forme svojej soli obsahujúcej dva atómy alkalického kovu a že by malo byť preto dodávané dostatočné množstvo hydroxidu alkalického kovu k vodnému roztoku kyseliny aminometylfosfónovej a kyanidu alkalického kovu pred začiatkom reakcie, aby sa zvýšilo pH na požadovanú hodnotu. Je výhodné pridať hydroxid alkalického kovu ku kyseline aminometylfosfónovej pred pridaním kyanidu sodného, aby sa obmedzil vznik akéhokoľvek množstva kyanovodíka. Je výhodné vytvoriť dvojsodnú soľ kyseliny aminometylfosfónovej a upraviť východiskové pH v stupni 1 použitím hydroxidu sodného ako hydroxidu alkalického kovu.
Pomery kyseliny aminometylfosfónovej (prítomná vo forme soli obsahujúcej dva atómy alkalického kovu), kyanidu alkalického kovu a formaldehydu použité v stupni (1) (ak pridanie všetkých reakčných zložiek je kompletné) sú výhodné 1:1:1 na molárnej báze. Slabý prebytok ktorejkoľvek reakčnej zložky, napríklad odchýlka plus mínus 5 % nevedie k negatívnym dôsledkom, ale použitie značného prebytku kyseliny aminometylfosfónovej vedie k nežiadúcemu plytvaniu východiskovým materiálom (pokiaľ nie je zahrnutá recyklácia), zatiaľ čo značný prebytok formaldehydu vedie k nadmernej alkylácii a k tvorbe nežiadúcich vedľajších produktov. Použitie slabého prebytku formaldehydu môže byť vhodné na doplnenie akejkoľvek straty formaldehydu z reakčnej zmesi. Podobne, použitie slabého prebytku kyanidu alkalického kovu môže byť vhodné na doplnenie akejkoľvek malej straty kyanidu následkom hydrolýzy.
Nie je podstatné, či sa aminometylfosfónová kyselina vo forme svojej dvojsodnej soli celkom rozpustí vo vodnom roztoku na začiatku reakcie. Zistili sme, že akékoľvek množstvo pevnej dvojnej soli kyseliny aminometylfosfónovej prítomnej na začiatku reakcie sa postupne rozpustí v priebehu reakcie.
Môže sa použiť prebytok kyseliny aminometylfosfónovej (napríklad do dvoch mólov kyseliny aminometylfosfónovej na mól formaldehydu) v kombinácii s recyklom kyseliny aminometylfosfónovej, čo môže byť výhodné na ďalšie zníženie vzniku nežiaducej kyseliny N-fosfonometylimidodioctovej ako vedľajšieho produktu.
Odborníci poznajú rad možhých postupov využívajúcich recyklovanie. Tak napríklad nasledujúci postup sa môže použiť na spätné získanie a recyklovanie prebytku kyseliny aminometylfosfónove j prítomnej v produkčnom toku obsahujúcom sodnú soľ N-fosfonometylglycínu.
1. Alkalický produkčný tok sa okyslí (napríklad do pH 1,3) na vyzrážanie N-fosfonometylglycínu, ktorý sa odstráni filtráciou.
2. Pri filtráte (obsahujúci prebytok kyseliny aminometylfosfónovej a malé množstvo N-fosfonometylglycínu zostávajúce v roztoku) sa upraví pH na 2,5 pridaním roztoku alkalického síranu a síranu železitého na vyzrážanie vo vode nerozpustného komplexu kyseliny aminometylfosfónovej a N-fosfonometylglycínu, pričom pH sa udržuje na 2,5 pridaním ďalšej alkálie. Vysoko nerozpustný komplex železa sa odstráni filtráciou, pričom v roztoku zostávajú len stopy kyseliny aminometylfosfónovej a N-fosfonometylglycínu spoločne s nežiadúcim vedľajším produktom.
3. Komplex železa sa zmieša s vodou na kašu a spracovaním alkálií sa upraví pH na 11,7. Vzniknutý hydrát oxidu železitého sa odfiltruje a získaná kyselina aminometylfosfónová a N-fosfonometylglycín prítomné vo forme svojich solí s alkalickým kovom v roztoku sú pripravené na recyklovanie do reakčného prúdu.
Dobré výťažky produktu sa získajú ak pH v reakčnom stupni (1) je v rozsahu 10 až 13. Zistilo sa však, že zlepšené výťažky sa získajú pri pH 10,5 až 12 a zvlášť výhodné pH je v rozmedzí 10,5 až 11,5, napríklad od 11 do 11,5.
Postupné pridávanie reakčnej zložky (napríklad formaldehydu alebo kyanidu alkalického kovu) k reakčnej zmesi je s výhodou rozložené viacmenej rovnomerne počas reakcie. Reakčný čas stupňa (1) bude závislý na podmienkach v zariadení, ale typický reakčný čas je 20 minút až 4 hodiny, napríklad 40 minút až 2 hodiny. Ako je uvedené hore, minerálna kyselina sa môže dodávať spoločne s formaldehydom, výhodne v oddelenom prúde, v ekvimolárnych pomeroch alebo pH sa môže sledovať a kyselina pridávať v dostatočnom množstve, aby sa pH udržalo konštantné.
Reakčný stupeň (1) sa môže uskutočniť v rozsahu teplôt 10 °C do 65 °C, výhodne v rozsahu 2% až 35 °C, napríklad pri teplote 20 až 30 °C. Reakcia môže vhodne prebiehať pri teplote okolia. Reakčný stupeň (1) je exotermný a teplota sa môže slabo zvýšiť oproti predchádzajúcemu rozsahu, ak je to žiadúce. Ochladenie alebo zohrievanie sa môže uskutočniť tak, aby sa reakčná teplota udržiavala v požadovanom rozsahu.
Reakčná schéma (1) ukazuje, že hydrolyzačný stupeň (2) vyžaduje 1 mol hydroxidu alkalického kovu na mol N-fosfonometylglycínnitrilu, ktorý je prítomný vo forme svojej soli s dvoma atómami alkalického kovu (tzn. 1 mol hydroxidu alkalického kovu sa požaduje naviac k 2 mólom hydroxidu alkalického kovu požadovanom na začiatku stupňa (1) na premenu kyseliny aminometylfosfónovej na jej soľ s dvoma atómami alkalického kovu). Aj to žiadúce, môže sa použiť na hydrolýzu prebytok hydroxidu alkalického kovu, nezíska sa však tým žiadny zvláštny úžitok a použitie prebytku hydroxidu alkalického kovu na hydrolýzu povedie k vzniku ďalšej anorganickej soli alkalického kovu počas následnej izolácie N-fosfonometylglycínu. Hydrolýza sa vhodne uskutoční pri zvýšenej teplote, napríklad pri teplote od 60 °C do teploty varu reakčnej zmesi. Hydrolýza sa vhodne uskutoční pod spätným chladičom. Pri hydrolýze sa môže použiť, ak je to žiadúce zvýšený tlak.
Produktom hydrolýzy je vodný roztok soli alkalického kovu N-fosfonometylglycínu. Roztok sa môže použiť ako taký alebo soľ N-fosfonometylglycínu sa môže izolovať alebo sa kyselina N-fosfonometylglycínová môže vyzrážať neutralizáciou roztoku minerálnou kyselinou, ako je kyselina sírová alebo kyselina chlorovodíková v alternatívnom stupni (3). Takto získaný N-fosfonometylglycín sa môže následne previesť na inú soľ, ako je izopropylamínová a trimetylsulfóniová soľ N-fosfonometylglycínu.
Spôsob podľa predloženého vynálezu sa môže uskutočniť ako dávkový, kontinuálny alebo polokontinuálny spôsob. Ak sa postup uskutočňuje kontinuálne, je výhodné použiť o niečo vyššiu reakčnú teplotu, aby sa dosiahlo, že kyselina aminometylfosfónová, prítomná ako dvojsodná soľ na začiatku reakcie zostane v roztoku.
Predložený vynález je bližšie objasnený v nasledujúcich príkladoch, kde všetky diely a percentá sú diely a percentá hmotnostné, pokiaľ sa neuvádza inak.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
Kyselina aminometylfosfónová, 5,243 g v 100% koncentrácii, sa zmieša na kašu s 34 ml destilovanej vody a pridá sa 15 g hydroxidu sodného v 23,5% koncentrácii a pH sa zvýši na 11,0. Kyanid sodný, 2,444 g v 95% koncentrácii sa rozpustí v roztoku kyseliny aminometylfosfónovej Formaldehyd, 2,845 g v 50% vodou a potom sa pridá počas metylfosfónovej a kyanidu, a teplota sa upraví na 20 °C.
koncentrácii sa zriedi na 30 ml minút k zmesi kyseliny aminopričom sa pH udržuje na 11,0 pridávaním 38,5 g l,0M kyseliny chlorovodíkovej.
Reakčná zmes sa mieša ďalších 50 minút a potom sa pridá 8,0 g hydroxidu sodného v 23% koncentrácii a zmes sa zohrieva pod spätným chladičom 3 hodiny.
NMR fosforu ukázali, že ochladená reakčná zmes obsahuje len N-fosfonometylglycín, kyselinu aminometylfosfónovú a malé množstvo kyseliny N-fosfonometyliminodioctovej. Integrácia píkov indikovala výťažok N-fosfonometylglycínu vo výške 82,5 % teórie.
Príklad 2
Vodný roztok dvojsodnej soli kyseliny aminometylfosfónovej (38,5 g v 26,3% koncentrácii, 0,091 gmol) sa zmieša s roztokom kyanidu sodného (4,7 g v 95% koncentrácii, 0,091 gmol) v 12,2 g destilovanej vody, pH tohoto roztoku je 11,0. Formaldehyd (7,4 g v 37% koncentrácii, 0,091 gmol) sa zriedi destilovanou vodou na 14 % hmotn./hmotn. a potom sa pridá počas 40 minút pri teplote 20 až 25 °C k roztoku kyseliny aminometylfosfónovej a kyanidu sodného. Potom sa pH reakčnej zmesi udržuje na hodnote 11 pridávaním kyseliny chlorovodíkovej ako sa požaduje (približne 8 g v 36% koncentrácii). Zmes sa mieša ďalších 50 minút a pridá sa hydroxid sodný (7,8 g v 47% koncentrácii, 0,091 gmol) a potom sa zohrieva pod spätným chladičom 40 minút. Po ochladení reakčnej zmesi sa uskutoční analýza pomocou 31PNMR. Výťažok N-fosfonometylglycínu je 92 % teórie, vztiahnuté na použitú kyselinu aminometylfosfónovú (6,1 kyseliny aminometylfosfónovej nezreagovalo a vzniklo 1,5 % kyseliny N-fosfonometyliminodioctovej).
Príklad 3
Opakuje sa príklad 2 s tým, že sa reakčná teplota udržuje v intervale 30 až 35 °C. Výťažok N-fosfonometylglycínu je 90,4 % vztiahnuté na pôvodnú kyselinu aminometylfosfónovú.
Príklad 4
Hydroxid sodný (10,5 g v 47% koncentrácii) sa pridá ku kaši kyseliny aminometylfosfdnovej (7,63 g) v destilovanej vode (30 g), pričom sa zvýši pH na 11,0. Roztok sa ochladí na teplotu 20 až 25 °C s použitím vonkajšieho vodného kúpeľa a potom sa pridá počas približne 40 minút formaldehyd (2,1 g v 37,4% koncentrácii) zriedený vodou (9 g). V tomto stupni NMR fosforu a NMR protónu ukazuje, že kyselina aminometylfosfdnová je prevedená na novú fosforovú zlúčeninu. Číry roztok sa pridá počas 50 minút k roztoku kyanidu sodného (3,54 g v 95% koncentrácii) rozpustený vo vode (9 g), pričom sa teplota udržuje v intervale 20 až 25 °C a pH v intervale 10 až 10,5 pridávaním kyseliny chlorovodíkovej. Po približne 30 minútovom miešaní sa pridá hydroxid sodný (5,87 g v 47% koncentrácii) a reakčná zmes sa zohrieva pod spätným chladičom 3 hodiny, až sa dosiahne úplná hydrolýza N-fosfonometylglycínnitrilu. Po ochladení sa reakčná zmes analyzuje NMR fosforu, ktoré vykáže výťažok N-fosfonometylglycínu vo výške 94,8 % teórie.
Príklad 5
Aminometylfosfdnová kyselina (7,63 g) sa zmieša s 30 ml vody na kašu a pH sa upraví pomocou 47% hydroxidu sodného na hodnotu 11,0. Kyanid sodný (3,37 g) sa rozpustí v 7,6 ml vody a roztoky kyseliny aminometylfosfónovej a kyanidu sodného sa zmiešajú a ochladia sa na teplotu 20 až 25 °C. K reakčnej zmesi sa pridá po kvapkách počas 40 minút formaldehyd (5,61 g v 37,4% koncentrácii), zriedený 9 ml vody, pričom sa teplota udržuje v intervale 20 až 25 °C a pH medzi 11,0 a 11,5 súčasným pridávaním 36% kyseliny chlorovodíkovej.
Vzniknutý číry roztok sa mieša pri teplote 20 až 25 °C a pH 11,0 až 11,5 ďalších 50 minút pred pridaním 47% hydroxidu sodného (6,8 g), zohrieva sa pod spätným chladičom, pričom sa teplota udržuje na tejto výške 3 hodiny. Následná analýza reakčnej zmesi indikuje, že N-fosfonometylglycín je získaný vo výťažku, ktorý je 90,4 % teórie.
Príklad 6
Opakuje sa postup príkladu 5 za rovnakých podmienok, ale pH reakčnej zmesi sa udržuje v stupni 1 v intervale 12 až
12,5. Výťažok je 80,3 % teórie.
Príklad 7
Opakuje sa postup príkladu pH reakčnej zmesi sa udržuje v
11,5. Výťažok je 90,5 % teórie.
Príklad 8 za rovnakých podmienok, ale stupni 1 v intervale 10,5 až
Opakuje sa postup príkladu 5 za rovnakých podmienok, ale pH reakčnej zmesi sa udržuje v stupni 1 v intervale 10 až
10,5. Výťažok sa zníži na 89,5 % teórie.
Príklad 9
Opakuje sa postup príkladu 5 za rovnakých podmienok (a pH reakčnej zmesi sa udržuje v stupni 1 v intervale 11,0 až
11,5), ale teplota reakčnej zmesi sa udržuje v stupni 1 v intervale 35 až 40 °C. Výťažok sa zníži na 85 % teórie.
Príklad 10
Opakuje sa postup príkladu 9 za rovnakých podmienok, ale reakcia v 1. stupni začne pri teplote 45 až 50 °C a teplota sa potom postupne zníži ako reakcia pokračuje na 20 až 25 °C. Výťažok je 88,5 % teórie.
Príklad 11
Cyklus 1
Kyselina aminometylfosfónová (7,63 g, 0,07 gmol) sa zmieša na kašu v 30 g vody a pH sa zvýši na 11 pridaním 47% roztoku hydroxidu sodného. Kyanid sodný (3,09 g v 100% koncentrácii, 0,063 gmol) sa rozpustí v 7,6 g vody a zmieša sa s roztokom kyseliny aminometylfosfónovej a pH sa znovu upraví na 11,0 ďalšou alkáliou. Formaldehydový roztok (5,01 g v 37,4% koncentrácii, 0,063 gmol) sa zriedi 9 g vody a počas 40 minút sa pridá k reakčnej zmesi, pričom sa teplota udržuje v intervale 20 až 25 °C a pH medzi 11 až 11,5 postupným pridávaním 36,5% kyseliny chlorovodíkovej.
Číry roztok sa mieša 50 minút a potom sa pridá 47% roztok hydroxidu sodného (6,0 g) a zmes sa zohrieva pod spätným chladičom 3 hodiny na dokončenie hydrolýzy (stupeň 2).
Po ochladení NMR fosforu ukazuje, že reakčná zmes obsahuje približne 83 častí N-fosfonometylglycínu, 15 častí nezreagovanej kyseliny aminometylfosfónovej a 2 časti N-fosfonometyliminodioctovej kyseliny na molárnej báze.
Alkalický roztok zodpovedajúci roztoku pripravenému hore sa analyzuje a obsahuje 10,9 % N-fosfonometylglycínu a 1,07 % kyseliny aminometylfosfónovej ako voľnej kyseliny a stopy kyseliny N-fosfonometyliminodioctovej. 2,386 kg vzorky tohoto roztoku sa okyslí na pH 1,3 pomalým pridávaním kyseliny chlorovodíkovej (0,492 kg v 37,5% koncentrácii) a kyselina N-fosfonometylglycínová sa vyzráža za miešania pri teplote miestnosti.
Zrazenina sa odstráni filtráciou a získa sa roztok obsahujúci 1,0 % hmotn./hmotn. N-fosfonometylglycínu a 0,95 % hmotn./hmotn. kyseliny aminometylfosfónovej (tzn. 91 % znovu získaného N-fosfonometylglycínu bez zrazeniny kyseliny aminometylfosfónovej .
Filtráty z hore uvedeného postupu (502,9 g) sa upravia na pH 2,5 pridaním roztoku hydroxidu sodného (2,7 g v 47% koncentrácii). Pomaly sa pridá roztok síranu železitého (35,5 g v 45% koncentrácii), pričom sa pH udržuje na hodnote 2,5 ďalším pridaním roztoku hydroxidu sodného (10,4 g v 47% koncentrácii). Výsledná zmes vo vode nerozpustného N-fosfonometylglycínu a soli železného komplexu kyseliny aminometylfosfónovej sa odstráni filtráciou.
Analýza filtrátov ukazuje na obsah menej ako 100 ppm N-fosfonometylglycínu a menej ako 100 ppm kyseliny aminometylfosfónovej.
Zmesná zrazenina z hore uvedeného postupu (75 g) sa zmieša s vodou na kašu a pomaly sa pridá roztok hydroxidu sodného (16,2 g v 47% koncentrácii), pričom sa pH zvýši na
11,7 a v miešaní sa pokračuje ďalších 60 minút. Nerozpustný hydrát oxidu železitého sa odstráni dvojakou filtráciou a bezfarebný roztok obsahuje 4,9 % hmotn./hmotn. N-fosfonometylglycínu a 4,8 % hmotn./hmotn. kyseliny aminometylfosfónovej (počítané ako voľná kyselina). Toto zodpovedá 90% znovuzískaniu týchto zložiek z ich komplexov železa zahrňujúceho zvyšky v oxide železitom, ktorý ide do recyklácie.
Cyklus 2
Čerstvá kyselina aminometylfosfónová (5,75 g) v 100% koncentrácii sa pridá k 40,7 g časti filtrátov z postupu uvedeného hore na dosiahnutie celkom 0,07 gmolu. Potom sa uskutoční 1. stupeň reakcie medzi kyselinou aminometylfosfónovou, formaldehydom a kyanidom sodným s použitím podmienok podobných tým, ktoré sú opísané v cykle 1 hore. V tomto prípade bol prítomný recyklovaný PMG.
Analýza reakčnej zmesi ukazuje na výťažok 83 % N-fosfonometylglycínu, pričom ostatné zlúčeniny fosforu prítomné tvorí nezreagovaná kyselina aminometylfosfónová a malé množstvo kyseliny N-fosfonometyliminodioctovej ako vedľajší produkt. Porovnanie 1.
Opakuje sa príklad 2 bez pridania kyseliny chlorovodíkovej. Východiskové pH roztoku kyseliny aminometylfosfónovej a kyanidu alkalického kovu je 12 a postupne sa zvyšuje na hodnotu 13,5.
Výťažok N-fosfonometylglycínu v tomto prípade je len 58,4 % teórie vztiahnuté na dávkovanú kyselinu aminometylfosfónovú. Vzniká väčšie množstvo kyseliny N-fosfonometyliminodioctovej a značné množstvo kyseliny aminometylfosfónovej zostáva nezreagované.

Claims (9)

PATENTOVÉ NÁROKY
1) vznik N-fosfonometylglycínnitrilu reakciou kyseliny aminometylfosfónovej , kyanidu alkalického kovu a formaldehydu pri pH v rozsahu 10 až 13, pričom formaldehyd sa pridáva postupne ku kyseline aminometylfosfónovej a kyanidu alkalického kovu v priebehu času na zníženie účinnej reakčnej rýchlosti za pridania minerálnej kyseliny rýchlosťou dostatočnou na udržanie pH v požadovanom rozsahu a potom
1. Spôsob prípravy N-fosfonometylglycínu alebo jeho solí, vyznačujúci s a t ý m, že zahrňuje
2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že kyanid alkalického kovu je kyanid sodný alebo kyanid draselný.
2) hydrolýzu N-fosfonometylglycínnitrilového produktu stupňa (1) za vzniku soli N-fosfonometylglycínu a prípadne
3. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pomery kyseliny aminometylfosfónovej, kyanidu alkalického kovu a formaldehydu sú v podstate 1 : 1 : 1 na molárnej báze.
3) neutralizáciu soli N-fosfonometylglycínu za vzniku voľnej kyseliny N-fosfonometylglycínu.
4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci satým, že pH v 1. stupni sa udržuje v rozsahu 10,5 až 12.
5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci· sa tým, že pH sa udržuje v rozsahu 10,5 až 11,5.
6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že teplota 1. stupňa je v rozsahu 10 °C až 65 °C.
7. Spôsob podľa nároku 6,vyznačujúci sa tým, že teplota je v rozsahu 20 °C až 35°C.
8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že minerálna kyselina použitá v 1. stupni je kyselina chlorovodíková.
9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznač u j ú c i sa tým, že sa použije hydroxid alkalického kovu na hydrolýzu v 2. stupni. 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov,
vyznačujúci sa tým, že hydrolýza v 2. stupni sa uskutočňuje pri teplote od 60 °C do teploty varu reakčnej zmesi.
SK612-97A 1994-11-16 1995-11-02 Process for the manufacture of n-phosphonomethylglycine SK61297A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9423254A GB9423254D0 (en) 1994-11-16 1994-11-16 Process
PCT/GB1995/002573 WO1996015135A1 (en) 1994-11-16 1995-11-02 Process for the manufacture of n-phosphonomethylglycine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK61297A3 true SK61297A3 (en) 1997-11-05

Family

ID=10764573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK612-97A SK61297A3 (en) 1994-11-16 1995-11-02 Process for the manufacture of n-phosphonomethylglycine

Country Status (29)

Country Link
US (1) US5679843A (sk)
EP (1) EP0792277B1 (sk)
JP (1) JP3576169B2 (sk)
KR (1) KR100362553B1 (sk)
CN (1) CN1061982C (sk)
AR (1) AR000087A1 (sk)
AT (1) ATE181554T1 (sk)
AU (1) AU697316B2 (sk)
BG (1) BG101523A (sk)
BR (1) BR9509691A (sk)
CA (1) CA2203553C (sk)
CZ (1) CZ149097A3 (sk)
DE (1) DE69510466T2 (sk)
DK (1) DK0792277T3 (sk)
ES (1) ES2133819T3 (sk)
FI (1) FI972065A7 (sk)
GB (1) GB9423254D0 (sk)
GR (1) GR3030456T3 (sk)
HU (1) HU217301B (sk)
IL (1) IL115793A (sk)
MA (1) MA23714A1 (sk)
MY (1) MY112939A (sk)
NO (1) NO972240L (sk)
NZ (1) NZ294891A (sk)
PL (1) PL187068B1 (sk)
SK (1) SK61297A3 (sk)
TW (1) TW296385B (sk)
WO (1) WO1996015135A1 (sk)
ZA (1) ZA959527B (sk)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9515265D0 (en) * 1995-07-25 1995-09-20 Zeneca Ltd Chemical process
DE19629870A1 (de) * 1996-07-24 1998-01-29 Sueddeutsche Kalkstickstoff Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin
HUP0000120A3 (en) * 1996-09-12 2000-11-28 Monsanto Co Method for producing n-phosphonomethylglycine and its salts
US5948937A (en) * 1996-09-12 1999-09-07 Monsanto Company Method for producing N-phosphonomethylglycine and its salts
BR9714197A (pt) * 1996-12-30 2000-03-28 Monsanto Co Derivados de ciano fosfonatos e processo para sua preparação
EP0948503A1 (en) * 1996-12-30 1999-10-13 Monsanto Company Preparation of cyanophosphonates from phosphates and cyanide
WO1998029421A1 (en) * 1996-12-30 1998-07-09 Monsanto Company Hydrogenation of mixtures of cyanophosphonates and glycine
US5945082A (en) * 1996-12-30 1999-08-31 Monsanto Company Cyanophosphorus compounds and their preparation
WO1998029106A2 (en) * 1996-12-30 1998-07-09 Monsanto Company Method for preparing cyanophosphonate derivatives from phosphoric anhydride and cyanide
JP2001507695A (ja) * 1996-12-30 2001-06-12 モンサント・カンパニー シアノホスホネート誘導体の水素化を経由するアミノメチルホスホネート誘導体の調製方法
IL130702A0 (en) * 1996-12-30 2000-06-01 Monsanto Co Preparation of cyanophosphonates from pyrophosphates and cyanide
WO2000032611A1 (en) 1998-12-03 2000-06-08 Monsanto Technology Llc Cyanophosphonamides and method for preparation
CN100540673C (zh) * 1999-12-27 2009-09-16 旭化成株式会社 生产甘氨酸的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4221583A (en) * 1978-12-22 1980-09-09 Monsanto Company N-Phosphonomethylglycinonitrile and certain derivatives thereof
PL156933B1 (pl) * 1988-02-16 1992-04-30 Politechnika Wroclawska Sposób wytwarzania N-(1-fosfonoalkilo) glicyn, zwlaszcza N-(fosfonometylo) glicyny PL
CA2053362A1 (en) * 1990-10-15 1992-04-16 Druce K. Crump Preparation of aminonitriles
JP2525977B2 (ja) * 1991-10-17 1996-08-21 昭和電工株式会社 N−アシルアミノメチルホスホン酸の製造法
GB9307234D0 (en) * 1993-04-07 1993-06-02 Zeneca Ltd Process

Also Published As

Publication number Publication date
IL115793A0 (en) 1996-05-14
ES2133819T3 (es) 1999-09-16
ZA959527B (en) 1996-06-18
KR970707136A (ko) 1997-12-01
CZ149097A3 (en) 1997-08-13
GB9423254D0 (en) 1995-01-04
CN1061982C (zh) 2001-02-14
AR000087A1 (es) 1997-05-21
TW296385B (sk) 1997-01-21
HU217301B (hu) 1999-12-28
KR100362553B1 (ko) 2003-01-24
FI972065L (fi) 1997-05-14
CA2203553A1 (en) 1996-05-23
ATE181554T1 (de) 1999-07-15
BR9509691A (pt) 1997-10-14
PL321158A1 (en) 1997-11-24
AU3810495A (en) 1996-06-06
MA23714A1 (fr) 1996-07-01
NO972240D0 (no) 1997-05-15
HUT77022A (hu) 1998-03-02
BG101523A (en) 1998-01-30
FI972065A0 (fi) 1997-05-14
DK0792277T3 (da) 1999-12-13
NO972240L (no) 1997-05-15
AU697316B2 (en) 1998-10-01
EP0792277A1 (en) 1997-09-03
WO1996015135A1 (en) 1996-05-23
DE69510466T2 (de) 1999-11-18
MY112939A (en) 2001-10-31
PL187068B1 (pl) 2004-05-31
JPH10509705A (ja) 1998-09-22
EP0792277B1 (en) 1999-06-23
IL115793A (en) 1999-10-28
CN1163617A (zh) 1997-10-29
DE69510466D1 (de) 1999-07-29
JP3576169B2 (ja) 2004-10-13
NZ294891A (en) 1998-12-23
FI972065A7 (fi) 1997-05-14
GR3030456T3 (en) 1999-09-30
CA2203553C (en) 2005-01-18
US5679843A (en) 1997-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0137455B1 (ko) 4-아미노-1-하이드록시부틸리덴-1, 1-비스포스폰산 또는 이의 염의 제조방법
US5688994A (en) Process for preparing N-phosphonomethyliminodiacetic acid
EP0155926B1 (en) Improved process for preparing n,n-diacetic acid aminomethylenephosphonic acid
US4775498A (en) Process for preparing N,N-diacetic acid aminomethylenephosphonic acid
SK61297A3 (en) Process for the manufacture of n-phosphonomethylglycine
CA2152479A1 (en) Process for the manufacture of n-phosphonomethyliminodiacetic acid
US4486358A (en) Process for producing N-phosphonomethylglycine
EP1095048B1 (en) Process for preparing n-phosphonomethyl iminodiacetic acid
US5068404A (en) Thermal dealkylation of N-alkyl N-phosphonomethylglycine
KR880001831B1 (ko) N-포스포노메틸글리신의 제조방법
JPH0244472B2 (sk)
JPH0231073B2 (ja) Okishifurabankagobutsunoseizoho
US4534904A (en) Process for producing N-phosphonomethylglycine
JPS60237059A (ja) モノアルキルヒドラジンの製法
PL156933B1 (pl) Sposób wytwarzania N-(1-fosfonoalkilo) glicyn, zwlaszcza N-(fosfonometylo) glicyny PL
EP0195738B1 (en) Process for the preparation of n,n -diisopropyl-2-benzothiazyl-sulfenamide
EP0816369B1 (en) Method for producing N-phosphonomethylglycine
JPS62212396A (ja) ホスホノギ酸アルカリの製法
EP0062119B1 (en) Process of producing 1,3-dithiol-2-ylidene malonic acid dialkyl esters
KR20020078360A (ko) 4,4-비스(클로로메틸)비페닐의 제조방법
HU222807B1 (hu) Eljárás DOP előállítására és az eljárással előállított, csökkentett OPP-tartalmú DOP
JPS6152830B2 (sk)
DE3805644A1 (de) 1-hydroxy-(omega)-(alkyl - bzw. arylphosphinico-)alkan-1,1-diphosphonsaeuren, deren salze sowie verfahren zur herstellung dieser verbindungen