Спосіб одержання n-гідроксіалкіламінометилфосфонової кислоти (варіанти) та n-фосфонометилгліцину і їх солей
Номер патенту: 49804
Опубліковано: 15.10.2002
Автори: Стерн Майкл Кіт, Ебнер Джеррі Рудольф, Райлі Денніс Патрік, Брайан Кай-Мінг Ченг
Формула / Реферат
1. Способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты формулы
или ее солей, включающий
(а) контактирование алканоламина формулы
где n находится в пределах от 2 до 6, формальдегида и триалкилфосфита при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1:1 до примерно 15:1, и
(b) гидролиз указанной реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды.
2. Способ по п.1, в котором реакцию (а) проводят в присутствии спирта.
3. Способ по п.1, в котором молярное отношение формальдегида к фосфиту составляет от 1:1 до примерно 5:1.
4. Способ по п.1, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит.
5. Способ по п.1, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1,2:1 до примерно 8:1 и число углеродных атомов в алкильной группе триалкилфосфита составляет от 2 до 6.
6. Способ по п.5, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит.
7. Способ по п.1, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1:1 до примерно 10:1 и число углеродных атомов в алкильной группе триалкилфосфита равно 1 или превышает 6.
8. Способ по п.1, в котором гидролиз проводят в условиях щелочной среды.
9. Способ по п.8, в котором гидролиз проводят в присутствии гидроксида щелочного металла или гидроксида щелочноземельного металла.
10. Способ по п.8, в котором спирт, образовавшийся во время гидролиза, удаляют во время гидролиза.
11. Способ по п.1, в котором n = 2.
12. Способ по п.1, дополнительно включающий:
(с) каталитическое окисление указанной N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей для получения N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты формулы
или ее солей.
13. Способ по п.12, в котором окисление проводят путем контактирования N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей с гидроксидом щелочного металла в присутствии эффективного количества медного катализатора Ренея, содержащего от примерно 50 до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей.
14. Способ по п.12, в котором окисление проводят в присутствии эффективного количества смешанного металлического катализатора, нанесенного на уголь.
15. Способ по п.14, в котором катализатор представляет собой нанесенную на уголь смесь меди и платины или палладия.
16. Способ по п.1, в котором температура реакции (а) составляет от примерно 50°С до примерно 150°С.
17. Способ получения N-фосфонометилглицина или его солей, включающий:
(а) контактирование этаноламина, формальдегида и триалкилфосфита при подходящих реакционных условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение этаноламина к фосфиту составляет от примерно 1:1 до примерно 15:1,
(b) гидролиз реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды с получением N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей, и
(с) каталитическое окисление N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей.
18. Способ по п.17, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит.
19. Способ по п.17, в котором окисление проводят путем контактирования N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей с гидроксидом щелочного металла в присутствии эффективного количества медного катализатора Ренея, содержащего от примерно 50 до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей.
20. Способ по п.17, в котором окисление проводят в присутствии эффективного количества смешанного металлического катализатора, нанесенного на уголь.
21. Способ по п.17, в котором гидролиз проводят в условиях щелочной среды.
22. Способ по п.21, в котором гидролиз проводят в присутствии гидроксида щелочного металла или гидроксида щелочноземельного металла.
23. Способ по п.21, в котором спирт, образовавшийся во время гидролиза, удаляют во время гидролиза.
24. Способ по п.17, в котором реакцию (а) проводят в присутствии спирта.
25. Способ по п.17, в котором молярное отношение этаноламина к фосфиту составляет от примерно 1,2:1 до примерно 8:1 и число углеродных атомов в алкильной группе триалкилфосфита составляет от 2 до 6.
26. Способ по п.25, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит.
27. Способ по п.17, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1:1 до примерно 10:1 и число углеродных атомов в алкильной группе триалкилфосфита равно 1 или превышает 6.
28. Способ по п.17, в котором молярное отношение формальдегида к фосфиту составляет от 1:1 до примерно 5:1.
29. Способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты формулы
или ее солей, включающий
(а) контактирование алканоламина формулы
где n находится в пределах от 2 до 6, формальдегида и триалкилфосфита в присутствии спирта формулы R(OН)m, где R представляет алкильную группу, имеющую от 1 до примерно 18 углеродных атомов, и m находится в пределах от 1 до 3, при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1:1 до примерно 5:1, и
(b) гидролиз реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды.
30. Способ по п.29, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит.
31. Способ по п.29, в котором n = 2.
32. Способ по п.29, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от 1:1 до примерно 2:1.
33. Способ по п.29, дополнительно включающий
(с) каталитическое окисление N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей для получения N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты формулы
или ее солей
34. Способ по п.33, в котором окисление проводят путем контактирования N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей с гидроксидом щелочного металла в присутствии эффективного количества медного катализатора Ренея, содержащего от примерно 50 до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей.
35. Способ по п.33, в котором окисление проводят в присутствии эффективного количества смешанного металлического катализатора, нанесенного на уголь.
36. Способ по п.29, в котором гидролиз проводят в условиях щелочной среды.
37. Способ по п.36, в котором спирт, образовавшийся во время гидролиза, удаляют во время гидролиза.
Текст
1 Способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты формулы или ее солеи, включающий (а) контактирование алканоламина формулы где п находится в пределах от 2 до 6, формальдегида и триалкилфосфита при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 15 1, и (Ь) гидролиз указанной реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды 2 Способ по п 1, в котором реакцию (а) проводят в присутствии спирта 3 Способ по п 1, в котором молярное отношение формальдегида к фосфиту составляет от 1 1 до примерно 5 1 4 Способ по п 1, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит 5 Способ по п 1, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1,2 1 до примерно 8 1 и число углеродных атомов в алкильной группе триалкилфосфита составляет от 2 до 6 6 Способ по п 5, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит 7 Способ по п 1, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 10 1 и число углеродных атомов в алкильной группе триалкилфосфита равно 1 или превышает 6 8 Способ по п 1, в котором гидролиз проводят в условиях щелочной среды 9 Способ по п 8, в котором гидролиз проводят в присутствии гидроксида щелочного металла или гидроксида щелочноземельного металла 10 Способ по п 8, в котором спирт, образовавшийся во время гидролиза, удаляют во время гидролиза 11 Способ по п 1, в котором п = 2 12 Способ по п 1 , дополнительно включающий (с) каталитическое окисление указанной Nгидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей для получения Nфосфонометиламинокарбоновой кислоты формулы или ее солеи 13 Способ по п 12, в котором окисление проводят путем контактирования N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей с гидроксидом щелочного металла в присутствии О о 00 49804 эффективного количества медного катализатора Ренея, содержащего от примерно 50 до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей 14 Способ по п 12, в котором окисление проводят в присутствии эффективного количества смешанного металлического катализатора, нанесенного на уголь 15 Способ по п 14, в котором катализатор представляет собой нанесенную на уголь смесь меди и платины или палладия 16 Способ по п 1, в котором температура реакции (а) составляет от примерно 50°С до примерно 150°С 17 Способ получения N-фосфонометилглицина или его солей, включающий (a) контактирование этаноламина, формальдегида и триалкилфосфита при подходящих реакционных условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение этаноламина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 15 1, (b) гидролиз реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды с получением N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей, и (c) каталитическое окисление Nгидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей 18 Способ по п 17, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит 19 Способ по п 17, в котором окисление проводят путем контактирования N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей с гидроксидом щелочного металла в присутствии эффективного количества медного катализатора Ренея, содержащего от примерно 50 до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей 20 Способ по п 17, в котором окисление проводят в присутствии эффективного количества смешанного металлического катализатора, нанесенного на уголь 21 Способ по п 17, в котором гидролиз проводят в условиях щелочной среды 22 Способ по п 21, в котором гидролиз проводят в присутствии гидроксида щелочного металла или гидроксида щелочноземельного металла 23 Способ по п 2 1 , в котором спирт, образовавшийся во время гидролиза, удаляют во время гидролиза 24 Способ по п17, в котором реакцию (а) проводят в присутствии спирта 25 Способ по п 17, в котором молярное отношение этаноламина к фосфиту составляет от примерно 1,21 до примерно 8 1 и число углеродных атомов в алкильнои группе триалкилфосфита составляет от 2 до 6 26 Способ по п 25, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит 27 Способ по п 17, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 10 1 и число углеродных атомов в алкильнои группе триалкилфосфита равно 1 или превышает 6 28 Способ по п 17, в котором молярное отношение формальдегида к фосфиту составляет от 1 1 до примерно 5 1 29 Способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты формулы или ее солеи, включающий (а) контактирование алканоламина формулы где п находится в пределах от 2 до 6, формальдегида и триалкилфосфита в присутствии спирта формулы R(OH)m, где R представляет алкильную группу, имеющую от 1 до примерно 18 углеродных атомов, и m находится в пределах от 1 до 3, при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 5 1, и (b) гидролиз реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды 30 Способ по п 29, в котором триалкилфосфитом является триизопропилфосфит 31 Способ по п 29, в котором п = 2 32 Способ по п 29, в котором молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от 1 1 до примерно 2 1 33 Способ по п 29, дополнительно включающий (c) каталитическое окисление Nгидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей для получения Nфосфонометиламинокарбоновой кислоты формулы или ее солеи 34 Способ по п 33, в котором окисление проводят путем контактирования N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей с гидроксидом щелочного металла в присутствии эффективного количества медного катализатора Ренея, содержащего от примерно 50 до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей 49804 35 Способ по п 33, в котором окисление проводят в присутствии эффективного количества смешанного металлического катализатора, нанесенного на уголь 36 Способ по п 29, в котором гидролиз прово дят в условиях щелочной среды 37 Способ по п 36, в котором спирт, образовавшийся во время гидролиза, удаляют во время гидролиза Настоящее изобретение относится к способу получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей В одном аспекте настоящее изобретение касается нового и полезного способа получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей из алканоламина, формальдегида и триалкилфосфита В другом аспекте настоящее изобретение касается способа получения N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты или ее солей путем каталитического окисления N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей И в еще одном аспекте изобретение касается способа получения N-фос-фонометилглицина, полезного в качестве гербицида 53, №6, pp 1243-49 (1983) и Barsukov et al, "Synthesis of New Complexons of Aliphatic Series and Investigation of Mechanism of Acidic Dissociation", Zhurnal Obshchei Khimii , Vol 55, №7, pp 1594-1600 (1985) раскрыли реакцию этаноламина с параформальдегидом и диметилгидрофосфитом с молярным отношением амин/фосфит 1,0 и молярным отношением формальдегид/фосфит 1,0 Хотя в этих статьях сказано, что продукт является моно-фосфонометилированным соединением, но воспроизведение реакции, раскрытой в экспериментальной части, привело к получению не монофосфонометилированного продукта, т е 31Р-ЯМРспектр материала, полученного при воспроизведении примера по Барсукову, показал 0% выхода ^(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты (см пример 5 в данном описании) Таким образом, способ, описанный в статьях Барсукова и др не способен обеспечить получение Nгидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты в промышленном масштабе N-гидроксиалкиламинометилфосфоновая кислота или ее соли полезны в качестве исходного материала для получения сельскохозяйственных химических продуктов N-фосфонометиламинокарбоновые кислоты или их соли полезны в качестве сельскохозяйственных химикалиев В частности, Nфосфонометилглицин, известный также под его распространенным названием глифозат, является высокоэффективным и коммерчески важным фитотоксикантом, полезным в борьбе с самыми разнообразными сорняками и культурами Его наносят на листву очень широкого спектра многолетних и однолетних злаковых растений и широколистных растений для достижения желаемого контроля Области промышленного применения включают борьбу с сорняками по обочинам шоссейных дорог, в водных путях, вдоль линий передачи, в зонах хранения и в других местах несельскохозяйственного характера Обычно глифозат вводят в состав гербицидных композиций в виде различных его солей, которые сохраняют анионную форму глифозата в растворе, предпочтительно в воде Реакция первичного амина с альдегидом и сложным фосфитным диэфиром раскрыта вfields, "The Synthesis of Esters of Substituted Ammo Phosphoric Acids», J Am Chem Soc, Vol 74, pp 152831 (1952) Однако, продукт реакции содержит значительные количества нежелательного бисфосфонометилированно-го продукта Аналогичным образом реакция первичного амина с формальдегидом и фосфористой кислотой описана в Moedntzer and Irani, "The Direct Synthesis of LAmmomethylphos-phonic Acids Mannich - Type Reactions with Orthophos phorous Acids", J Org, Chem Vol, 31, pp 1603-1607(1966) Как и у Fields, продуктом реакции является преимущественно бис-фосфонометилированный продукт Barsukov et al , "Synthesis of New Complexons and their Derivatives», Zhurnal Obshchei Khimii Vol Способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей, который экономичен, коммерчески жизнеспособен и может дать, по существу, только моно-фосфонометилированный продукт, является весьма желательным Задачей настоящего изобретения является создание эффективного и экономичного способа получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей, который был бы коммерчески жизнеспособен Другой задачей настоящего изобретения является создание способа получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей для применения в производстве N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты или ее солей Еще одной задачей настоящего изобретения является создание эффективного и экономичного способа получения N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты или ее солей для применения в качестве сельскохозяйственных химических продуктов И еще одной задачей настоящего изобретения является создание эффективного и экономичного способа получения N-фосфонометилглицина, который был бы коммерчески жизнеспособным В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей, включающий контактирование алканоламина, формальдегида и триал килфосфита при подходящих условиях реакции для получения реакционной смеси, и гидролизование реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды В одном из вариантов N-гидроксиалкиламинометилфосфоновую кислоту или ее соли каталитически окисляют с получением N-фосфоно метиламинокарбоновой кислоты или ее солей Далее в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей, включающий контактирование, алканоламина, формальдегида и триалкилфосфита в присутствии спирта при подходящих условиях реакции для получения реакционной смеси, и гидролизование реакционной смеси в условиях нейтральной, кислотной или щелочной среды В одном из вариантов N-гидроксиалкиламинометилфосфоновую кислоту или ее соли каталитически окисляют с получением N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты или ее солей 49804 И еще в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения N-фосфонометилглицина или его солей, включающий контактирование этаноламина, формальдегида и триалкилфосфита при подходящих условиях реакции для получения реакционной смеси, гидролизование реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды с получением N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей и каталитическое окисление N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей Подробное описание изобретения Настоящее изобретение относится к способу получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты, представленной формулой О N — CHJ—ОН или ее солей, включающему (а) контактирование алканоламина, представленного формулой ЇСН H2N ОН где п - находится в пределах от 2 до 6, формальдегида и три ал-кил фосфита при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение алканоламина к фосфиту находится в пределах от примерно 1 1 до примерно 15 1, и (Ь) гидролизование реакционной смеси в условиях нейтральной, кислотной или щелочной среды Настоящее изобретение относится также к способу получения N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты, представленной формулой О Н н о — р / \ N — CHJ—ОН но или ее солей, включающему (а) контактирова 8 ние алканоламина, представленного формулой H2N ОН где а находится в пределах от 2 до 6, формальдегида и триал-килфосфита в присутствии спирта, представленного формулой Д(ОН)Т , где i\ представляет алкильную группу, имеющую от 1 до примерно 18 углеродных атомов, ит находится в пределах от 1 до 3, при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет от 1 1 до примерно 5 1, и (о) гидролизование реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или О О н ОН N ноНО или ее солей способы по настоящему изобретению дополнительно включают (с) каталитическое окисление N-гидроксиалкиламино-метилфосфоновой кислоты или ее солей Далее настоящее изобретение относится к способу получения N-фосфонометилглицина или его солей, включающему (а) контактирование этаноламина, формальдегида и триал килфосфита при подходящих условиях времени и температуры для получения реакционной смеси, где молярное отношение этаноламина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 15 1, (Ь) гидролизование реакционной смеси в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды с получением Nгидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей и (с) каталитическое окисление N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты или ее солей Используемый в данном описании термин "соли N-гидрокси-алкиламинометилфосфоновой кислоты" означает соли щелочных или щелочноземельных металлов N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты, а термин "соли N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты" означает соли щелочных или щелочноземельных металлов N-фосфонометиламинокарбоновой кислоты Таким образом, продукты реакций гидролиза и окисления могут включать кислоту, ее соли или любые их сочетания, в зависимости от конкретной реакции и выбранных условий реакции Алканоламины, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, представлены формулой H2N ЇСН ОН где п находится в пределах от 2 до 6 Примеры алканоламинов включают этаноламин, 3амино-1-пропанол, 4-амино-1-бутанол, 5-амино-1 49804 пентанол, 6-амино-1-гексанол и их смеси Предпочтительным в настоящий момент алканоламином является этаноламин вследствие его легкой доступности и коммерческой значимости продукта, полученного с использованием этаноламина в качестве исходного материала Формальдегид может быть использован в соответствии с настоящим изобретением в виде параформальдегида или в виде водного раствора формальдегида Водный формальдегид коммерчески доступен в виде 37 - 50%-ных (по массе) водных растворов, которые могут содержать метанол, этанол или н-бутанол Триалкилфосфиты, пригодные для способа по настоящему изобретению, коммерчески доступны или могут быть легко приготовлены традиционными способами, такими, как получение путем взаимодействия РСІз со спиртом, включая полиолы При использовании полиола в качестве реагента фосфитный продукт может иметь циклическую структуру, т е циклический сложный фосфитный эфир См , например, Ford - Moore et al f Org Syn , Coll, Vol IV , p 955 uCook et al , J Chem Soc , 635 (1949) о методах с использованием РСІз Триалкилфосфиты могут быть представлены формулой P(OR')3, где R' представляет алкильную группу Алкильные группы триалкилфосфитов представляют собой неразветвленные или разветвленные алкильные группы, имеющие от 1 до 18 углеродных атомов, и необязательно замещенные группами -ОН Предпочтительными алкильными группами являются разветвленные или стерически затрудненные группы или группы, замещенные группой -ОН Наиболее предпочтительными алкильными группами являются группы, имеющие 26, в частности, 3-4, углеродных атома Предпочтительным триал кил фосфитом является триизопропилфосфит Триалкилфосфиты являются предпочтительными в сравнении с диал кил фосфита ми из-за неожиданно более высоких выходов, достигаемых при использовании триал килфосфитов Примеры подходящих триал килфосфитов включают, но не ограничиваются ими, трибутилфосфит, триизопропилфосфит, триме-тилфосфит, триэтилфосфит, тридецилфосфит, триизодецилфосфит, триизооктилфосфит, трилаурилфосфит, 1 -метил-4-фосфа-3,5,8триоксабицикло[2,2,2]октан, 5-фосфа-4,б,9триоксабицикло-[3,3,1]-ионан и их смеси Количество алканоламина, используемого в способе по настоящему изобретению, может быть выражено в виде молярного отношения исходного алканоламина к исходному фосфиту В широких пределах молярное отношение алканоамина к фосфиту составляет от примерно 1 1 до примерно 15 1 Когда число углеродных атомов в алкильнои группе триал кил фосфита составляет 2-6, то молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет предпочтительно от примерно 1,2 1 до примерно 8 1, а наиболее предпочтительно от примерно 1,5 1 до примерно 2,5 1 Когда число углеродных атомов в алкильнои группе триал кил фосфита равно 1 или превышает 6, то молярное отношение алканоламина к фосфиту составляет предпочтительно от примерно 1 1 до примерно 10 1, а наиболее предпочтительно от примерно 1,5 1 до 10 примерно 8 1 Избыточный алканоламин, присутствующий при осуществлении способа по настоящему изобретению, служит также в качестве реакционного растворителя Количество формальдегида, используемого в способе по настоящему изобретению, может быть выражено в виде молярного отношения исходного формальдегида к исходному фосфиту В широких пределах молярное отношение формальдегида к фосфиту составляет от 1 1 до примерно 5 1, предпочтительно от 1 1 до примерно 2 1 и наиболее предпочтительно от 1 1 до примерно 1,5 1 Реакцию алканоламина, формальдегида и фосфита проводят при подходящей температуре, которая может изменяться в широких пределах Температура реакции находится в пределах обычно от примерно 50°С до примерно 150°С, предпочтительно от примерно 60°С до примерно 120°С и наиболее предпочтительно от примерно 70°С до примерно 110°С Реакцию алканоламина, формальдегида и фосфита проводят в течение подходящего времени, которое может изменяться в широких пределах в зависимости от различных параметров, например температуры реакции Время реакции находится обычно в пределах от времени, необходимого для расходования фосфита, до примерно 16 часов, предпочтительно от примерно 2 часов до примерно 16 часов и наиболее предпочтительно от примерно 4 часов до примерно б часов Реакция алканоламина, формальдегида и фосфита может быть необязательно проведена в присутствии спиртового растворителя, где спирт представлен формулой R(OH)m , где R представляет алкильную группу, имеющую от 1 до примерно 18 углеродных атомов, и m представляет 1-3 Алкильная группа R может быть неразветвленной или разветвленной и предпочтительно является такой же алкильнои группой, как используемые в триалкислофосфитном исходном материале Примеры подхощящих спиртов включают, но не ограничиваются ими, метанол, этанол, изопропанол, н-бутанол, 2-бутанол, изооктанол, дециловый спирт, изодециловый спирт, лау-риловый спирт, этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3про-пиленгликоль, глицерин, 2-гидроксиметил-2метил-1,3-пропан-диол, 1,3,5-тригидроксициклогексан и их смеси Когда реакцию алканоламина, формальдегида и фосфита проводят в присутствии спиртового растворителя, молярное отношение исходного алканоламина к исходному фосфиту составляет от 1 1 до примерно 5 1, предпочтительно от 1,2 1 до примерно 3 1 и наиболее предпочтительно от примерно 1,5 1 до примерно 2 1 Реакция гидролиза может быть проведена в условиях нейтральной, кислой или щелочной среды любым из нескольких традиционных способов, известных специалистам в данной области техники Когда реакцию гидролиза проводят в условиях кислой среды, то предпочтительный способ заключается в удалении избыточного алканоламина из реакционной смеси вместе с любым необязательно присутствующим спиртовым сорастворителем с последующим гидролизом реакционной смеси в хлористоводородной кислоте Концентра 49804 12 11 ция хлористоводородной кислоты предпочтитель80°С до примерно 250°С, предпочтительно от но находится в пределах от 6N СНІ до 12N СНІ примерно 80°С до примерно 180°С и наиболее (концентрированная НСІ) Температура реакции предпочтительно от примерно 120°С до примерно кислотного гидролиза находится обычно в преде150°С Время реакции находится обычно в пределах от температуры кипения НСІ до примерно лах от времени, необходимого для осуществления 250°С, предпочтительно от 80°С до 120°С Время гидролиза, до примерно 48 часов, предреакции находится обычно в пределах от времепочтительно от примерно 2 часов до примерно 24 ни, необходимого для осуществления гидролиза, часов и наиболее предпочтительно от примерно 2 до примерно 24 часов, предпочтительно от причасов до примерно 16 часов После окончания мерно 2 часов до примерно 16 часов До окончареакции гидролиза N-гидроксиалкиламиния реакции гидролиза N-гидроксиалкинометилфосфоновую кислоту или ее соли можно ламинометилфосфоновая кислота может быть извлечь любым традиционным способом, известизвлечена любым традиционным способом, изным специалистам в данной области техники, тавестным специалистам в данной области техники, ким, как способ, использованный в примере 1 таким, как способ, использованный в примере 1 Когда реакцию гидролиза проводят в условиях Когда реакцию гидролиза проводят в условиях нейтральной среды, то предпочтительный способ щелочной среды, то предпочтительный способ заключается в осуществлении контактирования заключается в контактировании реакционной смереакционной смеси с водой Концентрация гидроси с гидроксидом щелочного металла или гидролизуемых реагентов, т е промежуточных сложных ксидом щелочноземельного металла, предпочтиэфиров N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой тельно с гидроксидом щелочного металла Конкислоты, в воде находится масс в пределах центрация гидроксида щелочного металла или обычно от примерно 40 масс % до примерно 5 гидроксида щелочноземельного металла находитмасс % предпочтительно от примерно 30 до прися в пределах обычно от примерно 15 масс % до мерно 15 масс % Температура для реакции гидпримерно 90 масс %, предпочтительно от приролиза в нейтральной среде находится обычно в мерно 40 до примерно 60 масс % и наиболее пределах от примерно 120°С до примерно 320°С, предпочтительно составляет примерно 50 масс предпочтительно от примерно 180°С до примерно % Количество гидроксида щелочного металла 260°С Время реакции находится обычно в предеили гидроксида щелочноземельного металла, ислах от времени, необходимого для осуществления пользуемого в реакции гидролиза, может быть гидролиза, до примерно 24 часов, предпочтительвыражено как отношение эквивалентов гидроксино от примерно 5 часов до примерно 15 часов По да к молям исходного фосфита Отношение соокончании реакции гидролиза N-гидроксиалкилставляет обычно от примерно 2 1 до примерно 5 аминометилфосфоновую кислоту или ее соли 1, предпочтительно от примерно 2,5 1 до приможно извлечь любым традиционным способом, мерно 4 1 и наиболее предпочтительно 3 1 известным специалистам в данной области техники В предпочтительном варианте осуществления гидролиза, проводимого в условиях щелочной среды, спирт, образовавшийся во время гидролиза, т е спирт, соответствующий алкильным группам в триалкилфосфите, удаляют из реакционной смеси во время гидролиза путем, например, отгонки Например, когда в способе используют триизопропилфосфит, то удаляют во время гидролиза изопропиловый спирт Проведение гидролиза при этих условиях приводит к неожиданно более высокому выходу N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты по сравнению с проведением гидролиза без удаления образовавшегося спирта Гидроксиды щелочных металлов для использования в способе по настоящему изобретению включают гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид рубидия и гидроксид цезия Вследствие их легкой доступности и легкости обращения с ними предпочтительными являются гидроксид натрия и гидроксид калия и особо предпочтителен гидроксид натрия Гидроксиды щелочноземельных металлов для использования в способе по настоящему изобретению включают гидроксид бериллия, гидроксид магния, гидроксид кальция, гидроксид стронция и гидроксид бария Из-за его легкой доступности предпочтительным в настоящее время является гидроксид кальция Температура для реакции щелочного гидролиза находится обычно в пределах от примерно Окисление N-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты или ее солей проводят в присутствии катализатора Специалистам в данной области техники хорошо известны подходящие катализаторы окисления, такие, как медь Ренея и катализаторы, описанные в патентах США № 4810426 и № 5292936, которые оба включены в данное описание в качестве ссылки В патенте США № 4810426 окисление N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты проводят гидроксидом щелочного металла в присутствии воды и подходящего катализатора, выбранного из кадмия, цинка, меди, палладия и платины и соответствующих их оксидов, гидроксидов и солей Реакцию окисления проводят при температуре 200-300°С В патенте США № 5292936 окисление N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты проводят гидроксидом щелочного металла в присутствии эффективного количества катализатора из меди Ренея, содержащего от примерно 50 частей на миллион до примерно 10000 частей на миллион элемента, выбранного из группы, состоящей из хрома, титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, молибдена, марганца, вольфрама, кобальта, никеля и их смесей Из указанных элементов предпочтительными являются хром, молибден и смеси хрома и молибдена Реакцию окисления проводят при температуре примерно 120-220°С 14 13 49804 Другим особо приемлемым типом катализатоскопии (XPS) При использовании этого метода ров окисления являются смешанные металличебыло обнаружено, что в катализаторах по наские катализаторы на носителе, такие, как опистоящему изобретению поверхностное атомное санные в заявке серийный № 08/269722 на патент отношение осажденного металла к связывающему США и в ее последующем частичном продолжеметаллу превышает 2,0, а более предпочтительно нии - заявке № 08/ 407723, которые включены в поверхностное атомное отношение, определенное данное описание в качестве ссылки Смешанные XPS, превышает соответствующее атомное отнометаллические катализаторы на носителепо нашение в объеме стоящему изобретению получают путем осаждеДля осаждения связывающего металла на ния от примерно 1 масс % до примерно 50 масс стойкий к щелочи субстрат и для осаждения меди, %, от общей массы катализатора, элемента, выкобальта, никеля и/или кадмия на связывающий бранного из группы, состоящей из меди, кобальта, металл могут быть использованы самые разные никеля, кадмия и их смесей, на стойком к гидрометоды Но является предпочтительным испольксидам носителе, содержащем от примерно 0,05 зовать осаждение металла без использования масс % до примерно 10 масс % связывающего электрической энергии К безэлектрическому оса(закрепляющего) металла, выбранного из группы, ждению металла относится химическое осаждесостоящей из платины, палладия, рутения, серебние вязкого металлического покрытия на подхора, золота и их смесей дящий субстрат в отсутствие внешнего источника электрической энергии Подходящие стойкие к гидроксидам носители включают оксид титана, оксид циркония и уголь Независимо от метода осаждения связываюУголь предпочтителен Еще более предпочтищего (закрепляющего) металла на субстрат разтельным является активированный уголь мер частиц металла является критическим параметром, поскольку он определяет размер криСвязывающим металлом в виде частиц, нанесталлов осаждаемых меди, кобальта, никеля и сенным на стойкий к гидроксидам носитель, может кадмия Размер кристаллитов меди, кобальта, быть благородный металл , Благородный металл никеля и кадмия Размер кристаллитов меди, коозначает золото, серебро, платину, палладий, бальта, никеля и кадмия должен быть менее чем рутений или их смеси Предпочтительны платина примерно 500 ангстрем, а в случае меди является или палладий Наиболее предпочтительна платипредпочтительным, чтобы он был менее чем прина Количество связывающего металла, осаждаемерно 300 ангстрем Хотя заявители не хотели бы мого на стойком к гидроксидам носителе, может быть связанными никакой конкретной теорией, колебаться в пределах от примерно 0,05 масс % предполагается, что равномерное распределение до примерно 10 масс % от общей массы каталисвязывающего металла наиболее благоприятно затора При осаждении на указанный носитель для достижения высоких выходов реакции, но не менее, чем примерно 0,05 масс % связывающего обязательно ускоряет реакцию Кроме того, предметалла, это количество будет недостаточным полагается, что важно иметь маленькие, хорошо для создания вместе с медью, кобальтом, никеизмельченные высокодисперсные частицы связылем и/или кадмием удовлетворительного каталивающего металла затора С другой стороны, когда на носитель осаждают более чем примерно 10 масс %, от общей На практике субстрат, содержащий связымассы катализатора, связывающего металла, то вающий металл, вводят в воду и суспендируют в возникает тенденция к увеличению размеров криней Затем готовят раствор для нанесения покрысталлитов нанесенного металла Увеличенные тия, например раствор для нанесения меди, путем размеры кристаллов нанесенного элементарного смешения этого раствора в соответствующих прометалла иногда приводят к сниженным эксплуатапорциях, а суспензию субстрата и воды осторожно ционным качествам катализатора Является предперемешивают при температуре от примерно 0°С почтительным использовать от примерно 0,1 до 30°С или выше в открытом сосуде К суспензии масс % до примерно 5 масс %, от общей массы добавляют небольшими порциями раствор для катализатора, связывающего металла Предпочнанесения покрытия, содержащий комплексообратительным в настоящее время смешанным мезующий агент и восстановитель, контролируя рН таллическим катализатором на носителе является при каждом добавлении Через соответствующий нанесенная на уголь смесь меди и платины или период времени медленно добавляют следующую палладия порцию суспензии Количество добавляемого расПодходящие стойкие к гидроксидам носители, содержащие подходящий связывающий материал, могут быть получены в промышленном масштабе Количество осажденного металла (те меди, кобальта, никеля и/или кадмия) должно быть достаточным, чтобы покрыть, по крайней мере, некоторую часть внедренных частиц связывающего металла Кроме покрытых частиц могут присутствовать, по крайней мере, некоторые частицы наносимого металла, внедренные в носитель, но не сцепленные со связывающим металлом Для измерения относительной концентрации поверхностных атомов в катализаторе может быть использован метод рентгено-фотоэлектронной спектро твора для нанесения покрытия зависит от требуемого массового процентного содержания каталитического металла на связывающем металле в катализаторе По окончании осаждения каталитического металла получают, по существу, бесцветный фильтрат Далее, готовый катализатор отфильтровывают и промывают дистиллированной водой Фильтрование следует производить в нейтральной атмосфере, такой как атмосфера азота, чтобы избежать воздействия воздуха на катализатор Промывка катализатора обеспечивает удаление непрореагировавших компонентов, таких, как миллионные доли примесей и непрореагировав 49804 16 15 ший восстановитель, такой, как формальдегид ммоль), параформальдегид (3,0г, 0,1 ммоль) и Было установлено, что на катализаторе остается этаноламин (48,8г, 0,8 ммоль) Реакционную от примерно 0,5 до 1,5 масс % щелочного металсмесь нагревали до 100°С в течение 16 часов ла, который обычно не приносит вреда КатализаПутем добавления 2 эквивалентов NaOH (16г тор нужно хранить так, чтобы избежать воздейст50%-ного раствора) и нагревания до 120°С в течевия на него кислорода, предпочтительно его дерние 16 часов обеспечивали щелочной гидролиз жат под водой промежуточных сложных эфиров Давали реакционной смеси остыть и концентрировали ее под Предпочтительными в настоящее время катавакуумом Добавляли метанол (100мл), после чего лизаторами окисления для применения в способе опять удаляли под вакуумом растворитель Это по настоящему изобретению являются катализаповторяли несколько раз до тех пор, пока в колбе торы, описанные в патенте США № 5292936, и не образовалось белое твердое вещество Тверсмешанные металлические катализаторы на носидое вещество, представлявшее собой смесь неортеле, причем особо предпочтительными являются ганических солей и 1\1-(2-гидроксиэтил)аминомесмешанные металлические катализаторы на носитилфосфоната натрия, отфильтровывали и сушителе ли под вакуумом, получив в результате 56%-ный Реакции по настоящему изобретению могут выход N-гидроксиэтиламинометилфосфоната набыть проведены при атмосферном давлении или трия 31Р-ЯМР-спект, полученный в D2O, содерв закрытом реакторе под давлением Когда реакжавшем концентрированную HCI (проба имела рН ции проводят в реакторе под давлением, то обыч0,7) 5 = 10,8 ррт ( м д ) , FAB-MC-спектр, полученно давление представляет собой давление паров ный в матрице глутатион/ HCI М + Н =156 реакционной смеси в условиях осуществления реакций Можно также гидролизовать промежуточные ПРИМЕРЫ сложные эфиры в условиях кислой среды При Общие процедуры, Триалкил- и диалкилфосиспользовании этого метода сначала удаляют под фиты поставлялись ф «Aldnch Chemical", если вакуумом избыточный этаноламин с получением имелись Фосфиты, которых не было в продаже, желтого масла Добавляли концентрированную были синтезированы из РСІз и соответствующего HCI (50мл) и реакционную смесь нагревали с обспирта методом Ford-Moore et al, org Syn , Coll ратным холодильником в течение 16 часов ДаваVol 1У p 955 или методом Cook et al , J Chem ли раствору остыть и концентрировали его под Soc , 635 (1949) Формальдегид поставлялся ф вакуумом Добавляли гидроксид натрия (2 эквив в «Aldnch Chemical" в виде 37%-ного раствора в виде 10%-ного раствора) и удаляли под вакуумом воде Параформальдегид (91-93%) получали от ф воду с получением масла янтарного цвета До"Hoechst Celanese Corporation" Выход Nбавляли метанол (100мл) и сразу же удаляли его гидроксиалкиламинометилфосфоновых кислот путем выпаривания Это повторяли три раза, в или их солей определяли путем 31Р-ЯМР-анализа результате чего выпало в осадок белое твердое в D2O с использованием метилендифосфоновой вещество Твердое вещество, которое представкислоты в качестве внутреннего стандарта Обычляло собой смесь неорганических солей и N-(2но пробы для ЯМР готовили в D2O, содержавшем гидроксиэтил)аминометилфосфоната натрия, соконцентрированную HCI, с получением образца с бирали путем фильтрования, промывали эфиром рН 0,7 ЯМР-спектр получали на спектрометрах и сушили под вакуумом, получив в результате Vanan VXR-300 или Vanan VXR-400 Качественный 36% 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоната и количественные масс-спектры получали на спекнатрия трометрах Fmmgan MAT90, Fmmgan 4500 и VG 40В таблице 1 объединены результаты реакции 250Т с различными мольными соотношениями триПример 1 этилфосфита, формальдегида и этанол-амина при различных условиях реакции Все реакции, Этот пример иллюстрирует синтез N-(2представленные в таблице 1, выполняли в соотгидроксиэтил)аминометилфосфоната натрия с ветствии с описанной выше методикой Выходы Nиспользованием три эти л фосфита (2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты В круглодонную колбу, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником (дефлегмаопределяли путем Р-ЯМР тором), загружали триэтил-фосфит (16,6г, 0,1 Таблица 1 Получение 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием триэти л фосфита Моль Темп Метод гидролиза Формальдегид в) выход % Фосфит Этаноламин а) реакц °С 0,1 0,8 0,1 110 кислоти 83 0,1 0,8 0,2 70 кислоти 86 0,12 0,5 0,1 70 кислоти 66 0,12 0,8 0,1 100 щелочи 61 0,12 0,8 70 щелочи 66 0,12(р) 0,2 0,5 100 кислоти 40 0,1 (Р) 17 49804 18 Продолжение таблицы 1 Получение 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием триэти л фосфита Моль Темп Метод гидролиза Формальдегид в) выход % Фосфит Этаноламин а) реакц °С 0,1 0,5 70 кислоти 58 0,2(р) а) формальдегид загружали в виде 37%-ного раствора в воде (р) означает, что использовали параформальдегид, б) выход определяли путем 31Р-ЯМР и на основе молей загруженного фосфита Пример 2 Этот пример иллюстрирует применение триизопропилфосфи-та в синтезе А/-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты В круглодонную колбу, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником (дефлегматором), загружали триизоп-ропилфосфит (20,8г, 0,1 ммоль), параформальдегид (3,6г, 0,12 ммоль) и этаноламин (48,8г, 0,8 ммоль) Реакционную смесь нагревали до 100°С в течение 16 часов Путем добавления 2 эквивалентов NaOH (16г 50%-ного раствора) и нагревания до 120°С в течение 16 часов обеспечивали щелочной гид ролиз промежуточных сложных эфиров Давали реакционной смеси остыть и концентрировали ее под вакуумом Добавляли к реакционной смеси воду (30мл) и брали пробу для 31Р-ЯМР-анализа Выход (85%) 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты был основан на молях загруженного фосфита В таблице 2 суммированы результаты серии реакций, проведенных по экспериментальной методике, аналогичной описанной выше, но с разными триалкилфосфитами и разными соотношениями реагентов Таблица 2 Получение -(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием три этил фосфитов Моль Темп Формальдегид Метод гидролиза в) выход % Фосфит Этаноламин а) реакц °С Триизопропил 0,1 0,8 100 щелочн 85 0,12(р) 0,12 0,8 100 щелочн 77 0,1 (Р) 0,1 0,8 0,12 100 щелочн 70 0,1 0,2 100 кислоти 79 0,12(р) Три-н-бутил 0,1 0,8 100 щелочн 73 е 0,12(р) 0,1 0,5 100 щелочн 32 е 0,1 (Р) 0,1 0,8 0,2 100 щелочн 63 е 0,1 0,8 0,12 100 щелочн 85 Триметил 0,1 0,8 60 кислоти 74 0,12(р) Три-втор-бутил 0,05 0,41 120 щелочн 75 0,12(р) а) формальдегид загружали в виде 37%-ного раствора в воде (р) означает, что использовали параформальдегид, б) выход определяли путем 31Р-ЯМР и на основе молей загруженного фосфита, с) реакции проходили в течении 6 часов Этот сравнительный пример иллюстрирует применение различных диалкилфосфитов в синтезе М-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты В круглодонную колбу, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником (дефлегматором), загружали диизопро-пилфосфит (17г, 0,1 ммоль), параформальдегид (3,6г, 0,12 ммоль) и этаноламин (48,8г, 0,8 ммоль) Реакционную смесь нагревали до 100°С в течение 16 часов Путем добавления 2 эквивалентов NaOH (16г 50%-ного раствора) и нагревания до 120°С в течение 16 часов обеспечивали щелочной гидролиз промежуточных сложных эфиров Давали реакционной смеси остыть и концентрировали ее под вакуумом Добавляли к реакционной смеси воду (30мл) и брали пробу для 31Р-ЯМР-анализа Выход (13%) 1\1-(2-гидроксиэтил) аминометилфосфоновой кислоты был основан на молях загруженного фосфита В таблице 3 объединены результаты серии реакций, проведенных по экспериментальной методике, аналогичной описанной выше, но с разными диал кил фосфита ми и разными соотношениями реагентов 19 49804 20 Таблица 3 Получение 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием диалкилфосфитов Моль Темп Метод гидролиза в) выход % Фосфит Этаноламин Формальдегид а) реакц °С Ди метил 0,1 0,8 80 щелочн 20 0,12(р) Диэтил 0,1 0,8 70 кислоти 18е 0,1 (Р) Диизопропил 0,1 0,8 100 щелочн 13 0,12(р) Ди-втор-бутил 0,1 0,8 100 щелочн 15 0,12(р) а) формальдегид загружали в виде 37%-ного раствора в воде (р) означает, что использовали параформальдегид, б) выход определяли путем 31Р-ЯМР и на основе молей загруженного фосфита, с) реакции проходили в течении 6 часов Сравнение результатов в таблицах 1 и 2 с результатами в таблице 3 ясно показывает неожиданное повышение выходов, достигаемых при использовании триалкилфосфитов в способе по настоящему изобретению Пример 4 Этот пример иллюстрирует получение N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты путем гидролиза промежуточных сложных эфиров фосфоновой кислоты с NaOH с использованием спирта в качестве растворителя Раствор параформальдегида (4г, 0,13 моль), этаноламина (48,8г, 0,8 ммоль) и триизопропилфосфита (20,8г, 0,1 ммоль) перемешивали при 100°С в течение 16 часов Давали реакционной смеси остыть до комнатной температуры и добавляли к ней 8мл 50%-ного (масса/масса) гидроксида натрия и 100мл изопропанола Смесь нагревали с обратным холодильником в течение 48 часов Раствор концентрировали под вакуумом и добавляли 25мл дистиллированной воды для гомогенизации смеси Реакционную смесь анализировали путем 31Р-ЯМР в D2O при рН 0,7 Получили N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновую кислоту с выходом 80% Пример 5 Этот сравнительный пример, который иллюстрирует методику, предложенную Барсуковым и др , "Синтез новых комплексонов и их производных", Журнал общей химии, т 53, № 6, стр 1224349 (1983) для получения ІЧ-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием диметилфосфита К перемешиваемому раствору параформальдегида (9,8г, 0,32 моль) и этаноламина (20г, 0,32 моль) при температуре ниже 20°С под азотом добавляли по каплям в течение 1 часа диметилфосфит (Збг, 0,3227 моль) Раствор нагревали до 80°С в течение 1 часа и затем охлаждали до комнатной температуры Экстрагировали раствор 350мл бензола, как описано в статье Затем бензольный раствор пропускали через колонку, содержавшую 1кг оксида алюминия и колонку элюировали 1 литром бензола Бензольный раствор концентрировали под вакуумом досуха и добавля ли 250мл концентрированной HCI Раствор нагревали до 110°С в течение 6 часов Анализ реакционной смеси путем 31Р-ЯМР показал 0% выхода N(2-гидроксиэтил)аминоме-тилфосфоновой кислоты Это пример демонстрирует то, что в противоположность описанному в ссылке Барсукова и др способ, предложенный в ссылке Барсукова и др , не дает 1\1-(2-гидроксиэтил) аминометилфосфоновой кислоты Пример 6 Этот пример иллюстрирует применение спиртового растворителя для получения N(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием триал кил фосфита Раствор параформальдегида (4,0г, 0,122 моль), этаноламина (12г, 0,2 моль), триизопропилфосфита (20,9г, 0,1 моль) и 50мл изопропанола перемешивали при 90°С в течение 16 часов Удаляли под вакуусом изопропанол и добавляли одной парцией 50 мл концентрированной HCI Раствор нагревали с обратным холодильником в течение 6 часов, после чего анализировали путем 31 Р-ЯМР Была получена 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновая кислота с выходом 78% Пример 7 Этот пример иллюстрирует применение медного катализато-, ра Ренея, содержащего хром по патенту США № 5292936, для превращения N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты в N-фосфонометил глицин В снабженный мешалкой никелевый автоклав емкостью 160мл загружали ІЧ-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновую кислоту (16,84г, 0,11 моль), воду (11,3мл) и 45 масс % гидроксида калия (48,7г, 0,39 моль), а также медный катализатор Ренея, содержавший 943 части на миллион хрома (3,53г) Автоклав герметически закрывали и нагревали до 160°С под давлением 9,5кг/см с перемешиванием жидкой фазы в автоклаве Через 1,85 часа выделение водорода прекращалось Выход N-фосфоно-метилглицина в виде его калиевой соли составлял 98,5% Пример 8 Этот пример иллюстрирует приготовление 49804 22 21 смешанного металлического катализатора на ноляемую «Degussa Corporation», которая соответсителе, предложенного в настоящем изобретении ствовала 16,42г сухой массы В 4-литровом химиВ однолитровый стеклянный химический стаческом стакане готовили водный раствор меди кан, снабженный покрытой тефлоном магнитный для покрытия путем добавления следующих комперемешивающий стержень длиною 5 сантиметпонентов с перемешиванием ров на магнитной перемешивающей пластине, (1) 500мл деионизированной воды, вводили дистиллированную воду (169мл) и влаж(2) NaKC4H406 • 4Н20 (тартрат) [29,99г, О.Юбмоль], ную 5%-ную платину на активированном угле в перемешивание до растворения, виде порошка, поставленную Degussa Corporation (3) в отдельном химическом стакане растворяли of Ridgefield NJ , которая соответствовала 13,37г 11,79г CuS04 • 5Н20 (Зг Си), (0,047 моль) в 400мл сухой массы В отдельном однолитровом химичедеионизированной воды, ском стакане готовили медный раствор для по(4) к полученному раствору тартрата (2) добавлякрытия путем добавления следующих компоненли раствор (3) меди, тов Большинство из которых поставляется (5) добавляли 13,60мл 50%-ной (масс) NaOH [0,17 MacSermid Inc of Waterbury, CT, с перемешиванимоль], ем в следующем порядке (6) 11,35мл 37%-ного (масс) формальдегида [0,15 (1) 687мл деионизированной воды, моль] (2) 90мл MACuPlex Utra Dep 1000В*, ОБЩИЙ ОБЪЕМ 1125мл (3) 54мл MACuPlex Ultra Dep 1000A*, Полученный раствор для покрытия добавляли (4) 18мл MACuPlex Utra Dep 1000D*, к суспензии 5% мае платины на угле в общем (5) 5мл 37%-ного (масса-масса) формальдегида, примерно двенадцатью порциями по 79 милли*собственнические (патентованные) продукты литров по одной каждый 2,5 минуты Чтобы проMacDermid верить степень осуществления реакции, контроОбщий объем 854мл лировали рН, а когда выделение газов было слишком бурным, задерживали на время добавСогласно описанию продукта с кодовым № ление порций После добавления раствора для 17970 ф "MacDermid" полученный в результате покрытия суспензии, катализатор извлекали путем водный раствор содержит следующие активные фильтрования, как в примере 8 Выход по сухой компоненты массе при этом составлял 20,03 грамма Анализ Сульфат меди 4,0г/л, состава показал элементный состав 14,5% меди и Формальдегид 6,0г/л, 3,8% платины (от общей массы катализатора) Гидроксид натрия 9,0г/л, Средний размер кристаллов меди составлял 119 Избыточный хелант ЭДТА 0,06 молярный ангстрем Полученный раствор для покрытия фильтровали и затем добавляли к суспензии 5%-ной плаПример 10 тины на активированном угле путем добавления Этот пример иллюстрирует применение разпорций по 122 миллилитра каждые 3 минуты при личных триал кил-фосфитов в синтезе N-(240°С Чтобы проверить степень осуществления гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с реакции, контролировали рН Когда выделение использованием низкого молярного отношения газов было слишком бурным, увеличивали время этано-ламина к фосфиту и удалением спирта во между добавлениями время гидролиза путем отгонки и неожиданно высокие выход и избирательность при использоваПосле окончания добавления раствора для нии триалкилфосфитов с алкильными группами, покрытия катализатор извлекали путем фильтроимеющими 3-4 углеродных атомов, в частности вания с использованием 4-литровой вакуумной триизопропилфосфита колбы, воронки со стеклянным фильтром грубой очистки емкостью 350 мл и стеклянного колпака с Раствор 37%-ного водного формальдегида азотом поверх воронки После фильтрования (8,2г, 0,1 моль) и этаноламина (9,0г, 0,15 моль) твердый материал промывали три-четыре раза перемешивали при комнатной температуре в те250 миллилитровыми порциями деионизированчение 1 часа с последующим добавлением трииной воды Выход по сухой массе при этом составзопропилфосфита (22г, 0,1 моль) Реакционный лял 18,4 грамма Микроанализ катализатора покараствор нагревали при 80°С в течение 3 часов К зал элементный состав 13,4 масс % меди и 3,4 реакционному раствору добавляли воду (50мл) и масс % платины (от общей массы катализатора) 16мл 50%-ной NaOH и смесь перегоняли в аппаСредний размер кристаллов меди, определенный рате Дина-Старка в течение 3 часов при 150°С, по уширению линий дифракции рентгеновских чтобы гидролизовать промежуточные сложные лучей (ХЦЯ), составлял 157 ангстрем эфиры с одновременным удалением воды, изоПример 9 пропанола и этаноламина Образовавшийся белый осадок растворяли добавочными 50мл воды Этот пример демонстрирует другое приготовАнализ реакционной смеси путем 31Р-ЯМР покаление смешанного металлического катализатора зал 98%-ный выход 1\1-(2-гидроксиэтил)амиинона носителе, предложенного в настоящем изобреметилфосфоновой кислоты и 2%-ный выход бистении |\1-(2-гидроксиэтил)-аминометилфосфоновой киВ двухлитровый стеклянный химический стаслоты кан, снабженный покрытой тефлоном магнитным перемешивающим стержнем длиною 2,5 сантиВ таблице 4 объединены результаты реакций, метра на магнитной перемешивающей пластине, проведенных в соответствии с описанной выше вводили дистиллированную воду (190мл) и затем экспериментальной методикой, но с различными 5% мае платины на активированном угле, поставтриал килфосфитами 23 49804 24 Таблица 4 Фосфит Триметил 0,1 Триэтил 0,1 Триизопропил 0,1 Трибутил 0,1 Три гексил 0,1 Получение 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием различных триалкилфосфитов Моль Темп Выход % Моноа Этаноламин Формальдегид °С Бис0 0,15 0,10 80 26 23 0,15 0,10 80 55 4 0,15 0,10 80 98 2 0,15 0,10 80 84 4 0,15 0,10 80 55 3 э |\|-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновая кислота, бис-г\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновая кислота 3 Пример 11 Этот пример иллюстрирует получение N-(2гидроксиэтил)-аминометилфосфоновой кислоты при использовании в реакции 1,2 эквивалента этаноламина Раствор 37%-ного водного формальдегида (8,2% г, 0,1 моль) и этаноламина (7,2г, 0,12 моль) перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов с последующим добавлением триизопропилфосфита (22г, 0,1 моль) Реакционный раствор нагревали при 80°С в течение 3 часов К реакционному раствору добавляли воду (50мл) и 17мл 50%-ной NaOH и смесь перегоняли в аппарате Дина-Старка в течение 3 часов при 150°С, чтобы гидролизовать промежуточные сложные эфиры с одновременным удалением воды, изопропанола и этаноламина (в общем 70мл) Образовавшийся белый осадок растворяли добавочными 50мл воды Анализ реакционной смеси путем 31Р-ЯМР показал 90%-ный выход N-(2гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты и 4%-ный выход бис-1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты Пример 12 Этот сравнительный пример иллюстрирует получение 1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты с использованием диизопроп ил фосфита Раствор 37%-ного водного формальдегида (8,2г, 0,1 моль) и этаноламина (9г, 0,15 моль) перемешивали при комнатной температуре в течение 1-2 часов с последующим добавлением диизопропилфосфита (17г, 0,1 моль) Реакционный раствор нагревали при 80°С в течение 3 часов К реакционному раствору добавляли воду (50мл) и 16мл 50%-ной NaOH и смесь перегоняли в аппарате Дина-Старка в течение 3 часов при 150°С, чтобы гидролизовать промежуточные сложные эфиры с одновременным удалением воды, изопропанола и этаноламина (общий удаленный объем составлял 80-100мл) Образовавшийся белый осадок растворяли добавочными 50мл воды Анализ реакционной смеси путем 31Р-ЯМР показал 49%-ный выход 1\1-(2-гидроксиэтил) аминометилфосфоновой кислоты и 6%-ный выход бис-1\1-(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновой кислоты Сравнение результатов в этом примере с результатами при использовании триизопропилфосфита в примере 10 ясно показало неожиданное повышение выхода, достигаемого при использовании триал кил фосфита в способе по настоящему изобретению Пример 13 Этот пример иллюстрирует водный гидролиз промежуточных сложных эфиров Nгидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты Реакцию проводили в условиях, идентичных описанным в примере 11с использованием триизопропилфосфита, за исключением того, что после трех часов осуществления реакции реакционную смесь концентрировали под вакуумом с получением желтого масла Часть масла (4,2г) переносили в стальной реактор высокого давления и добавляли 20мл дистиллированной воды Реактор герметично закрывали и нагревали до 220°С в течение 10 часов Анализ реакционной смеси путем 31Р-ЯМР показал частичный гидролиз (50%) до N-гидроксиэтиламинометилфосфоновой кислоты 25 49804 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 26
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess for preparing n-hydroxyalkylaminomethylphosphonic acid (versions) and n-phosphonomethylglycerin or salts thereof
Автори англійськоюCHENG BRIAN KAI-MING
Назва патенту російськоюСпособ получения n-гидроксиалкиламинометилфосфоновой кислоты (варианты) и n-фосфонометилглицина и их солей
Автори російськоюБрайан Кай-Минг Ченг
МПК / Мітки
МПК: C07F 9/38
Мітки: варіанти, одержання, спосіб, кислоти, n-гідроксіалкіламінометилфосфонової, n-фосфонометилгліцину, солей
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-49804-sposib-oderzhannya-n-gidroksialkilaminometilfosfonovo-kisloti-varianti-ta-n-fosfonometilglicinu-i-kh-solejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання n-гідроксіалкіламінометилфосфонової кислоти (варіанти) та n-фосфонометилгліцину і їх солей</a>
Попередній патент: Диметилбензофурани та диметилбензопірани як 5-нт3-антагоністи, способи їх одержання, фармацевтична композиція
Наступний патент: Похідне на основі амідів амінокислот, спосіб його одержання (варіанти), фунгіцид сільськогосподарського або садового призначення та спосіб знищення грибів
Випадковий патент: Тяговий пристрій