TWI250987B

TWI250987B - Process for the preparation of n-(phosphonomethyl) glycine by oxidizing n-substituted n-(phosphonomethyl) glycines

Info

Publication number: TWI250987B
Application number: TW088113749A
Authority: TW
Inventors: David A Morgenstern; David E Mckenzie; Robert Orth; David Oburn; Cindy Ludwig
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2006-03-11
Also published as: DE69924119D1; CN1158292C; BR9912921A; AU3895999A; CA2339747A1; US7297657B2; AR031028A2; US20010018536A1; US6232494B1; EP1104427A2; ES2239842T3; DE69924119T2; CA2339747C; CN100467477C; CN1321160A; AU756421B2; CN1594334A; WO2000009517A2; US20040143134A1; ATE290537T1

Description

1250987 五、發明說明（1) 明之背景本發明大致關於一種經貴重金屬催化氧化反應，反應N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸（有時稱為"N -取代草甘膦"）N -取代N-（膦醯曱基）甘胺酸之鹽，及N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸之酯，以形成N -(膦醯甲基）甘胺酸（有時稱為π草甘膦 ")，Ν -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，及Ν -（膦醯甲基）甘胺酸之酯之改良方法。本發明特別關於使用具有單Ν-羧曱基官能基之Ν-取代Ν-（膦醯曱基）甘胺酸，Ν -取代Ν -（膦醯甲基）甘胺酸之鹽，及Ν-取代Ν-(膦醯曱基）甘胺酸之酯之反應。 Ν -(膦酿曱基）甘胺酸敘述於Franz 之美國專利 3, 7 9 9, 7 5 8，並且具有下式：

Ρ〇ι N -（膦醯曱基）甘胺酸及其鹽以水性配方方便地作為出現後除草劑而應用。其為非常有效及商業重要之廣泛範圍除草劑，可用於殺死或控制廣泛種類之植物生長，其包括發芽種子，出現之苗木，成熟與已成長之木·質與草本草木，| 水生植物。各種由N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸製備N-(膦醢曱基）甘胺酸之方法在此技藝為已知的。例如，在美國專利 3，956，370，Parry等人教示N-T基甘胺酸可膦睡曱基化成為N -基N -(膦醯甲基）甘胺酸.，然後以氫漠酸或氫氣酸反 - —=—

第7頁 Ϊ250987 ΓΓ''—_____ 五、發明說明（2) · 應以使Τ基分開，ΙΓ而製造Ν-(膦醯曱基）甘胺酸。在美國專利3, 927,080，Gaertner教示Ν -第三丁基甘胺酸可膦醯甲基化以形成N-第三丁基N-(膦醯甲基）甘胺酸，然後經酸水解轉化成為N-(膦酿曱基）甘胺酸。N -（膦酿曱基）甘胺酸· 亦可由T基N-（膦醯曱基）甘胺酸經氫解製造，例如，如 · 歐洲專利申請案5 5, 6 9 5所述。有關由N-苄基N —(膦醯曱基）甘胺酸經氫解製造N _ (膦醯甲基）甘胺酸之分別討論可發現於 Maier, L.之 Phosphorus^ S u J_f u r , a n d_Sj^j c 〇 n , 61, 65-7 (1991)。這些方法為有問題的’因為其製造不欲副產物，如異丁烯與曱苯，其由於其可能之毒性而製造麻% 煩。此外，N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸之酸水解與氫化僅報告用於如第三丁基之烴與节基’其通常已知對此反應為敏感的；並未報告用於N一取代N—(鱗酿甲基）甘胺酸之脫烧作用之/般方法。用於N-（膦醯甲基）甘胺酸製備之其他方法包括有關氧化地分開N -（膦醯甲基）亞胺基二匕酸（有吩稱為Π P M I D A") 者：

HO

N

CO. ， 7 T , - #儿#，甲醛，及亞胺基二乙酸之 Ρ Μ I D A可由，例如，二虱化石夕牛人+ , &關鼻利4, 775, 4 9 8所述：二納鹽之水淳液合成’如美國"^

1250987

五、發明說明（3)

ch2o

po3h2

此反應因需要自PM IDA產物去除氣化納而複雜。由於共同粒子效應，氣化鈉在HC1之存在下具有低溶解度，而且亞胺基二乙酸與PM I D A在中性條件下均不溶於HC 1及水中。因此’鹽分離需要在形成PMIDA之反應完成後溶解NaCl。其藉由以鹼中和HC1，然後加入水以確定所有之NaC丨溶解而完成。此大體積水造成PM IDA在回收時之大·量損失，及廢液體積之增加。 Λ 各種將PM I DA轉化成為ν-(膦醯曱基）甘胺酸之方法在技藝為已知的。其包括： 1 ·共m匕氧化。此方法討論於，例如，F r a η 2 專利3, 9 5 0, 4 0 2。分別之討論可發現於Bal thazor等國專利4， 654,429。 2 · iL質—僅..，也..氧ih。此方法敘述於，例如’ R i 1 ey等 >......-C,.Le,m. _Soc^ 1 13, 3 UJ - 了 8 (1 9 9 1 ) 〇分別

此美國美文対％

第9頁 1250987 五、發明說明（4) 可發現於Ri 1 ey等人Unorg· Chem(1191)。 3 ·使用被電極之電化學氣化。此方法敎 Frazier等人之美國專利3, 8 3 5, 0 0 0。此種方法自Ρ Μ I D A氧化地去除兩個N -竣甲& 此種氧化脫魏作用依靠Ρ Μ I D A之單電子氧化之之損失，而形成以碳為主之自由基。自由單電子步驟中氧化成N-(膦醯曱基）甘胺g楚：如下： 30

例如 &常， '氧化# 然後右 ^ ^ Itt ΓΓ ^ ^ 4反應歸輛伴隨 HO,C· PO,

h〇2c—， PM I DA 碳觸媒或碳電極 H0oC' 草甘膦通常氧化脫羧作用在此技藝為已知的，特別是電化學1 < < (亦已知為K ◦ 1 b e反應）。Κ ο 1 b e反應使用碳電極特別容易例如，參見 S. Torii 與 H. Tanaka 之 Organic LLgctrochemistry，5 3 5 -8 0 (H. Lund 與Μ· Μ. Baizer 編著，Marcel Dekker，第3 版，.1991)。

第10頁 1250987 五、發明說明（5) 用以將PM IDA氧化”戒N-(膦醯曱基）甘胺酸之方法尚未被報告可用於由僅具有一個N-羧甲基之N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸，即，其中下式之R’為羧甲基以外之官能基，製備 N -（膦醯曱基）甘胺酸：〇 0 丨丨丨丨〆Ο Η

HO-C 一 C Η ,- Ν— C Η , 一 PCI

2 I 2 OH R . 如果R’不為羧曱基，R’之去除一般需要N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸之單次二電子氧化，而非兩次連續之單電子氧% 化。發明之概要如以上之建議，對於氧化N-取代N_(膦醯甲基）甘胺酸及其鹽與酯（有時概略地稱為"N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物"）以製備N -(膦醯甲基）甘胺酸及其鹽與酯，需要更一般性之方法。此方法可使用廣泛範圍之N -取代甘胺酸及其鹽（有時概略地稱為"N -取代甘胺酸反應物"）作為原料，以製造N -(膦醯曱基）甘胺酸及其鹽與酯。此方法亦可由得自 PM IDA之碳催化氧化之不欲副產物N-甲基N-(膦醯甲基）甘φ 胺酸(有時稱為” NMGn )製造N-(膦醯曱基）甘胺酸。此方去更可使用溶於HC 1之各種N-取代甘胺酸反應物與N-取代 N-(鱗酲曱基）甘胺酸反應物-不似亞胺基二乙酸與PM IDA，因此，更易自在使用PC13與(：[120以膦醯甲基化N-取代甘胺酸鹽時形成4氧鹽副產物分離_二

1250987 五、發明說明（6) 本發明解決上述需求。更特別地，本發明提供藉由具有單N-羧曱基官能基之N-取代N-（膦醯曱基）甘胺酸反應物之氧化，製備N -(膦醯曱基）甘胺酸及其鹽與酯之方法。本發明亦提供製備用以製備N-(膦醯甲基）甘胺酸及其鹽與酯之各種起始物質之方法。本發明進一步提供一種可用以催化氧化反應之新穎觸媒。因此，簡言之，在一個有關製備N -(膦醯甲基）甘胺酸， N -（膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N -（膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，此方法包含在包含貴重金屬於聚合物撐體上之觸媒之存在下，組合N -取代N-(膦醯甲基）甘 m 酸反應物與氧。N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式 (V)：〇 r丨丨 0—C- 0 I I^or£ s OR。 —C—| (V) s〇3r14 其中R1與R2獨立地選自包括氫，鹵素，-P〇3R12R13 -N02，烴基，與-C02R15以外之經取代烴基；及R7，R8，R9，| R12，R13，R14，及R15獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。在另一個有關製備N -(膦醯曱基）甘胺酸，N -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，此方法包含在包含貴_重金屬與促進子之觸媒之存 - ^ —

第12頁 1250987 五、發明說明（7) 在下，組合N -取代if-(膦醯甲基）甘胺酸反應物與氧。N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式（V)，如前段所定義。促進子包含選自包括鋁，釕，餓，銦，鎵，鈕，錫，與銻之金屬。至少約0 . 0 5重量％之觸媒包括促進子。 ^ 在另一個有關N -(膦醯曱基）甘胺酸，N -(膦醯曱基）甘胺 · 酸之鹽，或N -(膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，此方法包含首先以氧化劑接觸碳撐體之表面，然後將貴重金屬沈積在氧化表面上以形成碳支撐之氧化觸媒。N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物然後在碳支撐之氧化觸媒之存在下組合氧。N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸反應物具4¾ 式（V)(如前段所定義）。在另一個有關製備N -（膦醯曱基）甘胺酸，N -(膦醯甲基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中_，此方法包含在貴重金屬觸媒之存在下，在氧化反應區組合包含N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物之N -取代 N -（膦醯甲基）甘胺酸混合物與氧，以形成包含N -(膦醯曱基）甘胺酸，N -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯甲基）甘胺酸之酯之N -(膦醯曱基）甘胺酸混合物。N -(膦醯曱基）甘胺酸，N -(膦醯甲基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯甲基）甘| 酸之酯然後自N -(膦醯曱基）甘胺酸混合物分離以回收分離之N -(膦醯甲基）甘胺酸，N -(膦醯甲基）甘胺酸之鹽，或 N -(膦臨曱基）甘胺酸之醋，及形成殘餘混合物。然後，殘餘混合物分成再循環混合物及廢液混合物，而且再循環混合物回饋至氧化反應區中。在具體實施例中，N -取代，

第13頁 1250987 五、發明說明（8) N-(膦醯曱基）甘胺if反應物具有式（v)(如前段所定義）。在另一個有關製備N -（膦醯曱基）甘胺酸，N -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N-(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，此方法包含將氧引入包含N -取代N -（鱗酿甲基）甘胺酸反應物與貴重金屬觸媒之混合物中。在此，氧經薄膜 · 引入混合物中。N-取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物具有式 (V )(如前段所定義）。在另一個有關製備N-(膦醯曱基）甘胺酸，N-(膦醯甲基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，此方法包含藉由在貴重金屬觸媒之存在下，組4^ N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物與氧以形成反應混合物。在此具體實施例中，不超過約1 0體積％之反應混合物包括未溶解之氧。N -取代N _ (膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式（V)(如前段所定義）。在另一個有關製備N-(膦醯曱基）甘胺酸，N-(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，方法包含在攪拌槽反應器中將氧引入包含N-取代 N -(膦醯曱基）甘胺酸反應物與貴重金屬觸媒之混合物中。在此具體實施例中，氧以使得本質上無·氣泡進入以推進¥ 傳送之反應器區域之方法，如氣泡引入反應器中。N -取代 N -(膦趋甲基）甘胺酸反應物具有式（V)(如前段所定義）。在另一個有關製備N-(膦醯曱基）甘胺酸，N-(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法之具體實施例中，此苓法包含首先在貴^_金屬觸媒之存在下，在氧~

第14頁 1250987 五、發明說明（9) 化反應區組合^、成氧化產物，| N-(膦醯曱基）甘酮然後自氧化i N-(膦醯曱基）甘媒之存在下，& 甘胺酸反應物^ 地選自包括經j 本發明亦關^ 法。在一個具體酸鹽轉化成為N〜然後膦醯甲基化鹽。然後，N〜取觸媒之存在下，酸具有式（X I I ) 取枚N -(膦酿曱基）甘胺酸反應物與氧以开^ 包含（a)酮，及（b)N-（膦醯曱基）甘胺酸，胺酸之鹽，或N-（膦醯曱基）甘胺酸之§旨。物分離，而且作為起始物質以形成N _取代胺酸反應物。此反應物依序在貴重金屬觸氧化反應區組合氧。N —取代N -(膦醯曱基）有式（V)(如前段所定義’除了R1與R2獨立與-C02R15以外之經取代烴基）。一種製備N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之方實施例中，此方法包含首先將N —取代甘id 取代甘胺酸自由酸。N —取代甘胺酸自由酸以形成N -取代N -（膦總曱基）甘胺酸或其代N-(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽在貴重金屬在氧化反應區組合氧。N—取代甘胺酸自由 0

II 2~ N— Η

HO一 C一 CH (XII)/ Ν-取代甘胺酸鹽具有式（χιι工

1250987 五、發明說明（ίο) 及N -取代N -(膦醯曱~基）甘胺酸具有式（I ):

0 0 II II c— ch2- -N— CH2* I 一 Ρ一 OH I R1- 1 一 C 一 Η 1 OH

(工）· 在此具體實施例中，R1與R2獨立地選自包括氫，ii素， -P03R12R13，-S03R14，-no2，烴基，與-co2r15 以外之經取代烴基；及R6為農藝可接受陽離子；R12，R13，與R14獨立地選自包括氫，烴基，與經取代烴基；及R15選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 1 本發明亦關於一種製備N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之方法。在一個具體實施例中，此方法包含首先在反應區組合Η3Ρ03之來源，CH20之來源，與N-取代甘胺酸鹽，以形成第一混合物，其包含（a)N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，及（b)鹽沈澱物。鹽沈澱物自第一混合物分離以形成包含N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽之第二混合物。將鹼加入此第二混合物以沈澱N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽。沈澱之N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽然後自第二混合物分離以回收沈澱之N -取代N -(膦酲甲基）甘| 胺酸或其鹽及形成殘餘混合物。在此，以N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸具有式（1 )且N-取代甘胺酸鹽具有式 (X I I 1 )(兩式均如前段所定義）。在另一個有關製備N -取代N -（膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之方法之具體實苑例中，此方法含首先在反應區組合H3P〇3

第16頁 1250987 ' 五、發明說明（11) 與N -取代甘胺酸鹽 ''以形成第一混合物，其包含（a )N-取代甘胺酸自由酸，及（b)鹽沈澱物。鹽沈澱物自第一混合物分離以形成包含N -取代甘胺酸自由酸之第二混合物。然後將甲酸之來源加入此第二混合物以形成包含N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之第三混合物。將鹼加入第三混、合物以沈澱N -取代(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽。然後，沈澱之N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽自第三混合物分離以回收沈澱之N-取代N_(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽及形成殘餘混合物。N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸具有式（I )，N-取代甘胺酸鹽具有式（XIII)，及N-取代甘胺酸自由酸具有4 (X I I )(所有之式均如前兩段所定義）。本發明亦關於一種製備N-取代單乙醇胺之方法。在一個具體實施例中，此方法包含在含金屬觸媒之存在下，在本質上不包括非反應性溶劑之反應介質中組合酮，單乙醇胺，與H2 °N-取代單乙醇胺具有式（XI): R1

I

Η一 C一 Ν一 CH2 — CH2〇H R2 Η (XI) ，及· 酮具有式（（V I I I ): 〇 ,II · R -c-r2 (VIII).

第17頁 1250987 五、發明說明（12) 在此，R1與R2獨立地~遠自包括烴基與經取代烴基。本發明亦關於一種氧化觸媒，其包含貴重金屬與N，Ν’ -武（3-曱基苯基）- Ν，Ν’ -二苯基聯苯胺。本發明亦關於一種氧化觸媒，其包含貴重金屬，電活性 _ 分子物種，與促進子。在一個具體實施例中，至少約0 . 0 5 · 重量％之觸媒包括促進子。本發明進一步關於一種氧化觸媒，其包含貴重金屬，電活性分子物種，與聚合物撐體。本發明之其他特點部份為顯而易知的及部份在以下指

圖式之簡要說明圖1為膦醯甲基化Ν-取代甘胺酸之鹽之較佳具體實施例之略示圖。圖2爲氧化Ν-取代Ν-(膦醯甲基）甘胺酸之較佳具體實施例之略示圖，其中（1 )在氧化完成之前自氧化反應區抽取反應混合物，（2 )混合物中之Ν -（膦醯曱基）甘胺酸產物沈澱且回收，及（3 ) —部份之混合物回到反應區。較佳具體實施例之詳細說明本發明提供新穎及有用之製備Ν-(膦醯曱基）甘胺酸及 % 鹽與酯之方法。這些化合物通常具有下式（IV): 0 0 3 I 丨 I I ^ OR4 R 〇 C CH2 ^ CH2 P\〇r5 H (IV),

第18頁 1250987 五、發明說明（13) 其中R3，R4與R5獨立”地·選自農藝可接受陽離子(更常為ί括二以，經取代^i 農藝可接受陽離子；而且甚丨4蜀立地選自包二：可接受陽離子，及R4與^為^更f ’ R3選自包括氫與辰勢 A主看厶尸缺 .、’、虱）。本發明之方法係關於藉由 “重金屬觸媒上以氧氧化地分胺酸反應物而製造這政化人铷^取代N-(私Q甲丞」甘 ί趙硫田1、衣n 一化D物。使用這些方法由Μ_取代Ν- Λ Λ 酸反應ί製備Ν—(鱗酉基甲一基）甘胺酸及其鹽 1、、曰/點包括步驟之間化，氧化劑（例如，g氣或分子成土本’及觸媒之耐久性（即，經過數次循環極少气 …、觸媒之去活化）处本發明之方法並不限於PMIDA (其具有兩個卜羧甲基官月b基），之氧化。而是，其可用以藉由氧化地分開僅具有一個N羧曱基官能基之N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物，而(膦酸曱基）甘胺酸’n -（膦酿甲基）甘胺酸之鹽，或N-(膦酿曱基）甘胺酸之酯。因此，依照"本發明，廣泛範圍之N -取代甘胺酸反應物與N-取代N —(膦酿甲基）甘胺酸反應物可作為起始物質。本發明亦為有利的，因為其提供一種由NMG，一種得自PM IDA之碳催化氧化之不欲副產物，製備N -(膦醯曱基）甘胺酸之方法。本發明更為有利的，因_ 其可使溶於HC1之N -取代甘胺酸反應物與N—取代ν-(膦醯甲基）甘胺酸反應物，因此比亞胺基二乙酸與ρ Μ I D Α更易自氯鹽分離。 A. 各種N ~取代甘胺酸反應物之絮兔許多種方沬可用以製備N-取·ϋ甘胺酸反應物。以下之討^

第19頁

1250987 五、發明說明（14) 論提供許多此種方法-之實例。在本發明之一個具體實施例中，N —取代甘胺酸反應物藉由氰化氫，曱醛，與N -取代胺之縮合，繼而水解而製備：

R N I 此反應已知為Strecker合成。Strecker合成在此技藝為已知的’而且敘述於 Dyker, G.之 Angewandte Chimie Int’l E d·:·」1 ish，第 36 卷，第16 期，1700-2(1997)(在此併入作為參考）。在本發明之另一個具體實施例中，N -取代甘胺酸藉由N -取代乙醇胺在鹼（較佳為NaOH)之存在下之脫氫製備：觸媒 N I Η

NaOH ON ; 此反應敘述於F r a n c z y k之美國專利5，2 9 2，9 3 6 (在此併入作為參考）。有關此反應之另外分別之討論可發現於厂厂3[^2》’1<之美國專利5,367，112(在此併入作為參考）。其| 他分別之討論可發現Ebner等人之美國專利5, 6 2 7, 1 2 5 (在此併入作為參考）。N-取代乙醇胺先質可以至少兩種方式製備。首先，酮可在氫，溶劑，與貴重金屬觸媒之存在下以單乙醇胺縮合。此反應敘述於Cope, A· C.與Hancock, E · Μ ·之 J , A m · C h e m. S o c ·，ϋ 1503-6(1942)(在此併 __1

II ill

第20頁 1250987 五、發明說明（15) 入作為參考）。N—取、乂乙醇胺亦入、胺）與環氧乙烷以形成單 < 3 ，.，D早取代胺（如甲於Y. Y〇shlda之日u製備°此反應敘塊參考）。本專利申5月案95'141575(在此併入作\ 在本發明之替代|1 芩/山 -戶、化〇中，N -取代酿胺，甲盤一乳化碳在觸媒（例如，包含c T私，與

醯脍妒始p如之觸媒）之存在下組合。L 心然後水解以形成N_取代甘胺酸。此反應歸納如下，匕 CH,0

CO 觸媒

T R Ο 形成醯胺之縮合反應（即，”羧曱基化”）敘述於Beuπ等之歐洲專利申請案0 68 0 9 48。此反應亦敘述於Kn if ton】人 F·之Applied Homogeneous Catalysis, 159-68 (Β· <^〇1^^15等人編著，7(；11161111161111，德國1 9 96)(在此併入作為參考）之分別討論。 ▲在本發明之進一步具體實施例中，Ν -取代甘胺酸反應物藉由在觸媒之存在下組合羰基化合物，甘胺酸，與4得到籲之甘胺酸之還原性烷化而製備：

第21頁 1250987 五、發明說明（16) 此反應敘述於Sartori等人之美國專利4, 525,294(在此併入作為參考）。 B. 各種N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物由N-取代甘胺酸反應物之製備可依照本發明之方法氧化形成N -(膦醯曱基）甘胺酸及其鹽與酯之N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物通常具有下式 (V):

(v), 其中較佳為，R1與R2獨立地選自包括氫，鹵素， -P03R12R13，-S03R14，-N02，烴基，與-C02R15 以外之經取代烴基；及R7，R8，R9，R12，R13，R14，與R15獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。應了解， R1與R2亦可一起形成環。此環可為烴環或雜環，而且環上之至少一個氫可如以下經取代烴基官能基所定義而取代。_ 在較佳具體實施例中，R1為氫；R7，R8與R9為氫或農藝可接受陽離子；及R2為含至少多約1 9個碳原子之線形，分支，或環形烴。在更佳具體實施例中，R7，R8與R9為氫或農藝可接受陽離子；及-CHUR2選自包括甲基（即，R1與R2為氫），乙基（即，R1為氫且R2為-£^3)，異丙基（即，R1與R2各

第22頁 1250987 五、發明說明（17) 為-CHa)，T基（即’I為氫且R2為苯基），及正戊基（即，R1 為氫且R2為4個碳之直鏈烴基）。許多適合用於本發明之N-取代n一（膦醯甲基）甘胺酸可藉由，例如，以下之反應，膦醯甲基化對應之N —取代甘胺酸而製備：

NH CH，0 強酸 PO, HOOC- 弟《—胺之鱗甲基化通常在此技藝為已知的，並且在 Redmore, D. -^Topics in Phosphorous Chemistry ，第8 卷 ’515-85(E.G· Griffith & M. Grayson編著，John

Wi ley & Sons 1 9 7 6 )(在此併入作為參考）中充份地討論。其亦分別在 Mas ta 1 erz, P.之 Handbook of Organophosphorus Chemistry. 277-375 (Robert Engel 編著’ Marce 1 Dekker 1 9 9 2 )，標題為"a -取代膦酸鹽"之章節（在此併入作為參考）中充份地討論。第二胺膦醯甲基化之實例為亞胺基二乙酸之膦醯曱基化·以形成PM I D A，如| Bay s don等人在美國專利5, 6 8 8, 9 94 (在此併入作為參考）所教示。膦臨甲基化反應較佳為在高溫進行。較佳之溫度範圍為約1 0 0至約1 5 0 °C。較佳之反應時間為約1 〇至約1 2 0分鐘，更佳之反應時閃為約2 0至約6 0，t鐘。較佳為，使用於反應

第23頁 Ϊ250987 五、發明說明（18) 之水量最少以使N-敢-代N-（膦醯曱某）甘 ^曰、立化。 1 )甘妝酸之回收最適源用：，"基化反應，甲路一般可衍生自任何甲酸之來三聚ί i,甲鉍來源例如，曱醛本身，福馬林，及用於膦酿曱基化反應之亞磷酸（H 仿？5胂缺> + 夂、Η^υ3) —般亦可衍生自任 Π亞、酸之來源。適合之亞磷 ^ ϋ文水/原、包括，例如，純亞碟 §义’二氣化石粦，二溴化石舞，亞卷 + —戌化外亞恤酸酯，虱磷酸與氣磷酸之 -曰。一種較佳之來源為三氣化磷（pc丨〇，其在Ν-取代甘胺 §义起始物貝為鹽之處特佳。在pC h組合水時，PC丨3水解以i ^/成HJO3及3备昼之HCi(pci3加成之比率較佳為由反應中散逸之HC 1氣體可安全地去除之比率決定）。此水解反應在此技蟄為已知的，而且敘述於，例如，G . Bet termann， \V· Krause, G. Riess，與Τ· Hofmann 之 U1 1 mann, s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第 A1 9 卷，第 527-43 頁（B. Elvers, S· Hawkins & G. Schulz 編著， VCH，Weinheim，第5版，1991)(在此併入作為參考）。以下之N -取代甘胺酸鈉鹽之反應例示N -取代甘胺酸鹽反應物使用PC 13之膦醯曱基化： j 〇 II c一 C η . •Η

PC I Ο II HO—C—CH2—N-

♦ Η 3 P 0 3 ♦ N a C I (I

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第24頁 1250987

五、發明說明（19) 〇 II HO一 C一 CH. 0 II -Ρ一 Ο Η I OH 過濾

2 HC N 一 C Η ： I ^ C 一 Η I 4 其中較佳為，R1與R2獨立地選自包括氫，南素 -P03R12R13，—S〇3R14 ’ —N〇2，烴基，與；以、外一基；及R12 , R13 , R14，與R15獨立地選自^括言之^經取代烴取代烴基，與農藝可接受陽離子。可使用鈉風c ’經鹽，以包含農藝可接受陽離子之鹽較佳。因：此d他成本，及因為銨鹽在膦醯曱基化時可風之有利應，N-取代甘胺酸之驗金屬鹽特佳。“成不欲之副反將CH20與PC 13加入N-取代甘胺酸鹽溶液之次序並不嚴格 (特別是在N-取代甘胺酸反應物與N—(膦醯曱基）甘胺酸產物在H C1之存在下均溶解之處），而且其可加入相同或分別之反應為（即，"反應區"可包含一或更多個反應器）。此外’ CIO可在去除氣鹽沈澱物之前或之後加入混合器（再度特別是在N-取代甘胺酸反應物與N —(膦醯甲基）甘胺酸產物在HC 1之存在下均溶解之處）。經常最佳為在已知加入 PCl3且已去除氣鹽之加入CH20。钃較佳為，約等莫耳量之_3__取代甘胺酸反應，γ 有不大於約1 · 〇之pKa之強酸之存组合至少等莫耳直反 Μ _ > I w ^ tcn3ru2 心之旲气數多至少10% ,而—多更佳為多約;15至之CHJ。強酸在溶液中之濃於而且加) =混合物之之莫耳數“=二· 一取代甘胺酸第25頁 1250987 五、發明說明（20) CH20較佳為在約3至「約汐0分鐘之時間加入溶液，使水溶液包含約37%至約50%之CH20，雖然亦可使用或多或少之濃度。在本發明之特佳具體實施例中，N -取代甘胺酸反應物與生成之N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸膦醯甲基化產物在HC1 之存在下溶解。此N -取代甘胺酸與N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸易於自NaC 1或其他氯鹽分離（例如，使用任何方便之過濾方法），其在PC 13加入溶液之後沈澱。其使此化合物之膦醯甲基化比亞胺基二乙酸使用PC 13成為PMIDA之膦醯甲基較不困難（如以上在發明之背景部份所討論，亞胺基1 —乙酸與PM IDA在HC1之存在下均實質上不溶解，使鹽分離更為昂貴）。在特佳具體實施例中，取代甘胺酸反應物選自包括肉胺酸（即，N-甲基甘胺酸）與N-乙基甘胺酸，以肉胺酸最佳。圖1略示地顯示一個可藉由組合N—取代甘胺酸鹽， C Η π 2 ’PCI3，與水，而製備ν—取代Ν-(膦酸曱基）甘胺酸之 "私貝例。為了描述之目的，Ν -取代甘胺酸鹽為肉胺酸鈉（即，N -甲基甘胺酸鈉）。在此具體實施例中，pc込較佳 ^弓丨入包含C 10與N —曱基甘胺酸鈉之攪拌水性混合物之 (I反應巧1中。除了所需之N-曱基N-（膦醯曱基）甘胺酸 M G )’生成之反應形成η c 1與n a C 1沈殿物如副產物。 C丨沈攻物較佳為使用，例如，濾器2，而自混合物去 ^、。在鹽沈澱物自溶液去除之後，NMG較佳為藉由將鹼（較為N a 0 Η )加/v溶液及自溶液水（較佳為使用蒸發器/

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第27頁 1250987 五、發明說明（22) -N02，烴基，與-C02V5以外之經取代烴基；R6為農藝可接受陽離子；R12，R13，與R14獨立地選自包括氫，烴基，與經取代烴基，及R15選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。在此具體實施例中，鹽在被膦醯曱基化之前轉化成為N -取代甘胺酸自由酸，自由酸具有（XII): 0

II HO— C— CH,— N— Η

,I R ——C— Η R2 (XII), 其中R1與R2如先前N -取代甘胺酸鹽所定義。此具體實施例% 提供一種避免結合在N -取代甘胺酸鹽直接膦醯甲基化時形成之R6鹽之困難之方法。將N -取代甘胺酸鹽轉化成為對應之自由酸之特定具體實施例包令使用陽離子交換薄膜之包含鹽之溶液之中和。更特別地，包含N-取代甘胺酸鹽之溶液接觸陽離子交換薄膜之一側，而薄膜之另一側同時接觸包含可中和鹽之強酸之溶液。兩種溶液彼此橫越薄膜而中和，如以下略示地對於包含N -取代甘胺酸鈉鹽之溶液與包含任意酸（"Η A")之溶液所顯示： R、八 c〇2h Η 、/ \

HA N C〇2N a Η 碳交換薄膜

第28頁 1250987 ----—-- 玉、發明說明（23) 其製造包含N-取代♦胺 4，又日由酸之0 l 流。為了避免膜阻塞，N— ;IL與包含HA之鈉鹽之 N-取代甘胺酸自由酸在中和4 2酸鹽之濃度低於對應之酸量較佳為足以完全地中和=溶解度。此外，使用之不超過此量。強酸較佳為具甘胺酸鹽，但是實質上為，使用不含齒素之酸（例如，於兰約1.0之pKa。特佳酸，硫酸），以在破損薄膜之情^ ς =，甲笨石黃酸，石肖胺酸自由酸流。由於鹵素 7免南素污染Ν-取代甘 Ν-(膊酿甲基）甘胺酸轉化成_ (使用以終取代觸媒之有害效果，降低土）甘胺酸之氧化一較佳為，陽離子交換薄為需要的。 (例如，薄膜較佳為在至少約t反不為機心械地安定使Ν-取代甘胺酸鹽與自由酸橫 ^刀知），而且不子交換每膜夕命仓丨支/曰ώ ” 専胰而滲漏。適合之陽離卞又換4朕之Μ例為得自賓州Lancaster之

El^C = osynthesis 公司之ESC 7〇〇〇與_Γ〇η 眈347〇薄膜，得自Gel man Sciences公司之ICE一45〇薄膜，及得自曰本東京之丁〇1^(^3_3〇(13有限公司之1〇36131^陽離子交換涛·;得自紐約州Port Washi ngton 之Pal 1 Spec ialty Material公司之l〇nciad與Raip〇re薄膜.；及Dup〇nt公司· 造且得自Electrosynthesis公司與威斯康辛州Milwaukee 之‘Udrich化學公司之Nafion 117，350，與450薄膜。經離子交換之中和（已知為"D ο η n a η滲析"）通常在此技藝為已知的，而且敘述於，例如，Κ· Scott 之Handbook of Inliis t r i a 1 Membranes 第 7 0 5 HE 1 sev i er，紐約，1 99 5 )

第29頁 1250987 五、發明說明（24) (在此併入作為參考乃' 電水解為取代甘胺酸鹽轉化成為對應自由酸之替代方法。酸，藉電水解（亦已知為"電滲析"）成為自由酸之轉化在此技蟄為已知的，而且敘述於，例如，H. p. Greg〇r 之 Ε η Ρϋΐ 〇迟41_§_ 〇 f_〇cess in?： and Design， 17， 349 63 (J· j· McKetta & w. A· Cunninghams 編著’ Marcel Dekker，紐約，紐約州1 983 )(在此併入作為參考）。胺基酸鹽藉電水解成為對應自由酸之轉化之實例可發現於Kuwata等人之美國專利3, 33〇, ？49(在此併入作為蒼考）。電水解比離子交換中和較不佳，因為電解趨於對鹽成為自由§欠之轉化程度提供較少之控制。一旦已藉離子交換中和，電水解，或其他適合之方法，形成N -取代甘胺酸自由酸，較佳為膦醯甲基化以形成具有式（1)之N-取代N-（膦醯曱基）甘胺酸或其鹽：〇 II HO— c— CH- N—CH.

0 II .P— OH R ⑴，其中R1與R2獨立地選自包括氫，鹵素，-P〇;R12 r 13 ’ - S 〇3 R14 ^ -N02，烴基，與-C02R15以外之經取代烴基：ru，R13，與R14 獨立ϋ選自包括氫，烴基，與經取代烴基：及R!5選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。膦醯曱基化較诖為藉由包含組合Ν -取代甘胺酸自由酸，水，CH20之來源，具有〒大於約1 . 〇之pKa ^強酸，·及π 5ρο3之來源之方

第30頁 1250987 五、發明說明（25) 法進行。IP〇3之來〖原可為p c 13，例如，其可直接加入包含 N -取代甘胺酸自由酸之溶液中。或者，& p 〇3之來源可為，例如，無鹵素，以純h3p〇3或包含H3p〇3之水溶液特佳。包含 HJO3之溶液可藉由，例如，亞雄酸烧酯之水解，繼而為醇之蒸德而得。在特佳具體實施例中，溶液藉由在與包含N-取代甘胺酸自由酸之溶液分開之容器中，在水中水解p C l 而形成。雖然在PC 13水解時形成約3當量之HC 1，實質上所有之HC 1變成氣相因此易自水解反應混合物分離。η C丨氣體然後可組合水以形成Hc 1水溶液。因此，可以極少之困難形成兩種溶液：（1)含HC1溶液，及（2)具有低鹵素（即，、Λ 化物）濃度之含η3ρορ,溶、在。ΗΓ1分十 ^ 、容、夜之籬孑六拖+ 4 Γ HC1依序可在取代甘胺酸鹽 /合/夜之綠子又換中和作為酸之來源。如果HgPO3無鹵素，其作凫酿曱基化反應亦為無函素。在此产λ、為特佳& ’因為膦醯示，由於鹵素對於在u ;L，H2S°4特佳。如上所酿甲基）甘胺酸反應物為2 取修（膦的。果’此無齒素酸來源之使用為希望和一般幫助N-取代N-(膦酿曱基）甘胺為中和強酸。％取代N-(鱗酿甲基）甘胺酸合成卜^女γ回收。在使-(膦醒甲基）甘胺酸之暨，或Ν_(^ ^基j甘胺酸，N-中和亦趨於減少伴隨強酸之存在之土）甘胺酸之酯時，取代N-(膦Μ基）甘胺酸成為膦’強酸趨於抑則_ 恥醞曱基）甘胺醆之氧'

1250987 五、發明說明（26) 化。在較佳具體實施例中，膦醯曱基化反應混合物藉由使用存在於混合物中之強酸作為將N -取代甘胺酸鹽轉化（經以上討論之陽離子交換薄膜法）成為N -取代甘胺酸自由酸之酸之來源，以在以後在膦醯甲基化反應作為起始物質而中和。在此情形，膦醯曱基化反應混合物接觸陽離子交換薄膜之一側而另一側同時接觸包含N -取代甘胺酸鹽之溶液：

陽離子交換薄膜實例2 9進一步描述此具體實施例。或者，膦醯甲基化反應混合物可藉由在膦醯甲基化反應實質上完成後僅將鹼加入反應混合物而中和。在此具體¥ 施例中，如果使用N -取代甘胺酸自由酸作為膦醯曱基化之起始物質，N a 0 Η —般為用於中和之較佳驗。另一方面，如杲使用Ν -取代甘胺酸鹽作為起始物質，一般較佳之鹼為Ν -取代甘胺酸鹽中相同陽離子之氫氧化物。例如，如果使用 Ν -取代甘胺_，N a 0 Η為較佳驗。·

第32頁 1250987 五、發明說明（27) 3 7組t以上中系_酸甲基化反應混合物之方法。在陽之人換薄膜法得到之中和程度低於實質上中和混合物中斤$強酸所需時’此組合之使用較佳。在此情形，較佳二在陽離子交換薄膜法完成後加入足夠之鹼以實質上中和在午夕j月況之下’較佳為在膦總甲基化之後回收N —取代 1 ~ (鱗酿曱基）甘胺酸如固體。其可藉由，例如，形成含超，和〉辰度之N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸之反應混合物（在鱗酿甲基化之時或在膦醯曱基化之後），使N-取代N-（膦g 曱基）甘胺酸沈澱而完成。在N一取代N —(膦醯甲基）甘胺酸在超飽和條件易於沈澱時，如Μ -曱基N -（膦醯甲基）甘胺 ^ 此具體實施例之使用特佳。此超飽和可藉由’例如’ (1 )使用高濃度之Ν -取代甘胺酸反應物（及在已去除任何含鹵素鹽沈殿物後加入CH20之來源）；或（2 )在膦醯曱基化及任何含南素鹽沈澱物之去除之後，自反應混合物去除水’ 將驗加入反應混合物，及/或降低反應混合物之溫度。在連續反應系統中進行膦醯曱基化時，沈澱N -取代N 一（膦酿曱基）甘胺酸經常特佳，其減少回收N 一取代N -（膦酿甲基）甘胺酸之中和步驟之需要。在此情形，N -取代N -（膦醯甲塌基）甘胺酸較佳為在沈澱時由反應混合物過濾，而且慮液回到膦酲曱基化反應器。在此系統中，較佳為去除反應混合物中一部份之水；如此可在膦醯甲基化反應區維特固定體積。例如，此去除可在N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸之過濾後經蒸發呵埠行。然而，在1佳具體實施例中，在過濾

IL

m

第33頁 1250987 五、發明說明（28) 以珂自反應混合物去瘵（例如，藉蒗發）至少〆部份之水造成更大量之N-取代N—(膦醯甲基/甘胺酸沈澱。

在一些情形，較不佳為在膦醯取代N 酿甲基)甘胺酸如固體。不似_，：二取价(膦酶二 ί )Λ胺虽酸反應物（例如，N-異内基N —(一膦縫曱基）甘胺酸）即使是在超飽和條件。在這些情形，經常較佳二德2醯甲基化反應混合物而且直接在中和混合物實行固體之隔Π匕而無N_取餐(膦醯甲基)甘胺酸反應物如 =^隔離。在此方式之下，希望反應混合物無_素， ”:”趨於對用以氧化N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反魔| 之貝重金屬觸媒具有有害之效果，如上所示。因此，^，狀況，膦醯曱基化反應較佳為使用化⑼3之來源，相對於 PCl3，其不含ii素。類似地，較佳為在膦醯曱基化反庳、使用不含鹵素之酸（H2S〇4特佳）。 …可應注意，以上之膦醯曱基化方法並非唯一可得N—取代 N-（膦醯甲基）甘胺酸反應物之方法。例如，由pMIDA之碳催化氧化製造NMG如不欲之副產物。. C· 基）甘眭酸氧化N- 蓮__1_基）甘i酸反應物之製備 N-(膦醯曱基）甘胺酸及其鹽與酯依照本發明藉由氧化取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物而製備。此氧化通常為異質催化反應。較佳為，含N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物之溶液與含氧氣體或包含溶解氧之液體引入反應器中。在貴重金屬觸嬋（即，包含貴重^屬之觸媒）之存在下，N〜·

1250987 五、發明說明（29) 取代N -(膦醯曱基）ΐ '胺酸反應物氧化地轉化成為N -(膦醯曱基）甘胺酸與各種副產物：〇 II -c — CH - ll/〇Re M N/or4 Ν— CH~ 貴重金屬觸媒 OR. +副產物其中較佳為，R1與R2獨立地選自包括氫，鹵素， -P〇3R12R13，-S03R14，-N02，烴基，與-C02R15以外之經取代烴基；及R3，R4，R5，R7，R8，R9，R12，R13，R14，與R15 獨立% 選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。較佳為，觸媒繼而藉過濾分離，然後，例如，N -(膦醯曱基）甘胺酸藉沈澱，蒸發一部份之水及冷卻而隔離。貴重金屬觸媒較佳為包含選自包括鉑（Pt)，鈀（Pd)，铑 (Rh)，銀（Ir)，娥（Os)，與金（Au)之貴重金屬。通常，# 與纪更佳，以韵最佳。因為姑最佳，許多以下之討論係針對鉑之使用。然而，應了解，相同之討論通常應用其他之貴重金屬及其組合。貴重金屬觸媒可被支撐，例如，鉑黑·，其商業得自各來源，如；U d r i c h化學公司（威斯康辛州M i 1 w a u k e e )， E n g e 1 h a r d公司（紐澤西州I s e 1 i n )，及D e g u s s a公司（紐澤西州Ridgefield Park)。或者，觸媒可包含貴重金屬於撐體表面上，如碳，氧化鋁（A 12〇3)，為化矽（S i〇2)，l化鈦（T i〇2)，氧化錯 ·

苐35頁 1250987 五、發明說明（30) ~ ' ' --^〜 (Zr〇2)，矽氧烷，酸鋇（BaS〇4)。支撐金屬在此技藏為常見的，而且可商業得自各種來源，例如，5%鉑於活☆ 碳上，Aldrich目錄編號2 0, 5 93- 1 ;鉑於氧化鋁粉末上， A 1 d r 1 c h目錄編號3 1，1 3 2 - 4 ;鈀於硫酸鋇上（已還原）， Aldrich目錄編號2 7, 79 9 - 1 ;及5%鈀於活性碳上，Mdri 目錄編號20,568-0。包含貴重金屬於撐體上之觸媒亦可藉由使用任何之此技藝已知之各種方法將貴重金屬沈積於^ 體表面上而製備。此種方法包括液相方法，如反應沈積技術（例如，經貴重金屬化合物還原之沈積，及經貴重金屬化合物水解之沈積），離子交換技術，過量溶液浸潰，與| 初期濕潤浸潰；蒸氣相方法，如物理沈積與化學沈積；沈 ;殿，電化學沈積；及無電沈積。金屬沈積法敘述於，例如，Cameron, D· S·， Cooper, S· J·， Dodgson， I. L·， Harrison, Β·,與Jenkins, J· W·之，'Carbons as

Supports for Precious Metal Catalysts", Catalysis Today， 7， 113-137 (1990)(在此併入作為參考）。金屬沈積法亦敘述於 S t i 1 e s，A · B .之 Catalyst Supports and Supported Catalysts， Theoretical and Applied Concepts (But t erworths，波士頓，麻州 1 9 8 7 )(在此併· 作為參考）之分別討論。將金屬沈積在撐體表面上之各種方法之其他分別之討論可發現於R. L. Μ 〇 s s 之 Experimental Methods in Catalytic Research，第 2 卷，第2 章，第 4 3 - 94 頁（R· B. Anderson & P. T. Dawson 編著，A c a d e in ( c P r e s s，紐約一紐約州1 9 7 6 )(在此併入作’

第36頁 l25〇987 五、、發明說明（31) 為參考）之章節。”. 如杲使用碳撐體，撐體較伟大之膦醒甲基）甘胺酸選摆墨（此禮體趨於具有較於表面之前，以強氧化劑氧化主或具有在責重金屬沈積標體之氧化可藉由，例如，將面。至於後者之型式，液而進行。較佳為，至少η撐拉浸於包含1〇2之沸騰溶 HA。更佳為，至少約2〇 (即10重量％)之溶液為為至少約之溶液為以:。而且甚至更佳至少約15分鐘，更佳為至少牙八：較<土為浸於凉騰溶液少約60分鐘。、力30分鐘，而且甚至更佳為至反應條件下為機械地安定(例：：：)入物聚合撐體較佳為在 ;;磨耗，熱降解，水解二二=為保持硬的 :物；聯顆粒之形式’其使觸媒易於處理，八，二合物較 ◦平方米/克之；面in為多孔性且具有表面上。在—個特佳且體、取金屬良好地分散於 (即’聚合物較俨A ，、 '中，來合物亦為鹼性重金屬（例如，鉑…主3 (例如’H2PtCi6)以醋，聚脲，及取又$。各種聚醯胺，聚醯亞胺，^ 自包括聚乙二聚合物。較佳為，聚：：ΐ 乙烯’以二甲! 承丙烯酸之鹽，聚笨乙烯，聚胺

- 4基取代之聚苯1—稀，磺化聚笨乙缔，：J !25〇987 五、發明說明（32) 基吡啶（’’PVP")—:更佳為，聚合物選自包括PVP與磺化 ^乙稀。在一些具體實施例中，PVP最佳。各i重金屬可使用任何將貴重金屬沈積於在撐體表面上之體法f知方法（參見以上）沈積於聚合物撐體上。在特佳具積二ΐϋ中，貴重金屬為勤而且使用包含心^以6之溶液i 主舌存肢表面上。在貴重金屬沈積於撐體上之後，撐體盥 :、ϊ ί屬較佳為在還原環境處理，較佳為包含硼氫化鈉2 =液。實例20與22進一步描述此方法。較金屬在撐體表面上之濃度可在廣泛之限制内變化。之二·，其在約〇 · 5至約2 0 wt % ([貴重金屬之質量二觸裤% =質量]X1m)，更佳為約3至約15wt%，=J，旦貝重金屬之層與塊。因此，依照所使用貴重金屬原子。其趨於降低觸媒之活“ 〇卬貝貝重金屬之不經濟用法。酸重金屬對Ν_取代ν-(鱗酿曱基)甘胺 Υ 勿重里比例較佳為約1 : 5 0 0至約1 : 5。更佳Α，比例為約1 : 2 0 0至約1 · 1 η ^ 尺1 土馬此 1；1〇 3 至，^·10，而且甚至更佳為約1:50至約在本發明之較佳1轉每—n a _ 促進子。促進子可;t ΐ 媒可包含責重金屬與 :重金屬觸媒之情形，在貴重金 =接今尸貝重金屬觸媒經常趨於呈現比和虹主亩 …無促進于之責重金屬觸1增加之.選擇性。重

苐38頁 1250987 五、發明說明（33) 促進子包含選自包秸鋁（A1)，釕（Ru)，鐵（〇s),銦（in)，鎵（Ga)，组（Ta)，錫（Sn)，與録（Sb)之金屬。更佳為，促進子包含選自包括鎵，銦·，釕，與鉞之金屬。雖然促進子可來自各種來源（例如，觸媒❺含，促進子之撐體），其一般加入貴重金屬之表面（應了解，如果觸媒包含撐體，則促進子一般加入貴重金屬之表面，撐體之表面，或兩者）。用以沈積促進子之方法一般在此技藝為已知的，而且包括以上討論之用以將貴重金屬沈積在撐體上之相同方法。在特佳具體實施例中，使用促進子之鹵素化合物之溶液，藉由在溶液中攪拌觸媒而沈積促進I 子。可用以沈積促進子之適合自素化合物之實例包括：於銦’ InBr3 ;對於鎵，GaBr3 ;對於鐵，FeCl 6H 〇 ; 對於錫’SnCl2 HO。實例25證明使用包含‘進子2之’函化合物之溶液之促進子沈積。 μ 所使用之促進子之量（不論是結合貴重金屬，沈積貴重金屬之撑體’或兩者）可在廣泛之限制内變化，1部份使用之促進子而定。較佳為，促進子之重|百分約0.05%([促進子之質量+觸媒之總質量]χι〇〇%)。為/ 個較佳具體實施例中]足進.子藉由將觸媒先質暴露曰之促進子’使侍取大量之促進子沈積於觸媒之表，p 加入觸媒。而在本發明之另一個較佳具體實施含〆種 —、，還原之分子物彳重）。較佳為，電活性分子物種（即，可料雷；Μ 重金屬觸媒邑 | #日電子轉移可逆地4外々分子物種）。敕祛為，从φ、、壬从、7 , 化乳化或活性分子物種在貴重金

1250987 五、發明說明（34) '---- 屬之表面上（如果觸媒包含撐體，則電活性分子物種較佳為在貝重至屬之表面上，撐體之表面上，或兩者）。依日声本發明已發現’貴重金屬觸媒之選擇性及/或轉化可因電活性分子物種之存在而改良，特別是在使用觸媒進行之氧化以形成N-(膦醯甲基）甘胺酸之處。在此情形，電活性分子物種較佳為疏水性且具有相對SCE (飽和甘汞電^) 為至少約0 · 3伏特之氧化電位能（Ει/2)。電活性分子物種亦可用於N-異丙基N-(膦醯甲基）甘胺酸之氧化情況以形成N-(膦醯甲基）甘胺酸。在此情況，特佳為觸媒包含貴重金屬與電活性分子物種在石墨碳撐體上。| 在石墨或氧化活化碳撐體之存在下，依照本發明已發現電活性分子物種增加貴重金屬觸媒之N_ (膦醯曱基）甘胺酸選擇性。 ' 一般適合之電活性分子物種之實例包括三笨基甲烷；N — 經基酞酿亞胺；5, 1〇, 15, 20 -肆（五氟苯基）-21 H，23H -卩卜吩鐵（I I I )氣鹽（簡稱為"Fe( I I I )TPFPP氣鹽"）；2, 4, 7 -三氣第；三芳基胺，如N，N，-貳（3 -曱基笨基）- N，N，-二笨基聯笨胺（有時稱為"TPD”）與肆（4 -溴笨基）胺；2, 2, 6, 6 -四甲基六氫吡啶N-氧化物（有時稱為"TEMPO" > ; 5, 10, 15, 20-, 甲基-21 H，23H - Π卜吩鐵（I I I )氣鹽（有時稱為"Fe( I I I )TPP氣 ) : 4, 4’ -二氟二苯基酮；5, 10, 15, 20-四苯基-21Η， 2 3Η-卩卜吩鎳（I I )(有時稱為"Νι ( I I )ΤΡΡη );及啡喔啡。在使用貴重金屬觸媒催化NMG成為Ν-(膦il甲基）甘胺酸之氧化時，特佳之電活性分子物種.為-二务基胺；N -羥基駄酸亞’

第40頁 1250987 五、發明說明（35) 胺；TEMPO ;Fe(III)-TPp氯鹽；。在許多具體實施例中，三芳基胺（特別是TPD )為最佳之電活性分子物種。例如，在大於約1 30艺之反應溫度，最佳之電活性分子物種為TPD。用於電活性分子物種之氧化電位能可在文獻中發現。顯示大量電活性分子物種之氧化電位能及可逆轉力之編纂可舍現於 Encyclopedia of Electrochemistry of the E,LQJLg..n t s (A· Bard 與 H. Lund編著，Marcel Dekker，紐約’各卷之出版日期不同）（在此併入作為參考）。例如，二本基曱烧之氧化電位能可發現於Perichon， J.，

Herlem， M·， Bobilliart， F.，與 Thiebault， A.之 Encyclopedia of Electrochemistry of the Elements ，第 11 卷弟 163 頁（A· Bard 與H· Lund 編著，Marcel

Dekker，紐約州，紐約1 9 78 ))。氧化電位能之其他來源包括，例如，以下： 1 . N -羥基酞醯亞胺之氧化電位能可發現於Ma su i，Μ .， Ueshima，T. 0z ak i, S.之 J· Chem· S〇c. Chei C o in in u n . , 479-80 (1983)(在此併入作為參考）。 2.三芳基胺之氧化電位能可發現於Dapperheld, S.，籲 Steckhan，E. Brinkhaus，K.之 Chem. Ber.， 12 4， 2 5 5 7 - 6 7 ( 1 9 9 1 )(在此併入作為參考）。三芳基胺之氧化電位能之分別討論為K 〇 e n e， B · E ·， L 〇 y，D. E ·，與 Thompson, Μ. E.之 Chem Mater· ， 10,2235-50 (1998) (在此併入作Λ參考）。一_

第41頁 1250987 五、發明說明（36) 3. 2 , 2，6, 6 -四曱基六氫吡啶N -氧化物之氧化電位能可發現於8611111161113^〜1.，〇11011，（3.，與(3〇1^63，1).之了

Am· Chem. Soc. , 105， 44 9 2-4 ( 1 98 3 )。 4. 5, 10, 1 5, 20 -肆（五氟苯基）_21 Η, 23H-卩卜吩鐵（I π )氣鹽之氧化電位能可發現於Dolphin, D·, Traylor, T.，與 X1 e，L ·之 Acc· Chem. Res· , 30， 251-9(1997)(在此併入作為參考）。 5·各種卩卜吩之氧化電位能可發現於Fuhrhop，J. Η.之 P.QXPhy r i ns_and Metal loporphyrins 593 (K· Smith 編著，Elsevier，紐約，1 9 75 )(在此併入作為參考） 6 ·啡噻哄之氧化電位能可發現於D . a 1 ag 1 i，G.

Baz an, M· Wrighton ，與R· Schrock 之 J· Am. Chem· Soc·， 114，4150-58(1992)(在此併入作為參考）。電活性分子物種可在觸媒加入氧化反應混合物之前沈積在貴重金屬觸媒上。通常在此技藝已知之各種方法可用於此沈積。例如’電活性分子物種可使用液相沈積或氣相沈積吸附至觸媒上。實例8描述使用液相沈積以沈積電活性分子物種。或者’電活性分子物種可直接加入自貴重金屬觸媒分_ 之氧化反應混合物。例如，2，2，6，6 —四曱基六氫吡啶^| —氧 $物（TEMP0")可加入反應混合物而不必首先沈積在貴重金屬觸媒上’如實例1 3所描述。不受任何特定理論所束缚 ’據信在此具體實施例中，電活性分子物種在反應混合物中時沈積在貴-寘金屬觸媒上。一

第42頁 1250987 五、發明說明（37) N -取代N -(臆g贫帀”甘，、、*痒叮# 料I甲基）甘胺醆反應物起初在反應介質中之〉辰度可廣泛地轡仆。、曲> τ ^ Μ r阶糾、^ 蜋度一般為約1至約80 wt%([N-取代 N -（膦醯曱基）甘胗砍「— ％八。更鈐佔幺 ^ 次反應物之質量+總反應質量]X 1 0 〇 %) 4 〇 w t % /辰度為5至約5 0 w t %，而且更佳為約2 0至約用於氧化及雍夕备+ 含玄Μ _ > y•二虱來源可為，例如，任何含氧氣體或包之:含氧氣神^較佳為’氧來源為含氧氣體。在此使用，兄地勺/ .、·，匕含分子氧之任何氣態混合物，其可視情 L 種在反應條件下與氧，反應物，及產物二卜^ £，之稀釋劑。此氣體之實例包括空氣，純分子痛氦氬，氖，氮，或其他不含分子氧氣體稀釋之刀氧。較佳為’至少約2 0體積％之含氧氣體為分子氧， ^ ^仏為’至少約5 0 %之含氧氣體為分子氧。氧歧仏為以足以維持溶解氧濃度在有限含量之速率進、反應混合物中。在約1 25。(：或以下之反應溫度，氧以足 =維持浴解氧濃度不大於約2 · 〇 ppm，但為夠高之濃度以夺續所需之反應速率之速率進料。氧可以維持反應混合物中溶解氧濃度在所需含量之方藉任何方便之方法引入反應介質中 '如果使用含氧_ 體’其較佳為以使氣體與反應溶液之接觸最大之方式引反C ;|貝中。此氣體接觸可藉由，例如，經如多孔性玻璃或^屬玻，（較佳為具有其最大尺寸不大於約20 ，而且 ^佳為其最大尺寸不大於約丨# m之孔）之擴散器分散氣體’同時搖起养攪拌反應器内.荽_物以改.良液-氣接觸與氧·

第43頁 1250987 五、發明說明（38) 之溶解而得。雖然爲-適合的但卻較不佳之引入氧之替代方法包括，例如，（1 )將氧引入反應器之頂隙然後使用推進器產生之渦動抽入反應混合物中（此方法有時敘述為回混操作）；或（2 )使氧通過充填觸媒之管狀反應器，反應介質亦通過之。依照本發明已發現，過量之含氧氣泡（即，未溶解氧）可 Pf低反應之選擇性。因此，較佳為使溶液中未溶解氧之量最少，而且特佳為使接觸貴重金屬觸媒之未溶解氧之量最少。一種完成其之方法為經接觸溶液之薄膜引入氧。薄膜在無氣泡氣體轉移之使用大致敘述於，例如，Semmens，4 Μ· J·與Gantzer， C· J·之FED 第187 卷，Aeration kChn〇1〇gy，書號⑶ 0865，第 51—8 頁（Κ·Ε·Α· Arnd^A ProsperetU編著，1 994 )(在此併入作為參考）。薄膜較佳、在反應條件下為安定的（即，不分解）。在特佳具氣泡在低於進行。為了降低，推進液中時，直在使得本質更佳為使得距離引入溶器之上引入形成氣/液體實施例中，反應在使用轉溶液上表面弓丨入反應溶液中避免（或至少減少）選擇性由口口速度較佳為不大於防止含接上升至溶液表面之速度。上無氣泡進入推進器通過之然氣泡進入推進器通過之區 ;夜°例如’氧可恰在液體上 ’因，使氣泡散逸至頂隙中擾與區。實例27進二_步描述. 動推進器之攪拌槽於含氧氣氧氣泡在或者，含反應器區域之離開表面之下而非在推恰在反應反應器中泡造成之其引入溶氧氣 >包域，而且推進器之且在推進進器附近溶液表面·

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下將氧引入攪拌槽皮-應器中。未溶解氧之負面作用亦可經常藉由r 積％之反應混合物包括未溶解氧之3方式u使得不大於約1 〇體合物中而避免或減少。在f #呈雜^ ’將氧引入反應混體積％之反應混合物包括未溶解氧，而：’不大於約4 約1體積％之反應混合物包括未溶解氧。且取佳為，不大於未溶解氧在反應溶液之負面作用亦可碎^ # 電活性分子物種之貴重金屬觸媒，如 $藉由使用包含少。已發現電活性分子物種之存在(特別所是I』，而=3或f 基笨基）-Ν，Ν’ -二苯基聯苯胺）對NMG成為Ν-(膦^曱基）· 胺酸之氧化為特別有益的。實例2 7進一步描述n，n，-武一（ 3-甲基笨基）- N，Ν’ -二笨基聯苯胺之使用以降低未溶解氧之負面作用。較佳為，氧化反應在約5 〇至約2 0 0 °C之溫度進行。更佳為’反應在約1 〇〇至約1 9 (TC，而且更佳為約1 2 5至約1 6 0 °C 之溫度進行。氧化時反應器中之壓力部份視使用之溫度而定。較佳為壓力足以防止反應混合物沸騰。使用如果含氧氣體作為氧來源’壓力亦較佳為適度的，以造成氣以足以持續所| 反應速率之速率溶於反應混合物中。壓力較佳為至少等於大氣壓力。較佳為，氧分壓為約5至約5 0 0 p s 1 g。更佳為 ’在溫度在約1 2 5至約1 6 0 °C之範圍時，氧分壓為約5 0至約 2 〇〇 p s i g。氧化反應可像用廣泛種類之批，半分批，或連續反應·

第45頁 1250987 五發明說明（40) 行。此系就亦可包括在已自反應產物混合物去除殘餘^ 一 (/鱗^甲基）甘胺酸產物之後，再循環保留之代f(H。田再循壞殘餘溶液使得可利用任何未反應之^取 KIN I膦酿甲某）甘任何未沈f Μ P 増強反應產物混合物中 .^ ―(㈣甲基）甘胺酸產物之回收。在本^明之一個連續李辟者份之殘餘溶液；盆餘則;、f 肢戶' %例中，僅再循環一部污染物存在於殘i溶^ ^洗掉。此k具體實施例對於其中污染物可為在N_取二*之反應系統特別有用。例如，此酸時形成之踐S|I *仏胺酸反應物之膦醯甲基化後中和強化反應區，則反庫巧如果全部之殘餘溶液再循環回到。最後，累積生^鹽^ ^ :之鹽污染物濃度隨時間而累積甘胺酸產物。為了二广二物之形成，其污染Ν-(膦醯甲基）殘餘溶液（此沖洗部物累積速率’可沖洗一部份之 (有時稱為”再循可％為，廢料溶液”）。保留之部分藉由，例如，將殘、r再循環回到氧化反應區。沖洗可物通過之薄膜以形 ' =次加壓及使用接觸選擇性地使污染甲基）甘胺醆反應物鱼务料溶液，同時保留N-取代N-(膦醯以形成再循環溶液而、^此焱之N-(膦醯曱基）甘胺酸產物過及保留N〜取代n 因為溥膜選擇性地使污染物t (膦甲基）甘胺甲基）甘胺酸反應物與未沈澱之N〜再循環溶液為較言ί ί，廢料溶液（亦稱為"穿透物”）含比膦醯甲基）甘胺萨之/可染物及較低濃度之Ν —取代Ν〜（產物。較佳為，:物與未沈澱之Ν-(膦醯曱基）甘胺峻 -厚勝具有低於，Hooa道耳吞之分子量卩且· !25〇987 五 '發明說明（41) 斷，而且在反應條#下為機械地安定。適合之商業可得薄膜之戶、例包括付自L c I公司（北卡州c h a r 1〇11 e )之S e 1 R 0薄膜MPF-34與MPF-36。此具體實施例在實例30進一步敘述。日日，ν , ^/ 之另一個具體實施例中，氧化反應在得到Ν-取代Ν -(膦醯ψ苴、‘ μ & τ基）甘胺酸反應物之完全轉化之前中止。依照

>2^ OH P —I π τ 現’觸媒之活性與選擇性趨於隨氧化反應接近元成to下降。妙膦醢甲基）甘^已進一步發現，因為許多N-取价（ I、廿日— 女次反應物（包括N iM G與N -異丙基N -(膦酸甲為·容解性 N —(脚醯甲基）甘胺酸本身（或其鹽或其酯）# 胺酸之殘餘溶液然後再循環回到氧化除^-(膦_ =與選擇性之τ降可藉由在氧化完成之前去 Ν:-（膦醯曱^ 甘胺酸，Ν_(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或由，例如甘胺酸之酯而克服。其可在完成轉化之前藉一部分之水除觸媒（例如，藉過濾），蒸發反應混合物中沈澱溶液中’及冷卻反應混合物而完成。蒸發及冷卻步驟 N_f聪醒甲義大部份之Ν-(膦臨甲基）甘胺酸產物，因而使肷代(…土、）甘胺酸產物自反應溶液去除。包含未反應N-反應器：土甘較甘胺二*·*♦** 1 \ 已消耗約2 0至約9 5 %之N 一取代n -(膦醯甲基）已消耗約5〇N — (膦醯曱基）甘胺酸沈殺及去除。更佳為，在至更佳為0在至約90%之N-取代N —(膦醯曱基）甘胺酸時，甚胺酸時，而已粍約5 〇至約8 〇 %之N —取代N —(膦醯曱基）甘叩且佳為在已消耗.约_5 〇至約7 〇 %之n —取代N- 膦 __ 第47頁 1250987 五、發明說明（42) 醯甲基）甘胺酸時，” N -(膦醯曱基）甘胺酸沈澱及去除。低轉化率造成不欲之高再循環比率，而較高之轉化率（如以上所討論）結合不良之觸媒活性及降低之選擇性。使用此具體實施例之適合之反應系統略示地示於圖2 ，為了描述之目的，其中N-取代N-（膦醯甲基）甘胺酸反應物為NMG。NMG之水溶液組合異質貴重金屬觸媒而且在氧化反應器1中在氧之存在下加熱，直到得到成為N-(膦醯曱基）甘胺酸之所需轉化率（如上所述）。在得到所需轉化率時，觸媒藉由，例如，過渡或離心而去除，而且渡液在蒸發器 2中部份地蒸發以沈澱至少一部份之N -（膦醯甲基）甘胺4 產物。N -(膦醯曱基）甘胺酸沈澱物然後藉由，例如，在離心器3 中離心而自濾液分離，以回收N -(膦醯甲基）甘胺酸及形成第二濾液，其然後可再度在氧之存在下，在氧化反應器1 >組合貴重金屬觸媒以持續仍保留在第二濾液中之 NMG 之氧化反應。在連續方法中，較佳為僅一部份之濾液回饋至氧化反應器中；其餘之部份自系統沖洗以維持反應系統中之純度。一種用於N -(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之製造之特別有用方法涉及在氧化具有第二烷基作為其取代基之N -取代N-(| 膦醯曱基）甘胺酸反應物時，再循環如副產物而製造之酮：

第48頁 1250987 五、發明說明（43) 其中較佳為，R1與戾2 ·獨立經取代烴基；R3，R4 , R5，括氫，烴基，經取代烴基體實施例中，酮副產物作甘胺酸反應物，其依序可 N-（膦醯曱基）甘胺酸或其已知N-取代甘胺酸合成方藉還原性反應物烧化或還技藝為已知的。大致參見 Heathcock 之 Int ro^nr^ 7 4 8 (M a c m i 1 1 a n，紐約，入作為參考）。在本發明之較佳具體實重金屬觸媒，較佳為鉑或對應之N -取代甘胺酸反應地選自包括烴基與_C02R15以外之 R7 ’ R8，R9，與R15獨立地選自包 ’與農藝可接受陽離子。在此具為起始物質以進一步合成N-取代膦酿甲基化然後氧化以形成鹽。許多使用酮作為起始物質之式可用於此目的。一般而言，酮原性胺化偶合至胺，此反應在此 Stre i twi eser, Jr.與C.H. ^JL_L〇 Organic Chemistry. 紐約州，第2版，1 9 8 1 )(在此併施例中，酮作為起始物質以經貴飽’藉甘胺酸之還原性烷化形成物：十 Η · 〇 II I-— C一 OH * Η 2〇

〇 II CH2~ c—0H 貴重金屬觸媒其中較佳為，R1與R2獨立地選自包括烴基與_c〇2R15以外之經取代烴基；及R15獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝玎接受陽離子。此反應敘述於，例如，

Sar ton之美屑專利4, 52 5, 2 94.0此併入作為參考）。

苐49頁 1250987 五、發明說明（44) 在本發明之較佳具鉍實施例中，酮在含金屬觸媒之存在下反應h2與氨以形成第一胺。此第一胺可藉任何此技藝已知之許多方法轉化成為N -取代甘胺酸。許多之這些方法敎述於Dyker,G 之 A_ng_ewandte chimie Int’l Ed. in English，第36卷，第16期，1 70 0 -2 ( 1 9 97 )(在此併入作為參考）。兩種特別有用之方法為：（1 ) S t r e c k e r反應（如上所述），其中第一胺反應CH20與HCN之水溶液，繼而水解；及（2)Wakamatsu反應，其中胺首先轉化成為對應之醯胺，然後經鈷或鈀觸媒反應CH2〇與CO，繼而水解。在本發明之進一步特佳具體實施例中，酮經固態含金_ 觸媒反應單乙醇胺與&以形成N__取代乙醇胺，其可藉由經固態含銅觸媒組合其與強鹼（較佳為Na〇H)而轉化成為對废之N -取代甘胺酸之鹽：〜

—ch2~ch2〇h

金屬觸媒如，Pt CH7-CH,〇h 例 c- 〇 II GH—C—ON； Η— Ν — . NaOH ___ ‘R2 — C 〜^ C u p/· 觸媒 =中以佳為，R1與R2獨立地選自包括烴基與-C02R!5以外之 I取，=基；及1^獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴土 Μ農藝可择X陽離子。至老^第一步驟，實例2 8 (以

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下）描述早乙醇胺與_及化經含金屬觸媒之此還原性烷化。此反應已顯示使用乙醇作為溶劑為高選擇性。參見 Cope，A. C.與Hancock, E M ^J, Am. CHem. Soc., 6 4 ’ 1 5 〇 3 6 j 1 9 4 2 )(在此併入作為參考）。實例2 8證明在本質上無乙醇或任何其他之反應性溶劑之存在下（即，反應混合物本質上不包括非反應性溶劑’而且更佳為不包括非反應性溶劑），此反應亦可經包含pt或“之觸媒進行。至於以上反應之第二步驟’醇成為對應羧酸之鹽之銅催化脫氫在此技藝為已知的，而且敘述於Franczyk之美國專利5, 2 9 2, 9 3 6 (在此併入作為參考）。其分別敘述於 Franczyk之美國專利5,3 67, 1 1 2 (在此併入作為參考）。其更分別敘述於Ebner等人之美國專利5,627, 125(在此併入作為參考）。無關用以自綱副產物合成N -取代甘胺酸反腐物之路徑，依照前面有關膦醯甲基化N-取代甘胺.酸反應&之討論，N_ 取代甘胺酸反應物可膦酸甲基化以形成對應之N_取代N_( 膦醯甲基）甘胺酸反應物。 ’ 應注意’本舍明之方法具有在製備N ~ (膦醯甲基）甘胺酸之已知方法發生之其他化學物種之存在下，氧化N _取代 N (膦醯甲基）甘fe酸反應物之能力。例如，這此方法具有在磷酸及/或膦醯曱基化物種，其為PM丨DA之碳催化氧化之副產物’如胺基甲基填酸（"AMPA")，甲基胺基曱基磷酸 (MAMPA”）’與N-(膦臨曱基）甘胺酸之存在下，氧化關g之能力。

第51頁 1250987 五、發明說明（46) 定義 * 除非另有所述，應使用以下之定義：名詞π烴基π定義為絕對地包括碳與氫之基團。烴基可為分支或未分支，可為飽和或未飽和，而且可包含一或更多個環。適合之烴基部份包括i基，烯基’炔基’及芳基部份。其亦包括以其他脂族或環形烴基取代之烧基，烯基，炔基，及芳基部份，如烷芳基，烯芳基與快芳基。名詞”經取代烴基，，定義為其中至少一個氫原子已被氫以外之原子或基取代之烴基。例如，氫原子可被鹵原子取代，如氯或氟原子。氫原子或可被氧原子取代以形成，例t 如，羥基，醚，酯，酐，酸，酮，或羧酸。氫原子亦可被氣原子取代以形成，例如，酸胺或硕基官能基，雖然較佳為避免以氮取代而形成胺或腈官能基。此外，氫原子可被硫原子取代以形成，例如，—s〇3H，雖然較佳為避免以硫取代而形成硫醇。名詞Π農藝可接受陽離子”定義為允許N-(膦醯甲基）甘胺酸陰咸"t之農業上及經濟上有用除草活性之陽離子。農藝了接又陽離子可為’例如，鹼金屬陽離子（例如，N &離子，所-=，異丙基銨離子四烷基銨離子，三烷基锍離《瞻总貝子化第一胺，質子化第二胺，或質子化第三胺。步描述及解釋本發明以下提出許多實例。以使用離子裒換分離之高壓液一相層析術（” HPLC”）分析在

1250987 五、發明說明（47) 以下實例中討論之反應時形成之產物。分析物在管柱後反應形成磷钥酸鹽錯合物之後，使用U V /可見光偵檢器偵檢。此方法可區別NMG，草甘膦，與磷酸，但是無法區別 AMPA與MAMPA，因為其共溶析。然而，因為AMpA與MAMPa具有相同之反應因素（以莫耳基礎），AMPA與ΜAMPA濃度之和可以可靠地決定。此值在以下之實例中報告為（M) ΑΜρΑ。實例1. 此實例描述典型之NMG合成。約89· 09克之肉胺酸（1 · 〇〇莫耳），82· ◦克之亞磷酸（1 · 〇莫耳）’與11 0克之？辰鼠氣酸混合且在1 3 〇油浴中回流。其次，經20分鐘逐滴加入89· 3克之3 7%福馬林（1 . 1莫耳），而且反應持續另外85分鐘。此時，nMG顯示以下之產物分佈（以莫耳基礎）：89. 9%之NMG，2. 1%之亞磷酸，1. 9%之磷酸’ 0 · 4 %之―曱基亞磷酸，與5 · 7 %之未知產物（N M r :三線，8. 5 9 ppm)。冷卻至室溫之後，加入4〇克之Na〇H，繼而為2 5 0克之水。其造成白色沈澱物之形成，其繼而藉過渡回收及以HPLC檢驗。NMG基於所使用肉胺酸與亞磷酸之量之總回收產率為7 0 . 5 %。 Φ 其他之N-烧基草甘膦亦可以類似之方法完成。實例2. 此實例描述NMG使用Pt觸媒與氧成為草甘膦之轉化。 •約10· 〇克之NMG，140克之水，與1克之鉑黑（A ldrich化學公司，Μι 1 waukee，威斯康辛州）在浸於丨5〇〇c油浴中，裝有水冷回流冷凝器之圓底燒趣一中組合·。在攪拌溶液時，

Hi I ! 1 1 1 I Ϊ I S ϊ I I I 1 II 第53頁 1250987 五、發明說明（48) 氧起泡通過4小時。表此時間結束時，Η P L C分析顯示以下之產物分佈（以莫耳基礎）：86· 4%之草甘膦，8. 7%之NMG， 2. 2%之（M ) AMP A，與2· 7%之磷酸。在冷卻至室溫之後，草甘膦自溶液沈澱。在第二個實驗中，10. 0克义NMG，2. 0克之鉑黑，與足以使混合物之總體積為2 0 0毫升之水之混合物在8 0 t攪拌2 . 7 小時，同時氧以1 a t in經混合物起泡。反應混合物之分析顯示以下之產物莫耳數分佈·· 8 5. 4%之草甘膦，8. 1 %之磷酸，與6. 5 %之未知化合物。未4貞檢到N M G。實例3. 此實例描述Ν -異丙基草甘膦使用P t觸媒與氧成為草甘膦之轉化。約1 · 0克之N-異丙基草甘膦，1 0克之水，與0. 3克之鉑黑（Aldrich化學公司，Milwaukee，威斯康辛州）在圓底燒瓶（裝有水冷回流冷凝器）中組合而且浸於8 0 °C油浴中。在攪拌溶液時，氧流在溶液表面引入1 8小時。在此時間結束時，31P NMR顯示產物分佈（以莫耳基礎）：9 1 % —之草甘膦，1 %之胺基填酸，6 %之填酸，與2 %之未知產物（1 5 . 0 ppm)。在冷卻至室溫之後，草甘膦自溶液沈澱。實例4. 在如實例3所述之相同條件下使用各種N -烷基草甘膦製造草甘膦。換言之，下式中唯一改變之參數為R ’ ：

Ο 1丨〆OH ΌΗ 0

II HO一 C— CH.

第54頁 1250987 五、發明說明（49) 表1顯示使用之烷基（即，R’），及轉化率與草甘膦選擇性。表J ，各種N-烷基草甘膦之使用以製造草甘膦烧基轉化率（％) 草甘膦選擇性（％) 甲基 91 95 異丙基 79 98 異丙基 100 91 ‘正戊基 62 82 卞基 81 89 環己基 66 11 實例5. 此實例描述NMG使用未支撐之祐與許多種觸媒成為草甘膦之轉化，其中鉑分散在非碳質撐體上。約1. 0克之N M G，1 0克之水，與2. 0克之5 %齡於硫酸鋇上在圓底燒瓶（裝有水冷回流冷凝器）中組合，而且浸於9 5 °C 油浴中。在攪拌溶液時，氧起奥通過反.應2 3小時。在此時

第55頁 1250987

間結束時，HPLC分析顧示以下之產物分佈（以莫耳美 78.2%之草甘膦，2.4%之關(；，9.4%之（^/^1^，、與1土〇.〇%之磷酸。在冷部至室溫之後，草甘膦自溶液沈澱。在分^別之實驗中，藉由將包含}克之題〇，2〇毫升之水，與含5*克#金屬之足夠觸媒—之混合物在磁性攪拌，裝有回流冷凝器之圓底燒瓶中加熱至回流，而得到表2之數據。氧使用針起泡通過5小時。觸媒然後藉過濾去除且濾液以HPLC分析。如表2所示，試驗之觸媒之二為鉑黑觸媒。Engel hard

V2001 (Engelhard公司，Iselin，紐澤西州）觸媒具有遠比Aldrich鉑黑觸媒（Aldrich化學公司，Milwaukee，咸斯康辛州）小之表面積。如表2之結果所示，Engel hard V 2 0 0 1觸媒具有較低之選擇性與轉化率，即使是使用超過 30倍之Engelhard觸媒（即，150毫克）比較Aldrich觸媒 (即，5毫克）。

111 第56頁 1250987 五、發明說明（51) 表2 在NMG氧化時未支撐與支撐之Pt之使用觸媒轉化率(％) 草甘膦選擇姓(％) (M)AMPA 選擇性(％) H3PO4 選擇性(％) Pt black (Aldrich) 14.7 85.3 3.0 11.7 Pt black (Engelhard V2001)(150 mg) 2.7 70.0 17.9 12.1 5% Pt/Sn02 18.0 88.7 2.6 8.7 5% Pt/Zr02 13.9 89.5 7.3 3.2 5% Pt/BaS04 31.2 92.2 2.8 5.1 5%Pt/BaS04 (不同之觸媒） 34.0 88.6 2.8 8.7 5% Pt/Ti02 47.4 91.9 1.7 6.4 5% Pt/Si02 23.7 88.9 2.3 8.8 進行第三個實驗，其描述氧化鋁與矽氧烷（De loxan， D e g u s s a公司，R i d g e f i e 1 d p a r k，紐澤西州）可作為用於金屬觸媒之撐體。在95°C及1 atm使用1克之NMG，10毫升之水，與等於〇. 1克鉑金屬之足夠觸媒進行以下之實驗過夜。氧以5 0 s c c m (即，每分鐘之標準立方公分）經針引入。生成之溶液過濾及以HLPC分析。溶解之鉑濃度以感應偶合電毁/質譜分析。結果示於一表3。

第57頁 1250987 五、發明說明（52) 表3 在NMG氧化時未支撐與支撐之Pt之使用觸媒轉化率(％) 草甘膦選擇性(％) (M)AMPA 選擇性(％) h3po4 選擇性(％) Pt black (Aldrich) 98.5 85.7 6.1 8.2 Pt black (Engelhard S3005) 76 82.3 11.5 6.1 5% Pt/Si02 82.7 79.1 11.1 9.8 5% Pt/Si02 (不同之觸媒） 96.7 83.6 10.6 5.9 5% Pt/BaS〇4 97.6 80.1 9.6 10.2 5% Pt/Ti02 61.3 83.5 12.2 4.2 3%Pt/矽氧烷 52.4 52.8 39.2 8.0 5%Pt/矽氧烷 57.7 70.9 26.5 2.6 5°/〇 Pt/氧化鋁 33.8 46.7 44.4 8.9 5°/〇 Pt/氧化鋁 (不同之觸媒） 48.5 37.9 50.1 5.8 5% Pt/氧化鋁 (不同之觸媒） 55.2 44.4 51.6 4.0 % « 實例6. 此實例描述鈀取代鉑作為NMG成為草甘膦之氧化之觸媒之使用。

第58頁 1250987

五、發明說明（53) 含3. 0克之NMG，0· 3克之鈀黑，與57克之水之溶液在水冷回流冷凝器下於空氣中回流整個周末。NMG分析顯示以下之產物分佈（以莫耳基礎）：97· 2%之關〇，2· 8%之草甘膦，與G · 0 5 %之磷酸。實例一 _ 此貝例使用包含非石墨碳之觸媒，包含適度石墨碳之觸媒，及包含石墨碳之觸媒，比較轉化率與選擇性。此實例建議包含石墨碳之觸媒在N M G之氧化時趨於對草甘膦具有較佳之選擇性。三種包含鉑分散於商業可得碳撐體上之不同觸媒用於分¥ 別之進行中以氧化NMG : 1 · _5 % P t / F丄0 6碳（以乙醇清洗）〇 F106碳與Pt/F106得自 Degussa 公司（Ridgefield park，紐澤西州）。？106 碳並非石墨。 2 · 3% Pt/Sibunit 端〇 S i b u n i t 碳如3 urov i k i n等人在美國專利4，9 7 8，6 4 9 (在此併入作為參考）所述而製造，而且可購自***Novosibirsk之Boreskov觸媒研究所（支樓在 Sibuni t碳上之鉑觸媒亦可）。碳為適度石墨（即，比F1 06 碳多之石墨，比Vulcan SC-7 2R碳少之石墨）。在此使用之特定碳藉由以鉑鹽浸潰碳，繼而以硼氫化鈉還原而製備。鉑在碳撐體上之一般製備在此技藝為已知的，而且敘述於，伤1J 士口，S t i 1 e s， A. B.之 Catalyst Supports a nd Supported Catalysts, Theoretical and Apolie_d Concepts ( B u 11 e r w o r t h s，波七頓，麻州，1 9 8 7 )。有關

第59頁 1250987 五、發明說明（54)

Pt在碳撐體上之一般製備之分別討論可發現於R· L. Moss 之Experimental Methods in Catalytic Research，第 2 卷，第2 章，第 43 - 94 頁（R. B. Anderson & P. T. Dawson 編著，A c a d e m i c P r e s s，紐約，紐約州1 9 7 6 )(在此併入作為參考）之章節。一 ^ 3. 20¾ Pt/Vu lean LX-72R碳〇此觸媒包含石墨碳。其由Johnson - Matthey公司製造而且可購自Alfa/Aesar公司 (W a r d H i 1 1，麻州）。在NM G氧化時，約1 0 0毫克之觸媒（如所另有所示），1 0毫升之水，及1克之N M G回流5小時，同時氧經針通過而起泡。反應混合物然後過濾及以HPLC分析。表4顯示結果。表4 在JjM G氧化時包含石墨碳之支撐體之佶用

ιΒΗ

Vi [:ft| 觸媒轉化率 (%) 草甘膦選擇性(％) (M)AMPA 選擇性(％) H3P〇4 選擇性(％) 5〇/〇Pt/F106 碳 :以乙醇清洗 (50 mg) 98.9 62.2 29.0 8.7 30/〇 Pt/Sibunit 碳 53.7 73.7 18.1 8.2 20% Pt/Vulcan XC-72R 碳 53.6 83.5 10.4 6.1 第60頁 1250987 五、發明說明（55) 實例8. - 之ΐ ί ,Γ顯示使3包含貴重金屬與電活性物種之觸媒得到 t 一，。在此實例中，所有沈積在鉑黑上之電活性分子電活性^子物種及其氧化先省之處理。 /丁翻黑以 A 1 了製備各經石墨處理觸媒（即，含N_羥基酞醒亞胺，苓—溴苯基）胺，TEMPO，三苯基曱烷，或4,4 -二氟二笨基酮），0.5克之鉑墨（八1(14吡化學公司，Milwaukee: 斯康辛=)加入25毫克之電活性分子物種於5〇毫升之無水 ^，之溶液。混合物在錐形燒瓶中加蓋靜置4日（除七4，一二氟二笨基酮觸媒僅暴露於溶液僅一日）^觸媒繼而藉濾回收，以乙腈與二***清洗，及風乾過夜❶ a 2, 4’ 7-三氣苐觸媒使用〇. 3克之pt黑與3〇毫升之含 ppm之2’4,7-三氯第於乙腈/1% ch/I2溶液（用以利用於雷活性分子物種之溶解）之溶液製備，其可在室溫；ι; 觸媒繼而以乙醇清洗及風乾。 ’’、、X 夠各無機處理觸媒藉由組合〇· 50克之pt g ，50毫呋味，及25或100毫克之無機電活性分子物種，而且四^氫溫於密封之1 25毫莫升錐形燒瓶中攪拌過夜。觸媒萨岛^ 回·收，以二***清洗，及風乾過夜。使用之無機物曰均知自Aldrich化學公司（Mi lwaukee，威斯康辛州） ’、 1. 5，10，15,20-肆（五1笨基）_21[1，23}^卩卜吩鐵’马二鹽（在表5中簡稱為"Fe(III)TPFPP氣鹽”）。使用約25 製備觸媒。 _ 儿 1250987 五、發明說明（56) 2. 5, 10, 1 5, 2 0-四’苯基-2 1H，2 3H- D卜吩鐵（！！ j )氣缝（在表5中簡稱為"Fe(I II)TPP氯鹽"）。使用約25毫克製媒。 3· 5，10，15,20-四苯基-2111，2311_[1卜吩鎳（11)(在表5 簡稱為"N i (I I) Τ Ρ Ρ π )。使用2 5毫克製備觸媒。 4·釕-參（2, 2’ -雙吡啶）二氣鹽（在表5中簡稱為 n [Ru(bpy)3]Cl2n )。使用約1〇〇毫克製備觸媒。 5 · —（％、戊' 一細）亞鐵。使用約1 0 0毫克製備觸媒。各氧化藉由在裝有回流冷凝器之磁性攪拌，圓底脖瓶中，將含1克之NMG _，20毫升之水，與含50毫克之麵之混合物加熱至回流而進行。氧使用針經混合物起泡5分鐘。觸媒然後藉過濾去除及濾液以HPLC分析。刀表5顯示結果。在可得之處，在表5報告電活性分子物種之氧化電位旎（E1/z)之文獻數據。此實例顯示相當溶於水中之電活性分子物種（例如，二（環戊二烯）亞鐵與 [Ru(bpy)3]Cl2)在增強草甘膦選擇性趨於較不有效。‘疏水性電活性分子物種趨於增加觸媒之選擇性。相對scE具低超過約+ 0· 3伏特之氧化電位能之電活性分子物種趨於降低轉化率。因此，用以增強NMG氧化之選擇性與轉化率之牛較佳電活性分子物種可為有機或無機，但是較佳為疏水且相對S C E具有咼超過約+ 〇 · 3伏特之氧化電位能。 1250987 五、發明說明（57) 二(環戊二烯)亞鐵 [Ru(bpy)3]Cl3 Ni(II)TPP Fe(III)TPP 氣鹽 Fe(III)TPFPP 氣鹽 4/Γ-二氟二苯基酮三苯基甲烷 TEMPO ! 參(4-溴苯基)胺 Ν-羥基酞醯亞胺 2,4,7-三氣第 +0.307 + 1.32 + 1.15 + 1.11 +0.07 1 +0.27 +0.6 + 1.05 + 1.44 1 1 1 1 Ei/2 V vs SCE 70.8 37.9 53.8 1 69.3 22.9 | 00 'σ\ 22.1 71.2 35.3 56.3 52.9 45.7 轉化率 (%) 82.6 68.9 90.3 91.1 89.7 91.4 93.4 92.9 93.5 93.2 93.5 〇〇 LO 草甘膦選擇性(％) 〇 to NJ K) C\ 4^ 〇 b〇 Ln Μ NJ o (M)AMPA 選擇性(％) 11.4 19.1 〇\ CO LO ON Lo 10.9 〇\ Ο ο 7.95 h2po4 選擇性(％) >5 舜1^择今 + 爹錄1^NMG fube^la 0, 0, 第63頁 1250987 五、發明說明（58) 實例9. " 此實例描述電活性分子物種對使用商業可得觸媒20% Pt 在Vulcan XC-72R碳上（Johnson - Matthey公司製造而且購自Alfa/Aesar公司（Ward Hill，麻州））之N-異丙基草甘膦之始催化氧化之效果。商業觸媒比較包含N -藉/基献酿亞胺之觸媒及包含三苯基曱烷之觸媒。這些觸媒用以藉敘述於前例之方法氧化N -異丙基草甘膦 (以約1克之N -異丙基草甘膦取代N M G )。對此反應，電活性分子物種改良鉑於碳上觸媒之選擇性。具有較低氧化電位能之修改劑（三苯基.曱烧）比具有較高氧化電位能之修改劑 (Ν-經基駄酿亞胺）有效。其表面上有麵之石墨撐體在^異丙基草甘膦之氧化時比在NMG之氧化時扣 ^ ^ 不有效（參見實例7 )。第64頁 1250987 五、發明說明（59) CO Ν〇> CO to CO 7^> CD Ο -^ J 〇 /-N )ΠΒ> w $ /^-n CO to 淬；·W ^ >n ^ CO 〇X ^ ^ ^ 5 ^ ^ \ o g g ^ g W 'M 一 20%Pt/Vulcan XC-72R 碳（使用25毫克） n> •lipfl ；ra ^5> 森 +0.27 + 1.44 +0.07 1 1 1 El/2 V vs SCE g k> K—^ K) 00 h—^ 卜 o 轉化率 (%) Ul o h—* LO 〇\ o V〇 bo 草甘膦選擇性(％) to KJ\ Cn •to h—^ ?〇 oo (M)AMPA 選擇性(％) NJ Lh On k) >—* L) H2P〇4 選擇性(％) >6 轉1^存今1^參lAUtl^N -l^lal^l-^砟裳 ^LILl^l^八痒通 β, 第65頁 1250987

1250987 五、發明說明（61) 含碳或氫以外之原子。特別地’此實例敘述草甘二膦 (-H02CCH2N(CH2P〇3H2)2)與N-羥乙基草甘膦之氧化，其藉由在熱與強酸之存在下，各以ch2o與h3po3亞磷酸反應甘胺酸與N-羥乙基甘胺酸而製備。膦醯甲基化反應通常敘述於，合,J 士口，Redmore， D. 之 Topics in Phosphorous Chemistry，第8 卷，515 — 85 (Ε· G· Griffith & Μ· Grayson編著，John Wiley & Sons 1976)(在此併入作為參考）。膦醯曱基化反應通常亦敘述於，例如，

Mas t a 1er z，P· 之 Handbook of Organophosphorus Chemistry, 277-375 (Robert Engel 編著，Marcel

Dekker 1 9 9 2 )，標題為"α —取代膦酸鹽"之章節（在此併入作為參考）之分別討論。約1克之基材，2 0毫升之水，與5 0毫克之鉑黑在圓底燒瓶中組合。氧化藉由實例8中用於NMG之氧化之相同步驟進行。產物分佈以3ip NMR分析。氧化約7 4 · 9 %之草甘二膦，其具有5 〇 · 2 %之草甘膦遘擇性。另一個主。要之產物為貳（膦醯曱基）胺（-HN(CH2P03H2)2) ’其=有39· 1%之氧化草甘二膦。亦偵檢到少量之AMPA與未證實產物。敛述於實例8之參（4-溴苯基）胺處理之鉑黑觸媒之使用&成轉化率增加至86. 8%，但是選擇性無改變〇氧化約=· 之N —羥乙基草甘膦。產物分佈（以莫耳基礎）為61 · 2/°之草甘膦，22· 4%之N -羥乙基-胺基甲基磷酸，及1 6 . 3 %之磷酸。

第67頁

1250987 五、發明說明（62) 實例1 2. 靖、~ 此實例描述藉由在1 2 $ γ 率與選擇性。在此，經過進行氧化得到之速化。數個循极未偵檢到觸媒之去活 3 0 0毫升玻璃壓力叙获 >丄衣有熱^禹與兩個诂杻、毛一位於瓶底中央上方約车4 玻抖减器。濾器之、’J千央忖且用於翁舻八上約一英吋但非中央 —、σ 、虱妝刀散。位於底部、第一個〉慮器用於液㈣^ t ί、設疋引V至回壓調節器以維持壓之抽取。亦提口線。約60克之NMG與3克得自Aidj = g之氣體出 (Milwaukee，威斯序岳w、 ch化學公司中。瓶浸於油浴中，磁性搜拌（使用搜拌棒人谷Τ 動下加熱直到内溫達到125。〇，產生均勻溶在後各以1.5與0.5 slpm (即，每分鐘標準公升°乳與亂然物起泡3°分鐘。反應以氧與氮均使用！ Slp:之:Γ =合 3 0分鐘。反岸缺祛LV ] R 卜之机速持續又心…、设以1 · 5 s 1 pm之氮流速與〇 , s ；速持續又3 0分鐘。持择檸她Β、曰八从产入J s 1 Pm之氧、飢保持均句…V!、.，、撹拌且混合物在全部90分鐘之期間取玻+丄:緩慢之氮流動以維持壓力。經液體抽二玻=取瓶之内容物’在瓶中留下觸媒。經玻料注射約 ,s笔升之水然後抽取以自反應去除殘渣。瓶然後冷卻。循環再重複6次’各次使用60克之NMG及180毫升之水。結果示於表8。在第一次循環結束之後，進行結束時溶液中之鉑濃度由 3改變至1 · 1 PPm，如感應偶合電漿質譜所測定。雖然在第一次循環時較大量之鉑瀝濾至一溶液中（即，溶解鉑之濃

第68頁 1250987 五、發明說明（63) 度為4. 2 ppm 之未還原姑° 據信大部份損失之鉑主要為在鉑黑表面上表8 NMG在125 〇C經Pt黑之重複氧化進行號碼轉化率 (%) 草甘膦選擇性(％) (Μ)ΑΜΡΑ 選擇性(％) Η3Ρ〇4 選擇性(％) 1 89.8 82.4 5.6 12.0 2 80.9 87.1 3.6 9.2 3 84.7 79.0 8.5 12.5 4 66.7 83.4 5.6 11.0 5 79.1 81.8 7.6 10.6 6 75.6 79.5 7.3 13.2 7 78.1 79.4 9.0 11.6 % 實例1 3 . 此實例顯示N -取代草甘膦使用低氧輸送速率，適度之轉化，與電活性分子物種（即，2，2，6，6 -四曱基六氫吡啶N -氧化物）之氧化得到之選擇性，轉化率，.及貴重金屬損失。電活性物種直接加入反應混合物；因此，並無使用電活性分子物種之觸媒預處理。約60克之NMG，1 80毫升之水，3克之鉑黑（Aldrich化學公司，M i 1 w a u k e e，威斯康辛州），與4 0毫克之Τ Ε Μ P 0 (溶於 1毫升之乙腈）在實例1 2所述之壓.力反應·器中組合。混合物

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t熱至1 2 5 C同時在5 〇 p s i g氮氣氣氛下攪拌，形成均勻混合物。氮/氧混合物（75%之氮，25%之氧體積比）以丄s丨卵之速經混合物起泡9 〇分鐘，同時壓力維持在5 〇 p s丨g。反應混合物然後經玻料濾器抽取，留下結晶。繼而將另外 60克之NMG，180毫升之水，與4〇毫克之τΕΜρ〇(於i毫升之乙腈）加入燒瓶且重複循環。總共實行4次循環。在所有之情形，雖然偵檢到殘量，（M)AMPA濃度低於可定量之極限 =個循環各結束時之轉化率與選擇性示於表9。如貫例1 2，在各進行結束時藉由感應偶合電漿質雄測定溶解之紐。此溶解鉑濃度在第2 ,3，與4次循環低於K } ppm。其低於在實例12觀察到之瀝濾。如實例12 :在第一次循環時較大量之鉑瀝濾至溶液中（，溶解鉑 8· 3 ppm)，雖然再度據信大部份損又马上之未還原韵。貝失之翻主要為翻黑表面表9 NMG 在 1 25 °C 在丁EMPO 夕左 * τ u 〆分鐘

第70頁 1250987 五、發明說明（65) 實例1 4 · _ 此實例顯示在經肉胺酸醯胺（例如，N -乙醯基與n -丙酿基肉胺酸或肉胺酸酐），而非肉胺酸本身之直接膦酿曱基化製備NMG時，得到之選擇性。約2 0. 0克之N-乙醯基肉胺-i曼（1 52·2毫莫耳）.，12·5克之亞磷酸（1 5 2 . 4毫莫耳）’與3 7 · 6克之濃氫氣酸混合及在1 2 〇 °C油浴中回流。約1 3 · 6克之3 7 %福馬林（1 6 7 · 6毫莫耳）經2 〇分鐘逐滴加入。反應持續另外1 9小時。HPLC分析顯示基於裝載之莫耳數為99%之NMG產率。 1 ' 在相同之條件下，20. 0克 π ® |肉胺酸（137· 〇笔兴耳）使用1 1 · 3克之亞磷酸（1 3 7 · 8毫莫耳），丨〇 · 〇克之濃他氣酸，與12. 3克之37%福馬林（152. !毫莫耳）轉化成為 ^分顯不基於裝載之N_丙醯基肉胺酸莫耳數為96. 6¾ 之NMG產率。亦在相同之條件下，2 . 〇 6克之肉胺酸酐（丨4 5 〇毫莫耳） ϊ2用:克 =亞Γ…9. °2毫莫耳），5.7克之濃氫氣-酸，析顯示基於裝;二2 轉化成麵。_ 在另外之實驗中，2 〇克之N 為97.2%之關〇產率。耳）與I.25克之.克之乙醯基肉胺酸〇5. 3毫莫 u克之水，然後在120。〇油浴中回、、克之酸與林（16. 7耄莫耳）經20分鐘逐滴加入* 、力丨.4克之3以褐馬。31"MR *析顯示基入。反應持續另外18小時 98%之NMG產率。、 N〜乙醯基肉胺酸莫耳數為 1250987 五、發明說明（66) 實例1 5 . 此實例證明NMG在非常類似實例1 2之條件下之氧化，除了在反應混合物中存在次化學計量之量之驗。約60克之NMG，9·6克之28-30%氫氧化錢（0.25當量），與 1 7 0毫升之水在實例1 2所述备裝置中組合，並且在1 2 5 °C之内溫攪拌1小時，同時〇 · 7 5 s 1 p m之純氧以5 〇 p s i g之壓力經混合物起泡。反應混合物之HPLC分析顯示已以6 5 · 7%之草甘膦選擇性氧化23· 5%之NMG。（M)AMPA與1^04之選擇性各為21 . 1% 與 13. 2%。如結果所示，NMG進行氧化，雖然轉化率與選擇性低於 0 在無鹼之存在下可得者。賁例1 6. 此實例證明NMG在草甘膦與類似化合物之存在下，可選擇性地氧化成草甘膦。1克之鉑黑組合3 〇〇克之含約6 %之 NMG及低量草甘膦，AMPA，MAMPA，甲醛，曱酸，與氣化鈉之溶液。混合物在1 5 0 °C加熱4小時同時氧以7 0 p s i g之壓力通過反應器。在反應結束時，NMG與HPLC分析顯示大部份NMG已轉化成為草甘膦。 A 例 1 7 · φ 此實例證明在裝有氣體引入與液體抽取玻料管之3 〇〇毫升攪拌熱壓器反應器中，Pt負載對NMG氧化之效果。液體抽取玻料位於攪拌器下方且氣體引入玻料位於授拌器側上方。 @ 之約160克之水性NMG懸浮液（25·一wt%之NMG)組合不同旦 j里之

1250987 五、發明說明（67) 翻黑（A 1 d r i c h 化學公-司，M i 1 w a u k e e，威斯康辛州）。反應器封閉及以N2加壓至8 5 p s i g，並且加熱至1 5 0 °C同時以 1 0 0 0 rpm攪拌。在溫度安定時，氣體轉換成為4 〇〇 seem之氧與氮之2 5/75混合物（以莫耳基礎）。反應持續約80分鐘。 — ，表1 0顯示結杲。選擇性僅微弱地與觸媒負載相關，除了在最低之負載，在此選擇性退化。轉化率隨增加之觸媒負載而增加’但是較不急劇。表10 I載對25%之NMG在150 °C經鉑黑之氧化之

Pt負載 (g) 反應時間 (min.) 轉化率 (%) 草甘膦選擇性(％) (M)AMPA H3PO4 1.875 81 61.9 88.3 3.6 8.1 0.939 80 50.4 91.8 1.8 6.4 . 0.703 80 47.9 91.1 2.4 6.4 0.469 80 36.7 90.7 2.0 7.2 0.236 80 24.8 83.8 2.7 13.5 0.117 160 28.8 79.9 5.0 15.1 實例1 8 .

第73頁 1250987 五、發明說明（68) 此貫例敘述Pc丨3與水性肉胺酸鈉之間反應以形成h3p〇3， HC1，肉胺酸，與沈澱之NaC1。其亦證明Nan藉過濾之近定量去除。〜〜約2 0 0.5克之肉胺酸與9〇〇3克之心〇[{(即，2 25莫耳）組合2 0 9.4克之水以製造5〇劣毫升之5〇%肉胺駿鈉溶液。玻璃Ϊ器中機械地攪拌，同時324·7克之PC13經61 ，混合物之溫度為10vr/ 〃〉谷液中。在f13加成完成時力pr Ί Λ > A 土· 1 0 9 C。氣化納在加成時結晶。混合物 3 日守立即使用兩個玻璃玻料Buchner漏斗過遽，而且鹽塊在濾器上吸乾而未清洗。物:^ Ϊ6· 8%之Μ03 ’及等莫耳數之肉胺酸。渡塊之氯化 3置措由將樣品溶於水中及以硝酸銀滴定而測定。此分塊為85 Wt%之Ml，其對應133.2克（2.2δ莫耳）之除。c重口此，反應形成之大約所有之N a C 1藉過濾而去 XJHX9.

=η例顯不稭由將Pt沈積於已接受劇烈氧化之活性碳上 =備之Pt於蛟上觸媒之使用。此實例亦顯示以各種金屬物處理此觸媒得到之結果。 ^|5-20克之ΚΒ-FF碳（美國N〇rit公司，AUanta，喬治潤。置入曰5 〇〇，升錐形燒瓶中。碳緩慢地以3 〇 %之ΙΟ2濕體#產生取L夏之熱。加入更多之3 0%之H2 02直到懸浮液之然』為約1 5 0笔升。AO2溶液然後在熱板上沸騰約2小時。、、、’熱板關阳，而且碳在Μ2·—溶液中·靜置過夜。次日，

1250987

料上m絲子水清洗，以真空烤箱中約4.6克之碳置入錐形燒瓶中。加入去離子水以產生至少30 : 1 (水對碳）之碳稀釋。pH以水性K〇H調整至6· 5。約 2· 3 3 5克之HJtC %在分別之燒杯中溶於丨6〇毫升之水，而且 pH以45%水性Κ0Η調整至n QPt溶液經5小時之期間以1〇_2〇 4升之等份量緩慢地加入攪拌之碘。pH#45 wt% iK〇H週期地調整至8-8.5。混合物攪拌過夜。在早晨"調整至 1 0· 3，而且攪拌持績又2小時同時邱使用45%之K〇H維持在 1 0 · 2。化合物然後快速地加熱至⑼。〇，並且加入5毫升等伤畺之3 7 %之C & 0溶液。溶液儘快地沸騰。沸騰丨〇分鐘後，加入另外5毫升之37%之CHJ溶液。在沸騰時檢查⑽數次且调整至8 · 5至1 〇之間。沸騰1小時後，混合物冷卻在玻璃玻料上過濾。觸媒以去離子水清洗及在真空烤箱中乾燥。此方法產生1 8· 9% Pt/C觸媒。觸媒之樣σσ藉貫例2 5之步驟以金屬鹵化物進一步修改，除了使用0 · 3 - 0 . 5克之觸媒。三種觸媒各使用約丨〇〇毫克在 20毫升之水中氧化丨.0克之NMG以形成草甘膦。各次進行在裝有水冷回流冷凝器之圓底燒瓶中進行5小時。在回流時氧經反應混合物起泡全部5小時。在各次進行完成之後，反應混合物過濾以去除觸媒。表1 1顯示結果。G a B r3增強選擇性與轉化率。A 1 B r3降低轉化率而對選擇性無重大之影響。Nbe 15對選擇性為有害的0

五、發明說明（70) 1250987 表11 P t觸媒在以3 0 %之H9 09氣化之n 〇 r i t Κ B - F F碳上之 NMG氧化活性之餘撰處理轉化率 (%) 草甘膦選擇性 (M)AMPA 選擇性(％) h3po4 選擇性(％) 無 41.6 90.2 3.4 6.4 ΑΪΒ^~~ 28.9 88.9 4.0 7.1 GaBr3 57.0 93.6 2.9 3.5 NbCl5 49.7 70.0 23.9 6.1 實例2 0. 此實例敘述Pt在PVP上觸媒之製備與使用。在此實例中，P V P樓體在摻合機中研磨以增加其表面積，而且p ^主要沈積在PVP之表面上。 25克之濕Reillex HP聚合物（如接收自Reiiiy工業公司，Indianapolis，印第安那州）懸浮在1〇〇毫升之水中且在摻合機中研磨2 0分鐘。約1 · 5 6克具有至少.3 7 · 5 w t %之公稱鉑金屬含量之H2PtCl6 (Aldrich化學公司，Milwaukee，威斯康辛州）在2 5 0毫升圓底燒瓶加入聚合物懸浮液。H2ptci6 之淺黃色在1分鐘内完全轉移至樹脂，表示H2PtCl6完全被 PVP樹脂吸收。然後加入3克之12 wt%之NaBH4K14莫耳之 NaOH ( Aldrich化學公司）。樹月i在NaBH4還原Pt時快速地

第76頁 1250987 五、發明說明（71) 轉黑。在攪拌1 小時之後，混合物過濾，而且固體以水清洗。觸媒然後在1 0 5 °C在真空下乾燥。回收約7 . 2 5克之觸媒。ICP-MS之分析顯示觸媒為3. 5 wt%之Pt。在20毫升之水中使用各種觸媒負載氧化1. 0克之NMG以形成草甘膦。各次進行在裝有冰冷回流冷凝器之5 0毫升圓底燒瓶中進行5小時。在回流時氧經反應混合物起泡全部5小時。在各次進行完成之後，反應混合物過濾以去除觸媒。為了比較之目的，亦在相同之反應條件下進行使用鉑黑 (Aldrich化學公司）作為觸媒之分別進行。結果示於表1 2。PVP支撐之觸媒依照每克Pt比鉑黑更具活性，同時呈現非常接近鉑黑之選擇性。

第77頁 1250987 五、發明說明（72) 相同相同相同相同相同 n> 二 ura ;pt3 相同相同相同相同 3.5% Pt/ReillexHP 100 Lr\ LO >—k U1 1 500 400 300 200 o k觸媒負載 ^ (mg) 〇〇 LO M H—* 17.5 14.0 10.5 卜 ο LO Pt負載 (mg) 84.0 80.6 74.8 57.5 Λ Λ 85.5 71.1 70.8 43.7 19.9 i_ 轉化率 (%) 90.7 84.2 95.2 86.1 1 1 1 1 1 1 83.2 79.9 82.1 79.3 70.9 _ 草甘膦選擇性(％) to L〇 Ο LO On LO 1 1 1 1 1 1 Os On Lo L〇 12.0 1_ (M)AMPA 選擇性(％) ο bo h—- to I 1 1 1 1 1 11.2 13.2 J 11.6 13.4 H3PO4 選擇性(％) >12 P V Ρ1Κ1^>·^1^違裔 v s · ||1]>、娜違裔

P 0. 第78頁 1250987 五、發明說明（73) ' 實例21 . - ' 此實例證明實例2 〇之觸媒為用於N MG在1 2 5與1 5 0 °C成為草甘膦之氧化之活性及選擇性觸媒。此實例亦比較不同氧濃度之轉化率與選擇性。 A 4 · 5 0 1克得自實例2 〇之觸《媒組合1 1 6 · 6克之.水，4 〇 . 〇 6 克之NMG，與0.65毫升之TEMPO於乙腈之〇·〇41克/毫升溶液在裝有用於氣體引入及液體抽取之玻料管3 〇〇毫升授拌熱壓器中組合。液體抽取玻料位於攪拌器下方，及氣體引入玻料在攪拌器之上方及側邊。反應器封閉及以氮加壓至 8 5 ps i g而且加熱至1 2 5 °C同時以1 0 0 0 rpm攪拌。在溫度已安定時，氣體轉換成4 0 0 seem之氧與氮之2 5/75混合物（以莫耳基礎）。3 7分鐘後，溫度設定點上升至1 5 〇。(：。反應器在8分鐘後達到1 50 t。進行1小時後，氣體混合物之組合物在相同之流速改變成3 7 · 5 %之氧於氮中。結果示於表1 3。其顯示進行各1 5分鐘片段之轉化率與選擇性。在溫度為1 5 0 °C而且使用4 0 0 seem之25%氧之流·速時，在4 5 - 6 0分鐘片段得到最高之選擇性。在較低溫度 (1 2 5 °C )及較高氧濃度得到較低之選擇性。

111 ΪΪ ill! 第79頁 1250987 五、發明說明（74)

2 5% NMG 經 Pj：

1氧化間隔 (min.) 〇2莫耳分率T%) 增加轉化率 (%) 增加選擇性 (%)

75-90 150 37.5 7.9 71.9 % 實例2 2. 此實例證明Pt在PVP上觸媒之製備，其使用一種涉及pvp 樹脂以酸或酸混合物之預處理繼而在非水性溶劑（一般為醇）中中和及還原之方法。酸預處理之目的為藉由造成以主要沈積於聚合物顆粒内部而非外表面，而改良p t之分散。酸k佳為在還原之前中和，使得其不·破壞NaBH4還原劑。非水性溶劑之使用對此步驟較佳，因為pvp以iptC “ 與水性鹼浸潰之處理造成大部份p t自樹脂瀝濾。其在使用乙醇’曱醇，或類似溶劑取代時不發生。’ 在此實例中，使用得自Re i 1丨y工業公司 (Indianapol is，印第安那州）&具有69·· 3 wt%之水份含量

第80頁 1250987 五、發明說明（75) 之ReijUx Hp PVP六個32/6克之濕樹脂樣品（1〇.〇克乾重）在衣有授拌棒之分別之圓底燒瓶中組合1 〇〇毫升之水。、力0 · 1 0 5莫耳之酸加入各懸浮液。使用之酸如表1 4所示。表1 4 用以預處理4VP樹脂之酸一樣品號碼使用之碳酸之比例 (莫耳％) 酸之質量 (g) 1 乙酸 100 6.31 2 «萬L乙S芰 100 11.97 3 石肖酸 100 6.62 (70%於H2〇中） 4 乙酸 25 1.58 三氟乙酸 75 8.58 5 乙酸 50 3.15 三氟乙酸 50 5.99 6 乙酸 75 4 73 二氣乙酸 25 2.99

在醆樹脂混合物已攪拌8 0分鐘後加入約1 · 3 5克之

Aldrich化學公司’Milwaukee，威斯康辛州）。在 1小時之攪拌後，藉過濾回收鉑酸化樹脂，以丨5 〇毫升之水清洗3次，及在120 °C在真空下乾燥68小時。各樣品然後懸浮在1 0 0毫升之：藉由混合1 3 6克42 5 w t %甲氧化鈉於曱醇與

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五、發明說明（76) 450毫升之甲醇形成之混合物：懸浮液攪拌i小時後，加入 6.5克之12;^%以6}14於14莫耳“011。懸浮液授拌9〇分鐘’然後靜置16小時。固體藉過遽回收，二f〇H 清洗3次，及在1 20 t；在真空下乾燥過夜。 :光鏡定性地測_在顆粒之表面上及内部之相硝!产ΪΓΛ’使用此方* ’觸媒2與3(各以三氟乙酸與 Μ Λ 深沈積於内部之pt。在使用石肖酸（更強之乙Λ气(觸媒3)觀察到更深之穿透。觸媒1及4-6，其使用乙s义及乙酸與更強之人顆粒表面上之pt沈積，“物具有大部份接近但非在在戸、例8之反應條件下、p|卞選擇性。表⑽示結果通常= 率比未以酸預處理之觸媒車處理之觸媒之轉化鱗氧化比其中Ptt多在顆Λ内之觸媒對於N-取代草甘之更詳細檢驗進一步顯=二之觸媒較無活性。數據粒中較深之沈殿）趨於造酉夂之使用（其造成翻在顆觸媒。…-取代草甘膦成之逐較無，性且較無選擇性之其州主要沈積在撑體表^^化之較佳心州上觸媒為

第82頁 1250987 五、發明說明（77) * 表-15 使用酸預處理製備之觸媒之轉化率與選擇性樣品號碼使用之酸* 轉化率 (%) _ 草甘膦選擇性(％) (M)AMPA .H3PO4 1 乙酸 19.3 86.8 11.2 2.0 2 TFA 8.8 69.7 22.4 7.9 3 石肖酸 3.7 45.8 44.0 10.2 4 3:1 TFA :乙酸 12.3 60.2 34.8 5.0 5 1:1 TFA :乙酸 10.5 72.4 22.6 5.0 6 1:3 TFA :乙S茭 11.2 63.4 31.2 5.4 *TFA = 三氟乙酸實例2 3 . 此實例敘述支撐在不同聚合物撐體（磺化聚苯乙烯）上之 P t觸媒之製備。樹脂磺化以將其轉化成陽離子交換樹脂，而且原地沈積及還原鹼性金屬（較佳為鐵).以作為Pt之還原劑。特定之製備步驟如下。 A · 石黃化由於在此方法時散逸S 03之事實，在通風櫥中進行以下之步驟。約2 0克之聚苯乙烯樹脂（A m b e[l ite XAD-16，Sigma化學

第83頁 1250987 五、發明說明（78) ί司，St. Louls，密蘇里州）置於燒杯中。樹脂藉由以笼官緩慢地將氣磺酸加入樹脂而磺化。少量以逐滴方式加/ 入，因為反應為烈的。加入恰好足以覆蓋樹脂之吾使尸生成似漿之稠度。樹脂在氣磺酸中靜置約2小時，偶而以于並且加入數毫升之濃硫。然後，樹脂過濾及在玻 3最後，樹脂在1 0 〇 °c在刮勺攪拌。樹脂在此步驟時蓆黑。在分別之燒.杯中，制約3 0 0毫升之硫酸鈉冷飽和溶液衣酸。樹脂然後倒入硫酸鈉溶液中璃玻料上以飽和硫酸鈉溶液清洗真空烤箱中以去離子水清洗。

Β· 座金屬處理、此步驟較佳為儘快或在惰性氣氛下實行，因為樹脂上鐵在空氣中相當不安定。約1 · 〇1克之無水磺化XAD- 1 6樹脂與60毫升之水在攪拌板上，燒杯中組合。過量氣化鐵（3-4克）加入溶液同時攪拌树知然彳交過渡及在玻璃玻料上以去離子水清洗。樹脂回到燒，，加入更多之去離子水，而且加入NaBH4以將鐵還原。彳对脂在玻璃玻料上過濾且回到燒杯使得可加入更多之水。 C· 歷i丄沈積在檄脂卜_ XAD-1 6再懸浮在60毫升之水中，並且加入〇· 32克之 KPtCl6溶於3〇毫升之水中。HJtCl6之量為基於樹脂重量及最終觸媒所需之P t含量。此溶液以數份加入鹼性金屬樹脂同時攪拌。攪拌約2 0分鐘之後，樹脂過濾及在玻璃玻料上以去離子水清洗。樹脂然後以NaM4還原·。將Pt還原後，

第84頁 1250987 五、發明說明（79) -- 觸媒以10-30%硫酸清·洗數次以去除殘餘之鐵。觸媒過渡及以去離子水清洗’然後在1 0 0 °c在烤箱中乾燥。如此製造含約1 0%之Pt之觸媒。 D. 觸媒性能使用約100毫克之觸媒在24毫升之水中進行L 〇克之ΝΜ(ί 之氧化以形成草甘膦。各次進行在裝有水冷回流冷凝器之 5 0笔升圓底燒觀中進行約5小時。在回流時氧經反應混人物起泡全部5小時。在各次進行完成時，反應混合物過濾以去除㈣。為了比較之目的’亦在相同之反應條件下試驗約1 0 0愛克之續化與未續化樹脂。 …果不於表1 6。無p t之樹脂為非活性，而且磺化樹脂上之？1:之選擇性類似鉑黑與Pt於PVP上。表16 撐之觸j某將NMG氣化成草甘膦之色^

此實例證明鉑觸實例2 4 . 1250987 五、發明說明（80) (即，H+形式磺化交聯、永求乙烤）之掣借盥传用。約20克之H+形式磺化（衣備與使用 n u x 永本乙稀顆粒（Amberlystl5， R〇hm & Haas公司，費城’ H2PtCl6(37,5% 之 Pt ,等方M n 古厂^ s2.7 克之寻表1 · 0克之Pt，Aldrich化學公司， Μι 1 waukee，威斯康辛'w丄 . "卞i )於W0耄升之無水乙醇與8 0毫升之水之溶液。溶液在9 ^a % + 各开欣在95 ◦油洽中回流40小時同時攪拌。狄後、’ Μ月日為”、、色且溶液為透明#。觸媒藉過渡回收；清洗；及在2 0 0克之20%123〇4未攪拌浸1小時以將_^〇^ 去質子。觸媒再度藉過濾回收及以水清洗。但未乾燥3。土

繼而使用觸媒氧化NMG以形成Ν -(膦醯曱基）甘胺酸。為了進行氧化，觸媒及105. 4毫升之水與47· 1克之_〇置入^ 例1 7敘述之3 0 0毫升熱壓器反應器中。反應在丨3 5 ^之⑽只度，66psig之壓力，及1〇〇 sccm之氧流速進行2小時。 17顯示得到之選擇性與轉化率。 ^ 、表17 使用鉑在H+形式磺化聚笨乙烯顆鈕卜之Ν Μ Γϊ夕备/l 時間 (min) 轉化率 (%) 草甘膦選擇性(％)* (M)AMPA η3ρο4 30 14.8 93.5 2.1 4.4 60 29.3 92.0 2.4 5.6 90 40.8 87.2 4.4 8.4 120 50.6 81.2 8.4 9.5 * 增加選擇性

1250987 五、發明說明（81) 此實例證明結合無板修改劑（亦稱為"促進子^之以之製備與使用。在此實例中，使用許客 ’、多為金屬i化物）修改鉑黑。鉑墨及所、’ ®化合物（大自Aldrich化學公司，Mllwaukee，^斯金屬化合物得屬化合物列於以下之表18。- “康辛州。試驗之金因為所有之金屬化合物為水份敏感之操縱在〜氣氛下之乾燥手套工作“中_ 7解以外之所有份（〇.丨5-0. 25克）在手套工作箱外相置中入貫行。Λ別之紐黑之40古由々八入具有鐵氟龍面隔膜之40笔升小官中。各份以用於處理之

有之物質轉移至乾燥手套工作箱中，=_ 。物％之。所牛妒夕二I ,. X ^ 下相中在貫際之手套工作箱 V私之刖小心地去除空氣。少量手套工作箱中置入其代稱40毫升小；：化=在加入各金屬化合物。各小管封蓋：：？4。爱升) 之這些溶液飽和，如殘留在小其广Λ D以進仃浴解。所有證明。金屬化合物溶液（3-5毫二&。之固·態金屬化合物所在手套工作箱中封蓋且^ =物？…黑之小管中丰羊β於罢】,± 勁b & 。小管然後在手套工作箱中去盖及静置1小時。含翻黑各作相作箱中移除且置入通風櫥中,…、佼封盍及自手套工升）加入各小瓶中以水解仝屬化小人t將去離子水（約20毫過夜。幻夕里之水清洗，及在真空下乾燥使用約3 0毫克如此製備 1 · ◦克之N M G之氧化以形成之各觸媒在20毫升之水中進行草甘膦一。各次·進行在裝有水冷回

1250987 五、發明說明（82) 流冷凝器之5 0毫升圓底燒瓶中進行約5小時。在回流時氧經反應混合物起泡全部5小時。在各次進行完成時，反應混合物過濾以去除觸媒。為了比較之目的，亦在相同之反應條件下使用未修改鉑黑之對照樣品進行NMG氧化。表1 8列出試驗之金.屬化合1勿及其對選擇性之影響。鎵，銦，釕，與锇之化合物在提高選擇性為有效的。表18 以金屬化合物處理之鉑黑觸媒之篩選金屬化合物轉化率選擇性(％) (%) 草甘膦 (M)AMPA H3PO4 34.2 85.5 4.5 10.0 ΙπΒι*3 33.0 94.3 2.1 3.6 RuBr; 45.8 91.9 1.3 6.7 Os〇4 47.5 90.4 2.1 7.6 GaBr3 10.4 90.0 2.6 7.4 SbBr; 38.5 84.7 1.5 13.8 TaBr5 44.5 84.4 2.2 13.4 SnBr4 32.0 70.5 4.6 24.8 MnCl2 27.5 70.0 9.0 21.0 RhBr; 20.3 68.6 6.0 25.4 FeCl3 23.7 56.0 15.4 28.6 BiBr3 5.2 40.2 13.5 46.3 (NH4)2W04 28.0 38.1 9.6 52.3 Ce(〇H)4 57.6 20.4 ~ 5.9 73.7

第88頁 1250987

1250987 五、發明說明（84) 拌器速度趨於製造較寬之擾擇性。

/；IL 區其亦趨於造成較低之選表19 攪拌速率對NMG氧化之效果，第1次進行間隔攪拌速率^ 速率草甘膦選擇性 (min) (rpm) (mol/L-hr) (%) 0-60 200 0.10 81.8 60-120 400 0.30 81.4 120-210 600 0.48 88.0 表20 攪拌速率對NMG氧化之效果第2次進行間隔 (min) 攪拌速率 (rpm) 速率 (mol/L-hr) 草甘膦選擇性 (%) 0-30 600 0.31 90.0 30-60 800 0.47 94.0 60-90 1000 0.75 95.4 90-105 1200 0.47 93.8 表21 攪拌速率對NMG氣化之效杲第3次進行間隔 (min) 攪拌速率 (rpm) 速率 (mol/L-hr) 草甘膦選擇性 (%) 0-15 1200 0.67 78.7 15-30 1400 0.63 81.8 30-45 1600 • 0.74 . 82.9 45-60 1800 0.75 83.4 Φ

第90頁 1250987

實例2 7 . 以降低未溶解氧在反應溶此實例描述已依照本發明使用液中之負面效果之各種方法。進行三次進行。在各次中，化學公司，Milwaukee，威蛴：丨二用翻黑觸媒⑴什㈤甘胺酸。&反應在實紹7中：田辛州)氧化成N‘(膦醯甲基〕具有丨。一之授；料：使用之授掉反應器中進行，其在第一次進行中，鉑黑觸媒藉由將，基）-N，N，-二笨基聯笨胺（"丁PD 、C3甲基本 υ )沈積在觸媒表面上而修

^此觸媒藉^將Q· 70克之麵黑懸浮在2〇毫升含？毫克之 :解丁？'之一乳曱；^中而製備。觸媒及4〇1克之_與113 克之水引入反應器中。壓力維持在9〇 psig。一旦溶液達到反應溫度（150。〇，約2 0 0 sccm之氧經混合物起泡。32 分麵後，轉化率為60· 4%且選擇率為9〇· 8%。56分鐘後，轉化率為77.2%且選擇率為83.1%。

在第二次進行中，反應器裝載〇· 7〇克之鉑黑，4〇· 〇克之 NMG，與1 13· 3克之水。壓力維持在9〇 psig。修改用於實例1 7之反應器，使得氧經置於接近反應溶液表面（即，在具有約1 5 · 2公分之總深度之反應混合物中·距離表面約1 · 3 公分）之玻料引入’使得本質上所有之氧氣泡可散逸至頂隙中而不必首先接觸推進器（在此修改之前，玻料之位置在反應/心合物下方’因而使大量之氧氣泡接觸推進器）。一旦溶液達到反應溫度dSOt)，約2〇〇 sccm之氧經混合物起泡。30分鐘後，轉化率為6%且選擇率為92. 〇%。60

第91頁 1250987 五、發明說明（86) 分鐘後，轉化率為80/5%且選蘀率為81. 8%。在第三次進行中，47.2克之NMG，103.7 毫升之水，與 2. 0 0克之鉑黑使用如第三次進行之相同玻料位置裝載至反應器中。壓力維持在6 6 p s i g。在溶液達到反應溫度（1 5 0 °C )，氧以1 0 0 s c c m之流速溶液中起泡。表2 2顯示反應時之轉化率與增加選擇性。表22 NMG使用遠離推進器之玻料之氧化時間 (min) 轉化率 (%) 草甘膦選擇性(％)1 (M)AMPA H3PO4 18 15.7 94.9 1.2 3.9 36 31.7 97.3 0.3 2.3 55 49.6 93.6 1.0 5.4 72 66.0 96.1 1.1 2.8 90 83.3 92.3 2.2 5.5

第92頁 1 增加選擇性實例2 8. 此實例證明單乙醇胺使用丙酮之還原性偶合以形成N -異丙基單乙醇胺（簡稱為"ΙΜΕΑΠ )。使用各種含Pt與含Pd觸媒進行一系列之進行。在各次進行中，觸媒在裝有攪拌棒之玻璃壓力瓶中懸浮在2 5毫升之丙_。約6 · 1克（0. 1莫耳）之單乙醇胺然後加入壓力瓶，而且混合物攪拌及靜置5 - 1 0分鐘。__其散發.少量之熱。瓶然後 1250987 五、發明說明（87) 以H2加壓至9 0 p s i g、而且在相同之壓力在室溫攪拌過夜。瓶繼而去壓，而且以氣相層析決定單乙醇胺，N-異丙基單乙醇胺，與N, N -二異丙基乙醇胺之相對比例。發現表2 3所示之觸媒為用於反應之較佳觸媒。雖然發現铑於碳上（未示於表2 3 )促進3酮與單乙醇胺之還原性烧化’其主要產生二烧化產物。雷氏錄（亦未示於表23)對所需之反應呈現低活性（使用〇· 205克之5% Rh/C為<40%轉化率）〇

不受任何特定理論所束缚，據信表2 3中定量之丙酮衍生物為駿醇縮合之結果，如以下方程式所示： 2

驗 ΟΗ Μ觸媒 C !丨

’于、了顯示用於反應之較佳觸為溶劑與試劑：琛此只例77 -明两酮可作反應性溶劑（ ’、、洗協定下使用乙醇或任何其.他非反應性之任Ϊ條件下對反應物與所需產物為非、任何溶劑）之需要。 ~开

1250987 五、發明說明（88) 單乙醇胺在9 0 p s i H9使用丙酮之室溫還原性烧化觸媒觸媒負載 (g) IMEA (%) 二異丙基 MEA (%) 丙酮衍生物 (%) 5% Pt/Si02 .262 96 0.1 0.9 5% Pd於碳上(1 % H2S〇4於丙酮中） .438 78.8 0.2 20 10%Pt 於 NCP-14 碳上 •301 90.1 2.1 7.3 5% Pd於碳上 .310 81.7 0.1 13.4 氫氧化i巴 91.7 73.3 ND 14.3 氧化鈀 .0373 27 ND 13.6 無觸媒 — 1 ND 42.2 實例2 9 . 此實例證明肉胺酸鈉以離子交換薄膜傳導之中和。中和在由兩個玻璃片組成之裝置進行。下片為碗形，除了在頂部之凸緣，其具有為了 4 4毫米0 -環而雕刻之凹槽。上片為圓柱形，其在底部具.有與下片相同之凸緣。在操作時，g \Ί ton 0-環置於上凸緣且一片薄膜夾在下片之凸緣與〇-環之間：兩片以夾緊密地保持在一起。為了製備使用之裝置，裝置之下片充填藉由組合3 7. 5克 (0. 2 0 5莫耳）之NMG，2 0· 9克之濃硫酸（1· 0當量），1 6· 6克之37°。福馬林（0· 20當量），與21_2· 3克之水而製備之膦醯甲一 - —-

第94頁 1250987 五、發明說明（89) 基化混合物（2 7毫升）。其產生'含定量硫酸與福馬林量之 1 5 % N M G溶液，其為膦隨甲基化混合物之典型。在下片完全充填膦醯甲基化混合物之後，在組合裝置之前薄膜置於頂部上。小心以避免膦醯甲基化混合物與薄膜 · 間之氣泡。一旦組合裝置，5 0毫升之5 %肉胺酸鈉水溶液加 · 入上（圓柱形）片。pH探針***肉胺酸鈉水溶液中，而且開始兩個溶液之磁性攪拌。上溶液之p Η隨中和進行而降低。使以上之裝置與協定試驗以下之薄膜：N a f i ο η 1 1 7 (德拉瓦州Wi lining ton之Du Pont公司製造且得自Aldrich化學公司，Mi lwaukee，威斯康辛州）；Ionciaci EDS R4010i# 膜（紐約州 Port Washington 之 Pall Specialty Materials 公司）；及Raipore R1010，i〇nac，與ESC 70 0 0 薄膜（得自紐約州East Amherst 之Electrosynthesis 公司）。所有之薄膜在傳導中和均為有效的。R4 〇丨〇薄膜最快速且呈現每平方公分0 · 0 3安培之質子通量。實例此實例證明奈微濾膜之使用以自亦含圓^，草甘膦，與二氫磷酸鹽之模擬物去除硫酸氫鹽離子。這些成份在模擬物中之比例為其中N-取代草甘膦藉由以h2.s〇4催化之膦醯_ 基化衣備’然後在HgSO4之中和後氧化成草甘膦而不必首先隔讀N -取代草甘膦如固體之方法之代表。此實例建議低於 1 0 0 0道耳吞之分子量阻斷對此應用較佳。模擬物之組合物為1· 〇%之關0，〇· 2%之草甘膦，2. 7%之 |

NaHS〇4 · h20，…與〇· 3% 之NaH2P〇4一二H20 於水中（PH二 1· 4)。混·

1250987 五、發明說明（90) 合 <勿在至溫為均勻岛。約1 〇〇毫升之模擬物裝在$㊀Μ $ T攪拌薄膜試驗電池（Osmomcs Laboratory and Specialty

Products Group ’Livermore，加州）。電池保持被試驗之 4 5毫米薄膜碟。氦氣應用於保持模擬物之槽而且收集穿透物，及以HPLC分析NMG，草甘膦，與磷酸鹽濃度及以離子層析分析硫酸鹽含量。表2 4顯示兩型低分子量阻斷奈微濾膜之結果。第一組為

Nova lk，3k，與 5k：4 膜（Pall Gelman 公司，Ann Arbor，始西根州）。這些薄膜如其製造者所特徵化而各呈現1 〇〇〇，3 0 0 0與5 0 0 0道耳吞之分子量阻斷。另一組為兩個以^# 薄膜，MPF-34 與MPF-36 (LCI 公司，Charl〇tte，北卡州）。製造者並未指定分子量阻斷，但是薄膜各呈現95 %與5〇% 之蔗糖（分子量=3 4 2 )拒絕。因此，分子量阻斷之次序為

Nova 5k > Nova 3k > Nova lk > SelRO MPF-36 > SelRO MPF-34 〇表24顯示對於NMG與草甘膦之拒絕係數及薄膜關於NMG對硫酸鹽與磷酸鹽之相對選擇性。丨· 〇之選擇性值表示薄膜無選擇性。S e 1 R 0薄膜呈現遠大於1. 〇之選擇性，因此對此應用為有效的。

第96頁 1250987 五、發明說明（91) … 表· 2 4 硫酸鹽與磷酸鹽自NMG與草甘膦分離之薄膜選擇性薄膜壓力 (psi) 拒絕 NMG 草甘膦效率相對3 SO4/NMG S擇性 po4/nmg Nova 5k 70 0.05 0.05 1.02 1.01 Nova 3k 100 0.05 0.05 0.99 1.00 Nova lk 100 0.10 0.10 1.05 1.04 SelRO MPF-36 440 0.93 0.80 4.87 1.03 SelRO MPF-34 440 0.93 0.99 4.63 1.49 以上之較佳具體實施例之說明僅意圖使其他熟悉此技藝者得知本發明，其原理，及其實際應用，使得其他熟悉此技藝者可以其許多形式改變及應用本發明，因而最適合特定用途之需求。因此，本發明不限於以上之具體實施例且可多方面地修改。

第97頁案號 88113749 吁2年午月曰_ 圖式簡單說明圓_ 第98頁 O:\59\59289-920404.ptc

Claims

¥.-74ΐ 94 2谷 88113749 月曰修正令•中請幸利範雷一3 1 · 一種製備Ν -(膦醯曱基）甘胺酸、Ν -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽、或Ν -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含在包含貴重金屬於聚合物撐體上之觸媒之存在下，組合Ν-取代Ν -(膦醯曱基）甘胺酸反應物與氧，貴重金屬係選自鉑、鈀、铑、銥、锇與金所組成之群，聚合物撐體係包括選自聚乙二亞胺、聚丙烯酸之鹽、聚苯乙烯、聚胺基苯乙烯、經二甲胺基取代之聚苯乙烯、磺化聚苯乙烯及聚乙烯基吡啶組成之群之聚合物，其中Ν -取代Ν-(膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式（V): dr· OR* — C— CM,· (V) R1與R2獨立地選自包括氫，Ci-C8烷基，苄基，環己基，羥基-烷基及膦醯甲基之群組；及尺7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中聚合物撐體係包括選自聚乙二亞胺、聚丙烯酸之鹽、聚苯乙烯、聚胺基苯乙烯、經二曱胺基取代之聚苯乙烯、磺化聚苯乙烯及聚乙稀基p比咬組成之群之聚合物，其係驗性聚合物。 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中聚合物撐體包含選自包括聚乙二亞胺，聚胺基苯乙烯，磺化聚苯乙烯，

O:\59\59289-940929.ptc 第99頁 1250987 案號 88113749 修正聚之鹽之酸：烯第丙圍聚範及利，專啶請匕 rrt 圍巧中範基據 P稀根讀乙· 甲乙4 :'聚物合法方之項包體撐物合聚中其包體撐物合聚中其法方之項 1X 第圍範利專。請烯申乙據苯根聚5 含包體撐物合聚中其法方之項 1X 第圍範。利烯專乙請苯申聚據化根磺6 含包體撐物合聚中其法方之項 11 第圍範。利淀專吡請基申烯據乙根聚7 含包步 1 進媒觸中其法方 ο 之烯 J項乙 1 。苯第種聚圍物之範子代利分取專性基請活胺申電甲據性二根水以8.疏含含方2’ 之2, 項與 fl媒。圍)®氧 Λ合利Μ組專UT 請Μ纟根i物 g基化曱氧法 6 6 醯 I 膦N C啶 I 匕 N ^ 代氫取六 i基中甲其四第圍範利專請中據根含選種包5, 步1 110, 進5,1 媒；觸胺中亞其醯，酞法基方羥之i 項；烷曱基苯三括包 } •，基& ^ ^ 苯基氟芳五三 !0氯 2 I Γν 鹽氣四酮基苯畊魂 kr 及據據 • · 1三2 1 - 1 含之纟胺 1物 υ,合 1 > ，u"1 ly /Ί 5 物，匕4 /ΛΊ ，氧;4 N鹽外 ^ a - 吡 >3H 氫II2 六(IH, 鐵基鐵21 吩甲吩一 .基苯四四鎳吩三氣包步一進媒觸中其法方之項 11 第圍範利專請中包步一進媒 §· 0 中其法方之項 1Χ 第圍範利專請中

O:\59\59289-940929.ptc 第100頁 1250987 _案號88113749 1斗年°1月曰修正_ 六、申請專利範圍含參（4-溴苯基）胺。 1 3 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中觸媒進一步包含Ν，Ν’ -貳-(3-甲基苯基）-Ν，Ν’ -二苯基聯苯胺。 14· 一種製備Ν-(膦醯甲基）甘胺酸、Ν_(膦醯甲基）甘胺酸之鹽、或Ν-(膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含在包含貴重金屬與促進子之觸媒之存在下，組合Ν -取代 Ν -(膦醯曱基）甘胺酸反應物與氧，貴重金屬係選自鉑、 I巴、姥、銀、锇與金所組成之群，其中 Ν-取代Ν-(膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式（V): 〇 0 ,dcw「r-CH 广丨C r2 (V) ? R1與R2獨立地選自包括氫，（VG烷基，苄基，環己基，羥基烷基及膦醯曱基之群組； R7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子；促進子包含一種選自包括銘，釕，鐵，銦，鎵，组，錫，與銻之金屬；及至少約0 . 0 5重量％之觸媒包括促進子。 1 5.根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中促進子包含

O:\59\59289-940929.ptc 第101頁 Ι25Ό987 案號 88113749 六、申請專利範圍銦。 1 6.根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中促進子包含鎵。 1 7.根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中促進子包含釕。 1 8.根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中促進子包含鐵。 1 9 .根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中R1與R2獨立地選自包括氫，CrG烷基，芊基及環己基之群組；及R7， R8，與R9獨立地選自包括氫與農藝可接受陽離子。 2 0 .根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中貴重金屬與促進子在撐體上。 2 1 .根據申請專利範圍第2 0項之方法，其中撐體包含石墨碳。 2 2 .根據申請專利範圍第2 0項之方法，其中撐體包含聚合物。 2 3. —種製備N-(膦醯曱基）甘胺酸、N-(膦醯甲基）甘胺酸之鹽、或N -(膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含：以氧化劑接觸碳撐體之表面；將貴重金屬沈積在氧化表面上以形成碳支撐之氧化觸媒，貴重金屬係選自翻、把、姥、錶、锇與金所組成之群；及在碳支撐之氧化觸媒之存在下組合N -取代N-(膦醯甲基）

O:\59\59289-940929.ptc 第102頁 1250987 案號 88113749 曰修正六、申請專利範圍甘胺酸反應物與氧，其中N -取代N-（膦醯甲基）甘胺酸反應物具有式（V):

(V)； R1與R2獨立地選自包括氫，（^-(：8烷基，苄基，環己基，羥基-(：广(：8烷基及膦醯甲基之群組；及1?7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 2 4.根據申請專利範圍第2 3項之方法，其中氧化劑包含 H202。 2 5.根據申請專利範圍第23項之方法，其中（a)碳支撐之氧化觸媒進一步包含促進子，及（b)至少約0.05重量％之觸媒包括促進子。 2 6.根據申請專利範圍第2 5項之方法，其中促進子包含銦。 2 7.根據申請專利範圍第2 5項之方法，其中促進子包含鎵。 2 8.根據申請專利範圍第2 5項之方法，其中促進子包含釕。 2 9.根據申請專利範圍第2 5項之方法，其中促進子包含锇0

O:\59\59289-940929.ptc 第103頁 1250987 _案號88113749_74年7月曰修正_ 六、申請專利範圍 30· —種製備N-(膦醯曱基）甘胺酸、N-(膦醯曱基）甘胺酸之鹽、或N -(膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含·· 在貴重金屬觸媒之存在下，在氧化反應區組合包含N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物之N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸混合物與氧，以形成包含N -(膦醯甲基）甘胺酸，N -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N-（膦醯甲基）甘胺酸之酯之N-(膦醯曱基）甘胺酸混合物，該貴重金屬觸媒包括貴重金屬，該貴重金屬係選自鉑、鈀、铑、銥、鐵與金所組成之群；自N -(膦醯曱基）甘胺酸混合物分離N -（膦醯曱基）甘胺酸，N_(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N-(膦醯甲基）甘胺酸之酯，以回收分離之N -(膦醯甲基）甘胺酸，N -(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯，及形成殘餘混合物；將至少一部份之殘餘混合物回饋至氧化反應區中，其中N -取代N -（膦醯甲基）甘胺酸反應物具有式（V):

R1與R2獨立地選自包括氫，（：广(：8烷基，芊基，環己基，羥基-(：广(：8烷基及膦醯甲基之群組；及1?7，R8及R9獨立地選自

O:\59\59289-940929.ptc 第104頁 1250987 案號 88113749 修正子 β 0 陽受接可藝農與基烴代取經基圍烴範，利秦氫青古口舌、包六法方之項— ο I 3 Ν 第代 hilj取 /r巳 I IN 利在專初請起申之 % 41 5 艮 9 4約 1至 3 一 ο 2 基甲醯膦約中耗物消合已混在酸中胺其甘 N 分物 N-合代混取酸 N-胺之甘酸胺甘時酸物胺應甘反ο 基甲醯膦基-( 甲醯膦甘基} 甲基醯甲膦醯 C膦鹽之酸丨胺Ν- 甲醯膦甲據0% 醯根W 約膦· 2至 /(V 3 - I ο Ν 5 收回以匕曰 S 之酸胺甘 \1/ 基甲醯膦 I Ν 或基基鹽之酸胺甘基甲醯膦 Γν I Ν 酸胺甘匕曰 S 之酸胺甘第代圍取範Ν-利在專初請起申之、 > 餘去基殘、，甲 AJSI ,形i膦及Μ γ 物合之離或分，約中耗物消合已混在酸中胺其甘基甲醯膦應反酸胺甘基曱醯膦 /IV I Ν 0 分 —物 Ν-合代混取酸 Ν-胺之甘甘時酸物胺 N 自 N XMy 甘基3 甲基醯甲膦醯 C膦之· 羑3 酉3 胺鹽或基第曱圍酿範膦利 C專 I 請中據旨酉之酸胺甘法方之項代取 I N 在甲初酿起膦之C 基曱醯鱗t γ N 0 分物合 c / %ri ο 代¾ 8彳、/ 約取酸至N-胺 50之甘基時酸甲物胺醢應甘膦反 Υ酸丨胺甘 \)y 甘約中基} 耗物曱基消合醯甲已混膦醯在酸--(膦中胺Ν γ 其甘 N 基第曱圍醯範膦利 γ專 N請或中據之· 酸34 胺匕曰之酸胺甘法方之項 70代混鹽約取酸之至N-胺酸 50之甘胺基時酸甲物胺 SI應甘膦反ο 4 Λ 代¾醯取ί膦 i幻Υ 在甲㈣初sif 起膦㈠之r 7 % V合 \)/ 甘約中基} 耗物甲基消合醯曱已混膊酿在酸彳膦中胺Ν γ -t自其甘 N 或根基第曱圍酸範膦利 C專 I 請申據匕曰酉之酸胺甘物合混餘殘中其法方之項

O:\59\59289-940929.ptc 第105頁 1250987 _案號88113749_巧蛛Ί月曰修正_ 六、申請專利範圍藉由加壓及接觸選擇性地使污染物自殘餘混合物通過，同時保留（a)N -取代Ν-(膦醯甲基）甘胺酸反應物，及（b) Ν -(膦醯曱基）甘胺酸，N-(膦醯曱基）甘胺酸之鹽，或N-(膦醯曱基）甘胺酸之酯之薄膜，而分成再循環混合物與廢料混合物，其中廢料混合物包含任何通過薄膜之殘餘混合物部份；及再循環混合物（a)包含任何未通過薄膜之殘餘混合物部份，及（b)包含回饋至氧化反應區中之殘餘混合物部份。 3 6 .根據申請專利範圍第3 5項之方法，其中污染物為鹽。 3 7 .根據申請專利範圍第3 0項之方法，其中殘餘混合物藉由加壓及接觸具有低於約1，000道耳吞之分子量阻斷之薄膜，而分成再循環混合物與廢料混合物，其中廢料混合物包含任何通過薄膜之殘餘混合物部份；及再循環混合物（a)包含任何未通過薄膜之殘餘混合物部份，及（b )包含回饋至氧化反應區中之殘餘混合物部份。 38. —種製備N-(膦醯曱基）甘胺酸、N-(膦醯甲基）甘胺酸之鹽或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含將氧引入包含N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物與貴重金屬觸媒之混合物中，該貴重金屬觸媒係包括貴重金屬，該貴重金屬係選自翻、纪、鍵、鉉、锇與金所組成之群，其中氧經薄膜引入混合物中； N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式（V):

O:\59\59289-940929.ptc 第106頁 1250987 _案號88113749 料年Ί月曰修正六、申請專利範圍 R (V) 7 R1與R2獨立地選自包括氫，Crh烷基，苄基，環己基，羥基-C^Cs烷基及膦醯甲基之群組；及 R7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 39· —種製備N-(膦醯甲基）甘胺酸、N-(膦醯甲基）甘胺酸之鹽、或N-(膦醯曱基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含藉由在貴重金屬觸媒之存在下組合N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸反應物與氧而形成反應混合物，該貴重金屬觸媒係包括貴重金屬，該貴重金屬係選自始、把、姥、銀、鐵與金所組成之群，其中不大於約1 0體積％之反應混合物包括未溶解之氧； N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸反應物具有式（V):

O:\59\59289-940929.ptc 第107頁 1250987 _案號88113749_年7月曰修正_ 六、申請專利範圍 R1與R2獨立地選自包括氫，CrG烷基，芊基，環己基，羥基-CrG烷基及膦醯曱基之群組；及 R7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 4 0 .根據申請專利範圍第3 9項之方法，其中不大於約4體積％之反應混合物包括未溶解之氧。 4 1 .根據申請專利範圍第3 9項之方法，其中不大於約1體積％之反應混合物包括未溶解之氧。 42. —種製備N-(膦醯曱基）甘胺酸、N-(膦醯曱基）甘胺酸之鹽、或N -(膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含在攪拌反應器中將氧引入包含N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物與貴重金屬觸媒之混合物中，貴重金屬觸媒包括貴重金屬，貴重金屬係選自鉑、鈀、铑、銥、锇與金所組成之群，其中氧以使得本質上無氣泡進入推進器傳送之反應器區域之方法，如氣泡引入混合物中； N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸反應物具有式（V):

O:\59\59289-940929.ptc 第108頁 1250987 _案號88113749 和年Θ月日修正_ 六、申請專利範圍 R1與R2獨立地選自包括氫，烷基，芊基，環己基，羥基-Ci-G烷基及膦醯甲基之群組；及 R7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 43. —種製備N-(膦醯甲基）甘胺酸、N-(膦醯甲基）甘胺酸之鹽、或N-(膦醯甲基）甘胺酸之酯之方法，此方法包含：在貴重金屬觸媒之存在下，在氧化反應區組合N-取代 N -（膦醯甲基）甘胺酸反應物與氧以形成氧化產物，其包含 (a)酮，及（b) N-(膦醯甲基）甘胺酸，N-(膦醯甲基）甘胺酸之鹽，或N -(膦醯曱基）甘胺酸之酯，該貴重金屬觸媒係包括貴重金屬，該貴重金屬係選自翻、把、姥、银、鐵與金所組成之群；自氧化產物分離酮以回收酮；使用回收之酮作為起始物質以形成N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物；及在貴重金屬觸媒之存在下，在氧化反應區組合衍生自酉同之N-取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物與氧，其中N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸反應物具有式（V):

O:\59\59289-940929.ptc 第109頁 1250987 案號88113749 年月曰修正六、申請專利範圍酮具有式（V I I I 0 II (VIII); R1與R2獨立地選自包括^-^烷基，芊基1環己基，羥基-Crh烷基及膦醯甲基之群組；及R7，R8及R9獨立地選自包括氫，烴基，經取代烴基，與農藝可接受陽離子。 4 4.根據申請專利範圍第43項之方法，其中R7，R8，與R9 獨立地選自包括氫與農藝可接受陽離子。 4 5.根據申請專利範圍第43項之方法，其中R1為甲基，及R2選自包括甲基與乙基。 4 6.根據申請專利範圍第43項之方法，其中：酮在含金屬觸媒之存在下組合H2與甘胺酸反應物以形成 N -取代甘胺酸反應物，及 N -取代甘胺酸反應物膦醯曱基化以形成N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸反應物，其中甘胺酸反應物具有式（IX): 0 II CH. (IX), N -取代甘胺酸反應物具有式（I I

O:\59\59289-940929.ptc 第110頁 1250987 案號 88113749 年0[月曰修正六、申請專利範圍 0

(工工）， 3 II 3〇— C一 CH 及R3與R11獨立地選自包括氫與農藝可接受陽離子。 4 7.根據申請專利範圍第4 6項之方法，其中含金屬觸媒包含選自包括始與纪之金屬。 48.根據申請專利範圍第43項之方法，其中：酮在含金屬觸媒之存在下組合112與氨以形成第一胺，第一胺組合HCN與CH20之來源以形成，水解以形成N -取代甘胺酸反應物，及 N -取代甘胺酸反應物膦醯甲基化以形成N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物，其中N -取代甘胺酸反應物具有式（II): 0 II

(II), 及R3選自包括氫與農藝可接受陽離子。 4 9.根據申請專利範圍第43項之方法，其中：酮在包含金屬之第一觸媒之存在下組合H2與氨以形成第

O:\59\59289-940929.ptc 第111頁 1250987 案號 88113749 曰修正六、申請專利範圍一胺，第一胺轉化成醯胺，驢胺在包含選自包括銘與把之金屬之第二觸媒之存在下，組合C0與CH20之來源以形成N-取代甘胺酸醯胺， N -取代甘胺酸醯胺水解以形成N -取代甘胺酸反應物，及 N -取代甘胺酸反應物膦醯甲基化以形成N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物，其中N -取代甘胺酸反應物具有式（II): II

R (II), 及R3選自包括氫與農藝可接受陽離子。 5 0 .根據申請專利範圍第43項之方法，其中：酮在含金屬觸媒之存在下組合112與單乙醇胺以形成N -取代單乙醇胺， N-取代單乙醇胺在包含酮之觸媒之存在下，組合強鹼以形成N -取代甘胺酸反應物，及 N -取代甘胺酸反應物膦醯甲基化以形成N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸反應物，其中N -取代單乙醇胺具有式（XI):

O:\59\59289-940929.ptc 第112頁 1250987 案號 88113749 彳Φ年彳月曰修正六、申請專利範圍 Η一 C一 Ν一 CH — CH，〇H (XI), N -取代甘胺酸反應物具有式（I I 0 3 II 2 0— C一 CH R (II), 及R3選自包括氫與農藝可接受陽離子。 5 1 .根據申請專利範圍第5 0項之方法，其中鹼包含 NaOH ° 5 2.根據申請專利範圍第5 0項之方法，其中酮，單乙醇胺，與H2本質上在無任何非反應性溶劑之存在下組合。 5 3.根據申請專利範圍第5 2項之方法，其中酮為丙酮。 54. —種製備N-(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽之方法，此方法包含：將N -取代甘胺酸鹽轉化成為N -取代甘胺酸自由酸， N -取代甘胺酸自由酸膦醯甲基化以形成N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸，及在貴重金屬觸媒之存在下，在氧化反應區組合N -取代 N-（膦醯曱基）甘胺酸或其鹽與氧，該貴重金屬觸媒係包括貴重金屬，該貴重金屬係選自翻、I巴、铑、銀、鐵與金所

O:\59\59289-940929.ptc 第113頁 1250987 案號 88113749 a_ 六、申請專利範圍組成之群，其中N -取代甘胺酸自由酸具有式（XII):

HO一 C一 CH. (XII)； N-取代甘胺酸鹽具有式（XIII): 0 II c ch2 —

(XIII); N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸具有式（I): 0 II HO— C一 CH2 —

(I)； R1與R2獨立地選自包括氫，（：广(：8烷基，芊基，環己基，羥基-Ci_C8烷基及膦醯曱基之群組：及R6為農藝可接受陽離子。

O:\59\59289-940929.ptc 第114頁 1250987 案號 88113749 修正六、申請專利範圍 5 5 .根據申請專利範圍第5 4項之方法，其中N -取代甘胺酸鹽藉由以陽離子交換薄膜之第一側接觸包含N-取代甘胺酸鹽之混合物，同時以包含（a) N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，及（b)具有不大於約1.0 pKai強酸之N -取代 N -（膦醯曱基）甘胺酸混合物，接觸陽離子交換薄膜之第二侧，而轉化成為N -取代甘胺酸自由酸。 5 6 .根據申請專利範圍第5 5項之方法，其中強酸包含 H2S04。 5 7.根據申請專利範圍第5 5項之方法，其中在以陽離子交換薄膜之第二側接觸之後，N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸混合物在貴重金屬之存在下，在氧化反應區組合氧。 5 8 .根據申請專利範圍第5 7項之方法，其中R1為甲基，及R2選自包括甲基與乙基。 5 9.根據申請專利範圍第57項之方法，其中N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸混合物不含函素。 6 0.根據申請專利範圍第54項之方法，其中N-取代甘胺酸鹽藉由以陽離子交換薄膜之第一側接觸包含N-取代甘胺酸鹽之混合物，同時以包含具有不大於約1 . 0之p Ka之強酸之混合物接觸陽離子交換薄膜之第二側，而轉化成為N-取代甘胺酸自由酸。 6 1 .根據申請專利範圍第5 4項之方法，其中N -取代甘胺酸鹽藉一種方法轉化成為N _取代甘胺酸自由酸，其包含：組合PC 13與水以形成包含113?03與11(： 1之PC13水解混合物；自PC13水解混合物分離HC1以形成含113?03混合物與含HC1

O:\59\59289-940929.ptc 第115頁 1250987 案號88113749 年Q月曰修正六、申請專利範圍混合物；及以陽離子交換薄膜之第一側接觸含HC 1混合物同時以包含N _取代甘胺酸鹽之混合物接觸陽離子交換薄膜之第二側。 6 2 .根據申請專利範圍第6 1項之方法，其中R1與R2為氫。 63. —種製備N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之方法，此方法包含：在反應區組合Η3Ρ03之來源，CH20之來源，與N -取代甘胺酸鹽，以形成第一混合物，其包含（a ) N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，及（b)鹽沈澱物；自第一混合物分離鹽沈澱物以形成包含N -取代N -(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之第二混合物；將鹼加入第二混合物以沈澱N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽；自第二混合物分離沈澱之N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽以回收沈澱之N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽及形成殘餘混合物，及在貴重金屬存在下合併經回收之N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽與氧，以製成N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，該貴重金屬觸媒係包括貴重金屬，該貴重金屬係選自鉑、 I巴、铑、銀、鐵與金所組成之群；其中N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸具有式（I):

O:\59\59289-940929.ptc 第116頁 1250987 案號 88113749 修正六、申請專利範圍〇 II HO一 C一 CH. II N一 CH,一 P一 OH I 2 I C一 Η OH (I)； -取代甘胺酸鹽具有式（XIII): 0 II -C一ch2- (XIII); R1與R2獨立地選自包括氫，Ci-C8烷基，芊基，環己基，羥基-烷基及膦醯曱基之群組；及R6為農藝可接受陽離子。其中Η3Ρ03之來源其中鹽沈澱物包其中R1與R2為氫。其中R1為曱基及R2 6 4 .根據申請專利範圍第6 3項之方法包含P C 13。 6 5 ·根據申請專利範圍第6 3項之方法含氯。 6 6 .根據申請專利範圍第6 3項之方法 6 7 .根據申請專利範圍第6 3項之方法為氫。其中R1為甲基及R2 其中至少一部份 6 8 .根據申請專利範圍第6 3項之方法選自包括曱基與乙基。 6 9 .根據申請專利範圍第6 3項之方法

O:\59\59289-940929.ptc 第117頁 1250987 案號 88113749 曰修正六、申請專利範圍之殘餘混合物再循環至反應區。 7 0.根據申請專利範圍第6 3項之方法，其進一步包含藉由一種方法製備N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，其包含在貴重金屬觸媒之存在下組合回收之N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽與氧。 71. —種製備N-取代N-(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽之方法，此方法包含：在反應區組合Η3Ρ03與N-取代甘胺酸鹽，以形成第一混合物，其包含（a) N-取代甘胺酸自由酸，及（b)鹽沈澱物；自第一混合物分離鹽沈澱物以形成包含N -取代甘胺酸自由酸之第二混合物；將甲醛之來源加入此第二混合物以形成包含N -取代 N -（膦醯甲基）甘胺酸或其鹽之第三混合物；將鹼加入第三混合物以沈澱N -取代N -(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽；自第三混合物分離沈澱之N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽以回收沈澱之N -取代N-(膦醯曱基）甘胺酸或其鹽及形成殘餘混合物；及在貴重金屬存在下合併經回收之N-取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽與氧，以製成N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，該貴重金屬觸媒係包括貴重金屬，該貴重金屬係選自始、 4巴、铑、鈒、锇與金所組成之群；其中N -取代N-（膦醯曱基）甘胺酸具有式（I):

O:\59\59289-940929.ptc 第118頁 1250987 _案號 88113749 六、申請專利範圍修正〇 II HO— c— CH2 —

(I)； N-取代甘胺酸鹽具有式（XIII): R1 —C—H I 2 R2 (XIII); N -取代甘胺酸自由酸具有式（X I I ): 0 II HO一 C一 CH2~ N一 Η R1— C一 Η R2 (XII)； R1與R2獨立地選自包括氫，Ci-Cs烷基，苄基，環己基，羥基-Ci-C8烷基及膦醯甲基之群組；及1?6為農藝可接受陽離子。 72.根據申請專利範圍第71項之方法，其中Η3Ρ03之來源

O:\59\59289-940929.ptc 第119頁 1250987 案號 88113749 年彳月曰修正六、申請專利範圍包含PC13。 7 3.根據申請專利範圍第7 1項之方法，其中鹽沈澱物包含氣。 7 4.根據申請專利範圍第71項之方法，其中R1與R2為氫。 7 5.根據申請專利範圍第71項之方法，其中R1為甲基及R2 為氫。 7 6.根據申請專利範圍第7 1項之方法，其中至少一部份之殘餘混合物再循環至反應區。 7 7.根據申請專利範圍第7 1項之方法，其進一步包含藉由一種方法製備N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽，其包含在貴重金屬觸媒之存在下組合回收之N -取代N-(膦醯甲基）甘胺酸或其鹽與氧。 78. —種製備N-取代單乙醇胺之方法，此方法包含在含金屬觸媒之存在下及本質上無任何非反應性溶劑之存在下，組合酮，單乙醇胺，與H2，其中N -取代單乙醇胺具有式（XI): R1 Η一 C一 Ν一 C Η 2 C Η2 Ο Η R2 Η (XI), 酮具有式（V I I I ): R1-c—R2 (VIII),

O:\59\59289-940929.ptc 第120頁 1250987 案號 88113749 修正六、申請專利範圍及R1與R2獨立地選自包括匕-^烷基，芊基，環己基，羥基 -Ci-G烷基及膦醯甲基之群組；。 7 9 .根據申請專利範圍第78項之方法，其中含金屬觸媒包含選自包括鈀與鉑之金屬。 8 0 .根據申請專利範圍第7 8項之方法，其中酮為丙酮。 81. —種氧化觸媒，其包含N，Ν’ -貳（3-甲基笨基）-N，Ν’ -二苯基聯苯胺與貴重金屬，該貴重金屬係選自鉑、鈀、铑、錶、锇與金所組成之群。 82. —種氧化觸媒，其包含貴重金屬，其係選自鉑、 I巴、錄、銀、锇與金所組成之群，電活性分子物種，其係選自三苯基曱烷、Ν -羥基酞醯亞胺、5, 10, 15, 20 -肆（五氟苯基）-2111，2311-卟吩鐵（111)氣鹽、2,4,7-三氣苐、三芳基胺、2, 2, 6, 6 -四曱基六氫吡啶Ν_氧化物、5, 10, 15, 20 -四曱基-2111，2311-卟吩鐵（111)氯鹽、4,4’-二氟二苯基酮、5，10，15,20-四苯基-2111，2311-吡吩鎳（11)、及啡噻畊組成之群與促進子，其係選自鋁、釕、鐵、銦、鎵、钽、錫與銻組成之群，其中至少約0. 0 5重量％之觸媒包括促進子。 8 3. —種氧化觸媒，其包含貴重金屬，其係選自始、 4巴、铑、銥、鐵與金所組成之群，電活性分子物種，其係選自三苯基曱烷、Ν -羥基酞醯亞胺、5, 10, 15 ,20 -肆（五氟苯基）-21Η，23Η -卟吩鐵（III)氣鹽、2,4,7_三氣苐、三芳

O:\59\59289-940929.ptc 第121頁 1250987 案號 88113749 修正六、申請專利範圍基胺、2, 2, 6, 6 -四甲基六氫啶N -氧化物、5, 10, 15, 20-四甲基-2111，2311-卟吩鐵（111)氣鹽、4,4’-二氟二苯基酮、5，10，15,20-四苯基-2111，23{1-卟吩鎳（11)、及啡嘍畊組成之群，與聚合物撐體，其係包括選自聚乙二亞胺、聚丙烯酸之鹽、聚苯乙烯、聚胺基苯乙烯、經二甲胺基取代之聚苯乙烯、磺化聚苯乙烯及聚乙烯基吡啶組成之群之聚合物。 8 4.根據申請專利範圍第8 3項之氧化觸媒，其中撐體包含選自包括聚乙二亞胺，聚胺基苯乙烯，磺化聚苯乙烯，聚乙稀基被σ定，及聚丙烯酸之鹽之聚合物。 8 5 .根據申請專利範圍第8 3項之氧化觸媒，其中聚合物撐體包含聚苯乙烯。 8 6.根據申請專利範圍第8 3項之氧化觸媒，其中聚合物撐體包含以二曱胺基取代之聚苯乙烯。 8 7.根據申請專利範圍第8 3項之氧化觸媒，其中聚合物撐體包含磺化聚苯乙烯。 8 8.根據申請專利範圍第8 3項之氧化觸媒，其中聚合物撐體包含聚乙烯基吡啶。 8 9 .根據申請專利範圍第8 2項之氧化觸媒，其中貴重金屬係於撐體上。 9 0 .根據申請專利範圍第8 9項之氧化觸媒，其中促進子與電活性分子物種係於貴重金屬表面上，撐體表面上或貴重金屬表面與撐體表面上。 9 1 .根據申請專利範圍第8 9項之氧化觸媒，其中撐體包

O:\59\59289-940929.ptc 第122頁 1250987 _案號 88113749 六、申請專利範圍修正括石墨碳。 9 2 .根據申請專利範圍第8 9項之氧化觸媒，其中撐體包括聚合物。 9 3.根據申請專利範圍第82或83項之氧化觸媒，其中電活性分子物種係選自N -羥基酞醯亞胺、三芳基胺、2，2，6， 6 -四曱基六氫叶1:咬N-氧化物、5，10，15，20 -四甲基 - 21H，23H -卟吩鐵（III)氣鹽及 5，10，15,20-四苯基-2111， 2 3 Η -外吩鎳（I I )組成之群。 9 4 .根據申請專利範圍第8 2或8 3項之氧化觸媒，其中電活性分子物種係為三芳基胺，係選自參（4 -溴苯基）胺及Ν， Ν’ -雙（3-甲基苯基）-Ν，Ν’ -二苯基聯苯胺組成之群。

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