JPH08505382A - N−ホスホノメチルイミノジ酢酸の製造方法 - Google Patents
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸を製造するための下記を含む方法:1)イミノジ酢酸を亜リン酸およびホルムアルデヒド供給源と、水溶液中で濃硫酸の存在下に反応させ;2)工程(1)で沈殿したN−ホスホノメチルイミノジ酢酸生成物を濾取し;3)工程(2)で得た濾液を回収し、所望によりそれから水の一部を除去し:4)工程(3)で得た濾液を後続の反応工程へ移し、そこでさらにイミノジ酢酸を亜リン酸およびホルムアルデヒド供給源と、硫酸の存在下に反応させ;次いで5)工程(1)、(2)、(3)および(4)を多数回の再循環において反復する。
Description
【発明の詳細な説明】
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸の製造方法
本発明は、化学的方法、特にN−ホスホノメチルイミノジ酢酸の製造方法に関
するものである。
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸は、除草剤として有効なN−ホスホノメチル
グリシンおよびその特定の塩類の製造に有用な既知の化合物である。
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸を製造するための代表的な方法は米国特許第
3,288,846号明細書に記載されている。たとえば例IVには、アミノジ
酢酸(本明細書においてイミノジ酢酸と呼ばれる化合物)の塩酸塩を濃塩酸およ
びオルトリン酸の存在下で100℃に加熱し、次いで38%ホルムアルデヒド水
溶液と反応させたのちパラホルムアルデヒドと反応させる方法が記載されている
。その生成物はN,N−ジ酢酸アミノメチレンホスホン酸であると記載されてい
るが、本明細書においてはN−ホスホノメチルイミノジ酢酸と呼ぶ。
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸を製造するための方法が他に多数知られてお
り、これにはたとえば英国特許第2 154 589号明細書に記載されるもの
が含まれる。その場合、イミノジ酢酸のアルカリ金属塩、たとえばナトリウム塩
を、強鉱酸、たとえば硫酸と反応させて、イミノジ酢酸の強鉱酸塩および鉱酸の
アルカリ金属塩(たとえば硫酸ナトリウム)を形成する。次いでイミノジ酢酸の
強鉱酸塩をホルムアルデヒドおよび亜リン酸、ならびにアルカリ金属塩を溶解す
るのに十分な水と反応させると、その間にN−ホスホノメチルイミノジ酢酸生成
物が沈殿する。
本発明者らは意外にも、鉱酸として硫酸を使用する限り、かつ出発原料がイミ
ノジ酢酸であってそのアルカリ金属塩でない限り、イミノジ酢酸と亜リン酸およ
びホルムアルデヒドの反応により得られる濾液を多数回再循環しても過度の副生
物蓄積がないことを見出した。
本発明によれば、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸を製造するための下記を含
む方法が提供される:
1)イミノジ酢酸を亜リン酸およびホルムアルデヒド供給源と、水溶液中で濃硫
酸の存在下に反応させ;
2)工程(1)で沈殿したN−ホスホノメチルイミノジ酢酸生成物を濾取し;
3)工程(2)で得た濾液を回収し、所望によりそれから水の一部を除去し;
4)工程(3)で得た濾液を後続の反応工程へ移し、そこでさらにイミノジ酢酸
を亜リン酸およびホルムアルデヒド供給源と、硫酸の存在下に反応させ;次いで
5)工程(1)、(2)、(3)および(4)を多数回の再循環において反復す
る。
本発明方法は連続方式で、特に大規模な製造量において操作するのに好適であ
る。従って上記の工程(1)−(5)は連続反応における仮定的な工程を表し、
その際、濾液流は連続的に反応容器へ再循環され(所望により水の除去工程を経
て)、かつ反応体は反応容器へ連続的に装填され、沈殿するN−ホスホノメチル
イミゾジ酢酸生成物は連続的または半連続的濾過により取り出されることを理解
すべきである。
本発明の再循環反応の採用は一般に、そのプロセスで生じる廃棄物/流出液流
を少なくし、かつ出発原料を極めて有効に利用する効果をもつ。
ホルムアルデヒド供給源は、添加したい水の割合に応じてホルムアルデヒド水
溶液またはパラホルムアルデヒドが適切である。工程(3)で濾液から水を除去
する場合は、後続の各反応工程(1)でパラホルムアルデヒドを使用し、これに
よって除去する必要のある水の割合を少なくすることが望ましいであろう。
亜リン酸は固体(たとえばフレーク状固体)として、溶融液として、または水
溶液として、たとえば一般に70重量%の亜リン酸を含有する市販の水溶液とし
て、反応に導入することができる。
工程(3)で水を除去することが好ましく、水を除去するのに適した方法には
たとえば工程(2)で得た濾液の蒸留または半透性基材の利用が含まれる。濾液
の蒸留は、大気圧で濾液媒質の沸点(一般に蒸留が完了する時点までには140
℃のオーダー)において行うことができる。本発明者らは、大気圧における蒸留
で十分であり、かつ多数回の再循環が可能であることを見出した。しかし蒸留工
程を減圧下で、これに応じてより低い濾液媒質沸点において操作することにより
、副生物生成の可能性を減らすことが望ましいであろう。副生物生成の可能性を
減
らすことは、減圧下での操作の経費の付加を相殺しなければならない。しかし一
般に、濾液媒質の蒸留を20−140℃、たとえば60−140℃、特に60−
90℃、より具体的には40−100℃の温度で行うことが好ましく、これに応
じて圧力は低下する。
工程(1)からの濾過により採取されたN−ホスホノメチルイミノジ酢酸生成
物を所望により洗浄して、それに付着している濾液媒質を除去することができる
。所望により少なくともその洗液の一部を濾液に添加することができ、本明細書
において用いる“濾液”および“濾液媒質”という語は、このような洗液がある
場合にはそれを含むものと解すべきである。ただし、洗液を濾液に添加すると工
程(3)で所望により除去される水の割合が増大すること、従って洗液を濾液流
に添加するのが必ずしも望ましいわけではないことを理解すべきである。
蒸留工程で濾液中に存在するホルムアルデヒドの少なくとも一部が除去される
であろう可能性がある(存在する場合)。所望によりホルムアルデヒドを蒸留工
程で回収し、反応工程(1)へ戻すことができる。しかしホルムアルデヒドの再
循環は必要ではなく、本発明の本質的部分を構成しない。
反応工程(1)で採用される反応条件は本質的には一般的なものである。実質
的に化学量論的割合の反応体を使用しうるが、イミノジ酢酸に対してわずかに過
剰モルを用いることが望ましいであろう。従ってイミノジ酢酸のモル当たり1−
1.5モルの亜リン酸、たとえばイミノジ酢酸のモル当たり1.1モルの亜リン
酸を用いることが好ましい。同様にイミノジ酢酸のモル当たり1−2モルのホル
ムアルデヒド、たとえばイミノジ酢酸のモル当たり1.2モルのホルムアルデヒ
ドを用いることが好ましい。硫酸は反応に際して一次反応体として消費されず、
適宜な反応速度を与えるのに十分な硫酸を使用すべきである。従ってイミノジ酢
酸のモル当たり0.5−2モルの硫酸、たとえばイミノジ酢酸のモル当たり約1
モルの硫酸を用いることが好ましい。
易動性の反応媒質を保証するのに十分な水を使用すべきである。一般にイミノ
ジ酢酸のモル当たり最高10モルもしくはそれ以上の水を使用しうるが、効果的
な反応媒質を得るのに必要な水の割合は当業者が容易に判定しうる。
本発明方法の反応工程(1)においては、イミノジ酢酸、亜リン酸および硫酸
のプレミックスにホルムアルデヒド供給源を添加することが好ましい。ホルムア
ルデヒド供給源としてホルムアルデヒド水溶液を用いる場合、水はホルムアルデ
ヒドと共に添加されるてあろう。一般的な市販のホルムアルデヒド水溶液は、た
とえば約36−50%w/wのホルムアルデヒドを、たとえば安定剤としてのメ
クノール約0.5−15%w/wと共に含有する。このような溶液をイミノジ酢
酸のモル当たり1モルのホルムアルデヒドの比率で用いる場合、イミノジ酢酸の
モル当たり約1.7−3モルの水が添加されるであろう。その場合、イミノジ酢
酸、亜リン酸および硫酸のプレミックスに水を添加しなくても十分である。しか
し一般にはホルムアルデヒド供給源と共に、または亜リン酸と共に添加される水
を含めて、水の全割合がイミノジ酢酸のモル当たり最高10モルの水となるよう
に、プレミックスに水を添加することが好ましい。ホルムアルデヒド供給源とし
てパラホルムアルデヒドを用いる場合、このホルムアルデヒドと共に水またはメ
タノールは添加されないので、目的とする割合の水をプレミックスに添加する。
反応温度は一般に50−150℃、たとえば105−125℃、またはより具
体的には110−120℃である。低い方の反応温度、たとえば100℃より低
い反応温度は反応中に生成する副生物の水準が低下する利点をもつが、これは反
応速度の低下によって相殺される傾向があろう。従って、たとえば反応混合物中
の硫酸の割合を高めることにより反応速度を高めるようにプロセス条件を調整す
ることが有利であろう。
工程(4)および(5)による濾液の再循環に伴って後続反応工程(1または
2以上)(1)に添加される後続のイミノジ酢酸、亜リン酸、硫酸およびホルム
アルデヒドの割合は、もちろん再循環によって戻される反応体の割合に依存し、
反応体の全割合を維持するように選ばれるであろう。同様に工程(3)に際して
たとえば濾液の蒸留により除去される水の割合は、一般に目的とする全体的な水
のバランスおよび水性媒質中の反応体の目的濃度を維持するように選ばれるであ
ろう。
本発明方法は多数回再循環の選択の自由を提供するが、再循環が継続するのに
伴って副生物が次第に蓄積するのは避けられない。もちろん過度の水準の副生物
が蓄積するまで再循環を継続することは全く可能である。しかし一般的には、各
サイクルにおいて濾液流のパージ操作を行い、その際濾液の一部を除去すること
により副生物の蓄積を相殺することが好ましい。たとえば最高25−40%また
はそれ以上の濾液流のパージを採用しうるが、一般的には50%を越えないパー
ジ流の採用が好ましく、濾液流の最高40%のパージ流が一般的であろう。ただ
しもちろんこれより低い水準のパージを採用するか、またはパージを全く採用し
ない場合ですら副生物の水準を低下させうる可能性はある(本明細書に記載する
ように)。連続操作においては対応するパージ流を採用しうる。
本発明を以下の実施例により説明する。特に指示しない限り実施例において部
および%はすべて重量による。
実施例1 サイクル1
水(17.3g,0.961mol)を、温度計、冷却器、滴下漏斗および撹
拌機付きの250ml三口フラスコに装填した。亜リン酸(42.6g,0.5
14mol)、硫酸(50.0g,0.500mol−10分間にわたって添加
し、その間に20℃から60℃への発熱が観察された)およびイミノジ酢酸(6
6.5g,0.490mol)を、撹拌下に反応フラスコに添加した。次いで反
応混合物を120℃に加熱し、ホルムアルデヒド(48.2g,36.1%濃度
,0.580mol)を1時間にわたって添加した。添加中は温度を110−1
20℃に維持した。添加が完了した時点で反応混合物を90分間にわたって25
℃にまで放冷し、反応混合物を濾過した。濾過ケークを水(57ml)で洗浄し
、生成物を真空オーブン内で乾燥させて、濃度98.0%のN−ホスホノメチル
イミノジ酢酸67.9gを得た。単離収率(isolated yield)5
9.8%に相当。濾液(128.0g)および洗浄水(66.0g)はそれぞれ
N−ホスホノメチルイミノシ酢酸13.7%および5.5%と分析された。これ
は全転化率(total conversion yield)78.9%のN
−ホスホノメチルイミノジ酢酸に相当した。濾液の蒸留
サイクル1で得た濾液(122.3g)を反応フラスコに再装填し、装置を蒸
留用に調整した。濾液を沸点にまで加熱し、ポット内容物の最終温度を140℃
として留出物27gが除去された。次いで濃縮濾液をサイクル2に用いた。サイクル2
サイクル1で得た濃縮濾液を、温度計、冷却器、滴下漏斗および撹拌機付きの
500ml三目フラスコに装墳した。亜リン酸(40.8g,0.493mol
)、イミノジ酢酸(63.6g,0.469mol)および硫酸(5.0g,0
.050mol)を撹拌下にフラスコに添加した(硫酸は10%の硫酸が洗液お
よび濾過ケーク中に失われたという推定で装填された)。次いで反応混合物を1
20℃に加熱し、ホルムアルデヒド(46.1g,36.1%濃度,0.555
mol)を1時間にわたって添加した。添加中は温度を110−120℃に維持
した。添加が完了した時点で、反応混合物を90分間にわたって25℃にまで放
冷した。反応混合物を濾過し、濾過ケークを水(57ml)で洗浄した。生成物
を真空オーブン内で乾燥させて、濃度95.4%のN−ホスホノメチルイミノジ
酢酸102.2gを得た。累積単離収率75.3%に相当。濾液(99.3g)
および洗浄水(76.8g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸7.5
%および3.7%と分析された。これは全累積転化率81.7%のN−ホスホノ
メチルイミノジ酢酸に相当した。濾液の蒸留
反応1で得た濾液(95.1g)を反応フラスコに再装填し、装置を蒸留用に
調整した。濾液を沸点にまで加熱し、ポット内容物の最終温度を140℃として
留出物27gが除去された。次いで濃縮濾液をサイクル3に用いた。サイクル3
反応2で得た濃縮濾液を、温度計、冷却器、滴下漏斗および撹拌機付きの25
0ml三口フラスコに装填した。亜リン酸(39.1g,0.472mol)、
イミノジ酢酸(60.9g,0.449mol)および硫酸(4.79g,0.
0479mol)を撹拌下にフラスコに添加した。次いで反応混合物を120℃
に加熱し、ホルムアルデヒド(44.2g,36.1%濃度,0.533mol
)を1時間にわたって添加した。添加中は温度を110−120℃に維持した。
添加が完了した時点で、反応混合物を90分間にわたって25℃にまで放冷した
。反応混合物を濾過し、濾過ケークを水(57ml)で洗浄した。生成物を真空
オ
ーブン内で乾燥させて、濃度95.6%のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸90
.1gを得た。累積単離収率78.2%に相当。濾液(91.1g)および洗浄
水(71.8g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸5.0%および3
.0%と分析された。これは全累積転化率82.3%のN−ホスホノメチルイミ
ノジ酢酸に相当した。濾液の蒸留
サイクル3で得た濾液(88.3g)を反応フラスコに再装填し、前記に従っ
て蒸留して、留出物20.0gが除去された。サイクル4
サイクル3で得た濃縮濾液を、温度計、冷却器、滴下漏斗および撹拌機付きの
250ml三口フラスコに装填した。亜リン酸(37.9g,0.457mol
)、イミノジ酢酸(59.0g,0.434mol)および硫酸(4.64g,
0.046mol)を撹拌下にフラスコに添加した。次いで反応混合物を120
℃に加熱し、ホルム、アルデヒド(42.8g,36.1%濃度,0.515m
ol)を1時間にわたって添加し、硫酸(4.64g,0.046mol)を撹
拌下にフラスコに添加した。次いで反応混合物を120℃に加熱し、ホルムアル
デヒド(42.8g,36.1%濃度,0.515mol)を1時間にわたって
添加した。添加中は温度を110−120℃に維持した。添加が完了した時点で
反応混合物を90分間にわたって25℃にまで放冷した。反応混合物を濾過し、
濾過ケークを水(57ml)で洗浄した。生成物を真空オーブン内で乾燥させて
、濃度91.4%のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸66.2gを得た。累積単
離収率74.2%に相当。濾液(92.8g)および洗浄水(70.7g)はそ
れぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸5.4%および4.2%と分析された。
これは全累積転化率78.2%のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸に相当した。
実施例1において各サイクルの濾液の一部を分析のために取り出した。後続の
反応はそれに従って規摸が縮小した。
累積収率は下記の方程式を用いて計算される。
式中:“M”はモル数である。
“PIDA ISO”は単離されたN−ホスホノメチルイミノジ酢酸である。
“PIDA WASH”は洗液中のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸である。
“n th”は再循環の回数である(n=0−3)。
“nΣ”はn=0からn=nまでの和である。
各サイクルにつき最初の濾液のみが次の工程へ前進し、濾過ケーク中に約25
%の有効パーシとして母液が残ることを留意すべきである。
実施例2サイクル1
水(11.2g,0.623mol)を、温度計、冷却器、滴下漏斗および撹
拌機付きの500ml三口フラスコに装填した。撹拌機を始動させ、亜リン酸(
42.6g,99%濃度,0.514mol)を添加すると温度が20℃から1
2℃に降下した。次いで硫酸(49.8g,98%濃度;0.498mol)を
10分間にわたって添加し、その間、水浴により温度を50℃より低く維持した
。次いでイミノジ酢酸(66.5g,95.4%濃度,0.479mol)を反
応フラスコに添加した。反応混合物を115℃に加熱し、ホルムアルデヒド(4
8.2g,37.0%濃度,0.594mol)を2時間にわたって添加した。
添加中は温度を110−120℃に維持した。添加が完了した時点で反応混合物
を115℃にさらに1間維持し、次いで90℃にまで放冷した。2回目の装填水
(92.0g)を1時間にわたって添加し、添加中は温度を約90℃に維持した
。反応混合物を一夜放冷した。このスラリーを濾過し、冷水(57.0g)
で洗浄し、得られた生成物をオーブン内で60℃において一夜乾燥させて、濃度
95.7%のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸100.2gを得た。単離収率8
8.1%に相当。濾液(172.8g)および洗浄水(71.7g)はそれぞれ
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸4.8%および1.2%を含有していた。これ
は全転化率93.5%のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸を与えた。
濾液および洗液を合わせて(236.0g)、真空蒸留用に設定した500m
lのフラスコに撹拌下こ装填した。装置を圧力50mmHgに排気し、フラスコ
温度が100℃に上昇するまで徐々に加温して、水を留去した。残渣(71.6
g)を冷却し、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸(9.1%)および水分含量(
14.9%)につき分析した。サイクル1
(要約表)
サイクル2
濃縮された濾液および洗液(66.8g)試料を取り出す前の最初の量の90
%に相当し、水分(10g)およびN−ホスホノメチルイミノジ酢酸(6.08
g,0.027mol)を含有する)を追加の水(1.2g;合計11.2g,
0.622molとなる量)と共に前記の反応フラスコに装填し、亜リン酸(3
9.7g,99%濃度,0.479mol)を添加した。硫酸(10%交換,す
なわち5g,98%濃度,0.05mol)を5分間にわたって添加し、次いで
イミノジ酢酸(66.5g,95.4%濃度,0.479mol)を添加した。
次いでサイクル1の操作を行って、濃度98.9%の乾燥生成物107.6gを
得た。単離収率97.9%に相当。濾液(179.6g)および洗液(54.8
g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸2.61%および1.66%を
含有していた;全収率から濾液と共に再循環したN−ホスホノメチルイミノジ酢
酸を差し引いて、工程転化率97.4%が得られた。サイクル2:90%の酸濾液を再循環
(要約表)
サイクル3−8
サイクル2と同様な操作をサイクル3−8につき反復し、濃縮濾液(それぞれ
の場合、90%再循環に相当)の水分含量につき下記に従って調整を行った。略
号PIDAをN−ホスホノメチルイミノシ酢酸につき使用する。
実施例3 サイクル1
(要約表)
前記の割合を用いて、実施例2のサイクル1の操作を行った。
得られたスラリーを濾過し、冷水(57.0g)で洗浄し、得られた生成物を
60℃で真空オーブン内において一夜乾燥させて、濃度95.6%のN−ホスホ
ノメチルイミノジ酢酸102.2gを得た。単離収率89.6%に相当。濾液(
172.0g)および洗浄水(64.4g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミ
ノジ酢酸1.71%および1.17%を含有していた。これは全転化率93.0
%のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸を与えた。
濾液および洗液を合わせて(229.0g)、真空蒸留用に設定した500m
lのフラスコに撹拌下に装墳した。装置を圧力50mmHgに排気し、フラスコ
温度が100℃に上昇するまで徐々に加温して、水を留去した。残渣(72.6
g)を冷却し、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸(7.1%)および水分含量(
17.6%)につき分析した。サイクル2:100%の酸濾液を再循環
(要約表)
操作
濃縮された濾液および洗液(70.0g)水分(12.3g)およびN−ホス
ホノメチルイミノシ酢酸(4.97g)を含有する)を反応フラスコに装填し、
亜リン酸(37.1g,99%濃度,0.448mol)を添加した。硫酸(2
%公称交換,すなわち0.9g,98%濃度,0.009mol)を添加し、次
いでイミノジ酢酸(62.2g,95.4%濃度,0.448mol)を添加し
た。反応混合物を115°に加熱し、ホルムアルデヒド(45.0g,37%濃
度,0.555mol)を2時間にわたって添加した。反応体の量は、濃縮濾液
の利用度が分析用試料を取り出す前の100%再循環となるように計算された。
次いで希釈のための84gの水およびフィルターペースト洗浄のための53gの
水を用いて実施例2の標準操作を行い、濃度96.8%の乾燥生成物100.4
gを得た。単離収率95.6%に相当。濾液(167.0g)および洗液(49
.0g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸2.03%および1.5%
を含有していた;全収率から濃縮濾液装填物と共に再循環したN−ホスホノメチ
ルイミノジ酢酸を差し引いて、工程転化率94.6%が得られた。サイクル3−8
サイクル2と同様な操作をサイクル3−8につき反復し、ホルムアルデヒド添
加前の最初の混合物の水分含量につき調整を行い、可能な限りIDAAのモル当
たり1.3モルに調整した。
詳細を下記に示す。
実施例4 サイクル1
(要約表)
前記の割合を用いて、実施例2のサイクル1の操作を行った。
得られたスラリーを濾過し、冷水(57.0g)で洗浄し、得られた生成物を
60℃で真空オーブン内において一夜乾燥させて、濃度98.0%のN−ホスホ
ノメチルイミノジ酢酸103.1gを得た。単離収率91.2%に相当。濾液(
178.2g)および洗浄水(56.3g)はそれそれN−ホスホノメチルイミ
ノジ酢酸3.6%および1.8%を含有していた。これは全転化率98.0%の
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸を与えた。
濾液および洗液を合わせて(224.2g)、真空蒸留用に設定した500m
lのフラスコに撹拌下に装填した。装置を圧力4−25mmHgに排気し、フラ
スコ温度が100℃に上昇するまで徐々に加温して、水を留去した。残渣(70
.2g)を冷却し、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸(11.3%)および水分
含量(15.3%)につき分析した。サイクル2:62.5%の酸濾液を再循環
操作
濃縮された濾液および洗液(45.8g、試料を取り出す前の最初の量の62
.5%に相当、水分(7.0g)およびN−ホスホノメチルイミノジ酢酸(5.
2g,0.023mol)を含有する)を追加の水(4.2g;合計11.2g
,0.622molとなる量)と共に前記の反応フラスコに装填し、亜リン酸(
39.7g,99%濃度,0.479mol)を添加した。硫酸(37.5%交
換,すなわち18.7g,98%濃度,0.187mol)を5分間にわたって
添加し、次いでイミノシ酢酸(66.5g,95.4%濃度,0.479mol
)を添加した。次いで前記の操作に従って濃度100%の乾燥生成物106.3
gを得た。単離収率97.8%に相当。濾液(184.8g)および洗液(55
.6g)はぞれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸2.2%および1.3%を
含有していた;全収率から濾液と共に再循環したN−ホスホノメチルイミノジ酢
酸を差し引いて、工程転化率97.4%が得られた。サイクル3−8
サイクル2と同様な操作をサイクル3−8につき反復し、濃縮濾液(それぞれ
の場合、62.5%再循環に相当)の水分含量につき下記に従って調整を行った
:
実施例5 サイクル1
(要約表)
前記の割合を用いて、実施例2のサイクル1の操作を行った。
得られたスラリーを濾過し、冷水(57.0g)で洗浄し、得られた生成物を
60℃で真空オーブン内において一夜乾燥させて、濃度97.3%のN−ホスホ
ノメチルイミノジ酢酸102.2gを得た。単離収率91.5%に相当。濾液(
175.4g)および洗浄水(57.9g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミ
ノジ酢酸1.9%および1.2%を含有していた。これは全転化率95.2%の
N−ホスホノメチルイミノジ酢酸を与えた。
濾液および洗液を合わせて(227.8g)、真空蒸留用に設定した500m
lのフラスコに撹拌下に装填した。装置を圧力50mmHgに排気し、フラスコ
温度が100℃に上昇するまで徐々に加温して、水を留去した。残渣(68.8
g)を冷却し、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸(6.5%)および水分含量(
14.2%)につき分析した。サイクル2:95%の酸濾液を再循環
(要約表)
操作
濃縮された濾液および洗液(66.9g、試料を取り出す前の最初の量の95
%に相当、水分(9.5g)およびN−ホスホノメチルイミノジ酢酸(4.35
g,0.019mol)を含有する)を追加の水(1.7g;合計11.2g,
0.622molとなる量)と共に前記の反応フラスコに装填し、亜リン酸(3
9.7g,99%濃度,0.479mol)を添加した。硫酸(5%交換,すな
わち2.5g,98%濃度,0.025mol)を5分間にわたって添加し、次
いでイミノジ酢酸(66.5g,95.4%濃度,0.479mol)を添加し
た。次いで前記の操作に従って濃度95.1%の乾燥生成物104.5gを得た
。単離収率91.4%に相当。濾液(192.3g)および洗液(51.6g)
はそれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸2.5%および1.2%を含有して
いた;全収率から濾液と共に再循環したN−ホスホノメチルイミノジ酢酸を差し
引いて、工程転化率92.5%が得られた。サイクル3−8
サイクル2と同様な操作をサイクル3−8につき反復し、濃縮濾液(それぞれ
の場合、95%再循環に相当)の水分含量につき下記に従って調整を行った:
実施例6 サイクル1
(要約表)
前記の割合を用いて、実施例2のサイクル1の操作を行った。
得られたスラリーを濾過し、冷水(57.0g)で洗浄し、得られた生成物を
60℃で真空オーブン内において一夜乾燥させて、濃度95.8%のN−ホスホ
ノメチルイミノジ酢酸98.8gを得た。単離収率87.5%に相当。濾液(1
65.7g)および洗浄水(69.0g)はぞれぞれN−ホスホノメチルイミノ
ジ酢酸2.5%および1.67%を含有していた。これは全転化率92.35%
のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸を与えた。
濾液および洗液を合わせて(222.2g)、貞空蒸留用に設定した500m
1のフラスコに撹拌下に装填した。装置を圧力40mmHgに排気し、フラスコ
温度が100℃に上昇するまで徐々に加温して、水を留去した。残渣(71.1
g)を冷却し、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸(10.3%)および水分含量
(17.1%)につき分析した。サイクル2:75%の酸濾液を再循環
(要約表)
操作
濃縮された濾液および洗液(56.3g、試料を取り出す前の最初の量の75
%に相当、水分(9.6g)およびN−ホスホノメチルイミノジ酢酸(5.8g
,0.026mol)を含有する)を追加の水(1.6g;合計11.2g,0
.622molとなる量)と共に前記の反応フラスコに装填し、亜リン酸(39
.7g.99%濃度,0.479mol)を添加した。硫酸(25%交換,すな
わち12.0g,98%濃度,0.5mol)を5分間にわたって添加し、次い
でイミノジ酢酸(66.5g,95.4%濃度,0.479mol)を添加した
。次いで前記の操作に従って濃度95.4%の乾燥生成物107.7gを得た。
単離収率93.7%に相当。濾液(153.4g)および洗液(72.8g)は
それぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸3.2%および1.2%を含有してい
た;全収率から濾液と共に再循環したN−ホスホノメチルイミノジ酢酸を差し引
いて、工程転化率91.7%が得られた。サイクル3−11
サイクル2と同様な操作をサイクル3−11につき反復し、濃縮濾液(それぞ
れの場合、75%再循環に相当)の水分含量につき下記に従って調整を行った:
実施例7 サイクル1
(要約表)
前記の割合を用いて、実施例2のサイクル1の操作を行った。
得られたスラリーを濾過し、冷水(57.0g)で洗浄し、得られた生成物を
60℃で真空オーブン内において一夜乾燥させて、濃度99.0%のN−ホスホ
ノメチルイミノジ酢酸104.0gを得た。単離収率94.7%に相当。濾液(
191.9g)および洗浄水(57.7g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミ
ノジ酢酸2.0%および1.24%を含有していた。これは全転化率99.0%
のN−ホスホノメチルイミノジ酢酸を与えた。
濾液および洗液を合わせて(243.0g)、真空蒸留用に設定した500m
lのフラスコに撹拌下に装填した。装置を圧力50mmHgに排気し、フラスコ
温度が100℃に上昇するまで徐々に加温して、水を留去した。残渣(87.3
g)を冷却し、N−ホスホノメチルイミノジ酢酸(7.0%)および水分含量(
16.8%)につき分析した。サイクル2:90%の酸濾液を再循環
(要約表)
操作
濃縮された濾液および洗液(80.7g、試料を取り出す前の最初の量の90
%に相当、水分(13.6g)およびN−ホスホノメチルイミノジ酢酸(5.6
5g,0.025mol)を含有する)を前記の反応フラスコに装填し、亜リン
酸(39.7g,99%濃度,0.479mol)を添加した。硫酸(10%交
換,すなわち4.8g,98%濃度,0.048mol)を5分間にわたって添
加し、次いでイミノシ酢酸(66.5g,95.4%濃度,0.479mol)
を添加した。次いで前記の操作に従って濃度92.8%の乾燥生成物116.1
gを得た。単離収率97.9%に相当。濾液(142.6g)および洗液(66
.0g)はそれぞれN−ホスホノメチルイミノジ酢酸1.3%および1.2%を
含有していた;全収率から濾液と共に再循環したN−ホスホノメチルイミノジ酢
酸を差し引いて、工程転化率95.8%が得られた。サイクル3−6
サイクル2と同様な操作をサイクル3−6につき反復し、濃縮濾液(それぞれ
の場合、90%再循環に相当)の水分含量につき下記に従って調整を行った:
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AU,BB,BG,BR,BY,CA,
CN,CZ,FI,HU,JP,KP,KR,KZ,L
K,LV,MG,MN,MW,NO,NZ,PL,RO
,RU,SD,SK,UA,US,UZ,VN
(72)発明者 スタンデン,マイケル・チャールス・ヘン
リー
イギリス国クラックマナンシャー エフケ
イ10 4アールエイ,クラックマナン,チ
ェリートン・ドライヴ 21
(72)発明者 ラエ,グラハム・アンドリュー
イギリス国エジンバラ イーエイチ17 8
ティーエイチ,ギルマートン,カンルメー
カーズ・パーク 43
(72)発明者 リッチー,デーヴィッド・ジョン
イギリス国ファルカーク エフケイ2 7
エルピー,エウィング・プレース 3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.N−ホスホノメチルイミノシ酢酸を製造するための下記を含む方法: 1)イミノジ酢酸を亜リン酸およびホルムアルデヒド供給源と、水溶液中で濃 硫酸の存在下に反応させ; 2)工程(1)で沈殿したN−ホスホノメチルイミノジ酢酸生成物を濾取し; 3)工程(2)で得た濾液を回収し、所望によりそれから水の一部を除去し: 4)工程(3)で得た濾液を後続の反応工程へ移し、そこでさらにイミノジ酢 酸を亜リン酸およびホルムアルデヒド供給源と、硫酸の存在下に反応させ; 次いで 5)工程(1)、(2)、(3)および(4)を多数回の再循環において反復 する。 2.工程(3)で水を除去する、請求項1に記載の方法。 3.イミノジ酢酸のモル当たり1−1.5モルの亜リン酸を使用する、請求項1 または2に記載の方法。 4.イミノジ酢酸のモル当たり1−2モルのホルムアルデヒドを使用する、請求 項1−3のいずれか1項に記載の方法。 5.イミノジ酢酸のモル当たり0.5−2モルの硫酸を使用する、請求項1−4 のいずれか1項に記載の方法。 6.工程(1)の反応温度が50−150℃である、請求項1−5のいずれか1 項に記載の方法。
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