JPH0257077B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、除草剤および植物生長調節剤とし
て知られているN−ホスホノメチルグリシンの新
規な製造方法に関する。 除草剤は、主要作物であるトウモロコシ、大
豆、米その他の収獲量を増加するために、あるい
はまたハイウエー、鉄道用地その他の地域の雑草
を除去するために、農家や、農産会社その他の産
業分野で広く使用されている。除草剤は、作物の
ための土壌中の養分を奪つてしまう不用雑草を殺
したり調節したり、あるいはハイウエーや鉄道用
地の美観を改善したりするのに有効である。商業
的に販売されている除草剤には種々の異つたタイ
ブのものがあるが、大別して発芽前の除草剤と発
芽後の除草剤の2つの範疇に分けられる。発芽前
除草剤は、雑草が土中から出現する前に土壌中に
適用される。そして発芽後除草剤は、雑草や不用
植物が土中から出現した後に植物の表面に適用さ
れる。 早くから商業的に知られている発芽後除草剤の
一つは、2,4−D(2,4−ジクロロフエノキ
シ酢酸)である。この化合物や類似の、例えば
2,4,5−T(2,4,5−トリクロロフエノ
キシ酢酸)は永年使用されて来たが、これらの分
解物は永く土壌中に留り、生物により分解されな
いことが判つた。政府当局と商業上の利害関係者
との間で、これらの残留影響について議論された
が、当局は数年前これらの除草剤の米国での使用
を制限した。そのとき以来、適用後比較的短期間
で生物的に分解されて無害な残留物に変る除草剤
の開発に努力が払われてきた。 生物的に分解が可能で、少量の適用でも除草あ
るいは植物生長調節効果のあるような化合物の一
種に、N−ホスホノメチルグリシンおよびその各
種塩類がある。 N−ホスホノメチルグリシンおよびその特定の
塩類のみが有効であつて、かつ、この分野で発芽
後除草剤として認められている。現在の市販化合
物は、N−ホスホノメチルグリシンのイソプロピ
ルアミン塩およびその誘導体である。 畑地に適用の場合は、通常約0.01〜20ポンド/
エーカー好ましくは2〜6ポンド/エーカーの割
合で使用される。 N−ホスホノメチルグリシンおよびその可溶性
塩は種々の方法で製造される。その一つの方法は
米国特許第3160632号(Toy他、1964年12月8日)
の記載されているが、これはN−ホスフイノメチ
ルグリシン(グリシンメチレンホスフイン酸)を
水溶媒中で塩化第2水銀と還流温度で反応させ、
次いで反応生成物を分離するものである。また他
の方法は、エチルグリシンをホルムアルデヒドお
よびジエチルホスフアイトと反応させるものであ
り、この方法は、米国特許第3799758(Franz、
1974年3月26日)に記載されている。さらに、N
−ホスホノメチルグリシン、その塩、誘導体に関
する多くの特許で有用な除草剤および植物生長調
節剤を記載したものがある。さらに、N−ホスホ
ノメチルグリシン、その適用方法、製造方法、塩
類、誘導体に関する特許には、米国特許第
3868407号、第4197254及び第4199354号等がある。 N−ホスホノメチルグリシンおよび特定の塩類
は重要な除草剤である故、これら化合物の改良製
造法を確立すべく種々の製造方法が考案されて来
た。 そして、今回次記通りのN−ホスホノメチルグ
リシンの製造方法を見出した。 (1) 1,3,5−トリス(アルコキシー又はアリ
ールオキシカルボニルメチル)ヘキサヒドロ−
S−トリアジンと、一般式PXYZ 式中、Xはハロゲンであり、;YおよびZは
それぞれ独立してハロゲン、C1〜10アルコキシ
およびアリールオキシからなる群から選ばれ
る、 の置換リン化合物とを、比較的強いプロトン性
酸とC1〜6の低分子量カルボン酸との存在下で
反応させ、 (2) このようにして生成したN−ホスホノメチル
グリシンの中間エステルをN−ホスホノメチル
グリシンに加水分解する。 この発明の方法に使用される好ましい出発化合
物には、1,3,5−トリス(エトキシカルポニ
ルメチル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンおよび
1,3,5−トリス(プロポキシカルボニルメチ
ル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンがある。他の
適当な化合物には、アリールオキシ置換カルボニ
ルメチル ヘキサヒドロ−S−トリアジンがあ
る。 上記の製法に使用される好ましい置換リン化合
物には、三塩化リン、三臭化リン、エチル ジク
ロロホスフアイトおよびジエチルクロロホスフア
イトがある。 上記製法に使用される好ましい比較的強いプロ
トン性酸には、塩化水素酸、臭化水素酸、沃化水
素酸、硫酸およびリン酸があるが、最も好ましい
酸は塩化水素酸である。 適当な低分子量カルボン酸には、酢酸、プロピ
オン酸および酪酸がある。 三価リン化合物である三塩化リンを使用した場
合の第一段の反応生成物は、N−ホスホノメチル
グリシン、C−エチル エステル塩酸塩とカルボ
ン酸塩化物である。この中間エステルは適切な加
水分解剤による加水分解反応によつてN−ホスホ
ノメチルグリシンとなる。 の発明の方法の一つの特徴は、上記でえられた
ホスホノメチルグリシン化合物は、任意に適切な
塩基と反応させて可溶性塩とすることができる点
にある。この目的のための適切な塩基には、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化トリメチ
ルスルホニウム、および農業用に用いられるすべ
ての陽イオンの水酸化物又は酸化物がある。 この発明の製造方法では、出発化合物1,3,
5−トリス(アルコキシー又はアリールオキシカ
ルボニルメチル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン
との反応には、三塩化リン、塩化水素および酢酸
を使用するのが好ましい。しかしながら、これら
の化合物を変更することもできる。例えば、三塩
化リンの場合には、三臭化リン、二臭化一塩化リ
ンおよびエチル、ジクロロホスフアイトで代替が
できる。塩化水素の場合の適切な代替化合物は、
臭化水素、沃化水素、硫酸およびリン酸である。
酢酸の代りには、プロピオン酸および酪酸を含む
すべての低分子量カルボン酸が使用できる。 上記反応の生成物、N−ホスホノメチルグリシ
ン エステルは、次に水溶酸中での加水分解、つ
づいてのアルカリ処理又は水溶塩基中での加水分
解、つづいて酸処理によつてN−ホスホノメチル
グリシンとなる。 好ましい成分を使用した場合の全工程は次の反
応式で表わされる。 ヘキサヒドロ−S−トリアジンおよび三塩化リ
ンは、ほぼ化学量論量が、塩酸および酢酸は過剰
量が使用される。この反応は、約0〜50℃、好ま
しくは10〜25℃の温度範囲、大気圧下で、反応が
完結するに十分な時間(約3〜約18時間の範囲が
好ましい)行われる。 この発明がよく理解できるように、次にこの発
明の実施例を以下に示す。 実施例 1 N−ホスホノメチルグリシン、三ナトリウム塩
の製造 磁気撹拌機、窒素気泡器、還流冷却器、温度計
および加熱マントルを備えた50ml三頚丸底フラス
コに窒素気流下、10ml(175ミリモル)の酢酸を
装入した。さらに、フラスコ中へ2.6ml(30ミリ
モル)の三塩化リンを一度に加えた。この溶液を
氷浴中で冷却した後、2g(54ミリモル)の塩酸
を徐々に添加した。同時に3.45g(10ミリモル)
の1,3,5−トリス(エトキシカルボニルメチ
ル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンを40mlの酢酸
に溶解して滴下漏斗に入れ、このヘキサヒドロ−
S−トリアジン溶液を6〜12℃で0.9時間をかけ
て添加した。ヘキサヒドロ−S−トリアジンの添
加中塩化水素の添加をつづけた。塩化水素の合計
添加量は6.5g(178ミリモル)であつた。この反
応混合物を約1時間10〜15℃に、そして約18時間
20℃で撹拌した。その後に、5.0mlの水を20分間
要して約20℃で滴加して不透明無色溶液をえた。
この溶液を室温で2.5時間撹拌してから40℃、真
空で濃縮して透明無色油をえた。この油(4.8g)
を5.0mlの水でとり出し、10M水酸化ナトリウム
液でPH12の塩基性にした。次に10M水酸化ナトリ
ウム液をさらに5.0ml添加した。次にこの溶液を
加熱して約6時間還流をつづけた。13C核磁気共鳴
(nmr)分光法および高性能液体クロマト法
(hplc)によつてこの反応混合物を分析して、N
−ホスホノメチルグリシンの三ナトリウム塩が41
%収率で含まれていることを確かめた。 この発明の分野における通常の知識を有する者
は、本発明の範囲内において、反応物の量、温
度、モル比、反応時間等は随意変更できるもので
ある。
て知られているN−ホスホノメチルグリシンの新
規な製造方法に関する。 除草剤は、主要作物であるトウモロコシ、大
豆、米その他の収獲量を増加するために、あるい
はまたハイウエー、鉄道用地その他の地域の雑草
を除去するために、農家や、農産会社その他の産
業分野で広く使用されている。除草剤は、作物の
ための土壌中の養分を奪つてしまう不用雑草を殺
したり調節したり、あるいはハイウエーや鉄道用
地の美観を改善したりするのに有効である。商業
的に販売されている除草剤には種々の異つたタイ
ブのものがあるが、大別して発芽前の除草剤と発
芽後の除草剤の2つの範疇に分けられる。発芽前
除草剤は、雑草が土中から出現する前に土壌中に
適用される。そして発芽後除草剤は、雑草や不用
植物が土中から出現した後に植物の表面に適用さ
れる。 早くから商業的に知られている発芽後除草剤の
一つは、2,4−D(2,4−ジクロロフエノキ
シ酢酸)である。この化合物や類似の、例えば
2,4,5−T(2,4,5−トリクロロフエノ
キシ酢酸)は永年使用されて来たが、これらの分
解物は永く土壌中に留り、生物により分解されな
いことが判つた。政府当局と商業上の利害関係者
との間で、これらの残留影響について議論された
が、当局は数年前これらの除草剤の米国での使用
を制限した。そのとき以来、適用後比較的短期間
で生物的に分解されて無害な残留物に変る除草剤
の開発に努力が払われてきた。 生物的に分解が可能で、少量の適用でも除草あ
るいは植物生長調節効果のあるような化合物の一
種に、N−ホスホノメチルグリシンおよびその各
種塩類がある。 N−ホスホノメチルグリシンおよびその特定の
塩類のみが有効であつて、かつ、この分野で発芽
後除草剤として認められている。現在の市販化合
物は、N−ホスホノメチルグリシンのイソプロピ
ルアミン塩およびその誘導体である。 畑地に適用の場合は、通常約0.01〜20ポンド/
エーカー好ましくは2〜6ポンド/エーカーの割
合で使用される。 N−ホスホノメチルグリシンおよびその可溶性
塩は種々の方法で製造される。その一つの方法は
米国特許第3160632号(Toy他、1964年12月8日)
の記載されているが、これはN−ホスフイノメチ
ルグリシン(グリシンメチレンホスフイン酸)を
水溶媒中で塩化第2水銀と還流温度で反応させ、
次いで反応生成物を分離するものである。また他
の方法は、エチルグリシンをホルムアルデヒドお
よびジエチルホスフアイトと反応させるものであ
り、この方法は、米国特許第3799758(Franz、
1974年3月26日)に記載されている。さらに、N
−ホスホノメチルグリシン、その塩、誘導体に関
する多くの特許で有用な除草剤および植物生長調
節剤を記載したものがある。さらに、N−ホスホ
ノメチルグリシン、その適用方法、製造方法、塩
類、誘導体に関する特許には、米国特許第
3868407号、第4197254及び第4199354号等がある。 N−ホスホノメチルグリシンおよび特定の塩類
は重要な除草剤である故、これら化合物の改良製
造法を確立すべく種々の製造方法が考案されて来
た。 そして、今回次記通りのN−ホスホノメチルグ
リシンの製造方法を見出した。 (1) 1,3,5−トリス(アルコキシー又はアリ
ールオキシカルボニルメチル)ヘキサヒドロ−
S−トリアジンと、一般式PXYZ 式中、Xはハロゲンであり、;YおよびZは
それぞれ独立してハロゲン、C1〜10アルコキシ
およびアリールオキシからなる群から選ばれ
る、 の置換リン化合物とを、比較的強いプロトン性
酸とC1〜6の低分子量カルボン酸との存在下で
反応させ、 (2) このようにして生成したN−ホスホノメチル
グリシンの中間エステルをN−ホスホノメチル
グリシンに加水分解する。 この発明の方法に使用される好ましい出発化合
物には、1,3,5−トリス(エトキシカルポニ
ルメチル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンおよび
1,3,5−トリス(プロポキシカルボニルメチ
ル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンがある。他の
適当な化合物には、アリールオキシ置換カルボニ
ルメチル ヘキサヒドロ−S−トリアジンがあ
る。 上記の製法に使用される好ましい置換リン化合
物には、三塩化リン、三臭化リン、エチル ジク
ロロホスフアイトおよびジエチルクロロホスフア
イトがある。 上記製法に使用される好ましい比較的強いプロ
トン性酸には、塩化水素酸、臭化水素酸、沃化水
素酸、硫酸およびリン酸があるが、最も好ましい
酸は塩化水素酸である。 適当な低分子量カルボン酸には、酢酸、プロピ
オン酸および酪酸がある。 三価リン化合物である三塩化リンを使用した場
合の第一段の反応生成物は、N−ホスホノメチル
グリシン、C−エチル エステル塩酸塩とカルボ
ン酸塩化物である。この中間エステルは適切な加
水分解剤による加水分解反応によつてN−ホスホ
ノメチルグリシンとなる。 の発明の方法の一つの特徴は、上記でえられた
ホスホノメチルグリシン化合物は、任意に適切な
塩基と反応させて可溶性塩とすることができる点
にある。この目的のための適切な塩基には、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化トリメチ
ルスルホニウム、および農業用に用いられるすべ
ての陽イオンの水酸化物又は酸化物がある。 この発明の製造方法では、出発化合物1,3,
5−トリス(アルコキシー又はアリールオキシカ
ルボニルメチル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン
との反応には、三塩化リン、塩化水素および酢酸
を使用するのが好ましい。しかしながら、これら
の化合物を変更することもできる。例えば、三塩
化リンの場合には、三臭化リン、二臭化一塩化リ
ンおよびエチル、ジクロロホスフアイトで代替が
できる。塩化水素の場合の適切な代替化合物は、
臭化水素、沃化水素、硫酸およびリン酸である。
酢酸の代りには、プロピオン酸および酪酸を含む
すべての低分子量カルボン酸が使用できる。 上記反応の生成物、N−ホスホノメチルグリシ
ン エステルは、次に水溶酸中での加水分解、つ
づいてのアルカリ処理又は水溶塩基中での加水分
解、つづいて酸処理によつてN−ホスホノメチル
グリシンとなる。 好ましい成分を使用した場合の全工程は次の反
応式で表わされる。 ヘキサヒドロ−S−トリアジンおよび三塩化リ
ンは、ほぼ化学量論量が、塩酸および酢酸は過剰
量が使用される。この反応は、約0〜50℃、好ま
しくは10〜25℃の温度範囲、大気圧下で、反応が
完結するに十分な時間(約3〜約18時間の範囲が
好ましい)行われる。 この発明がよく理解できるように、次にこの発
明の実施例を以下に示す。 実施例 1 N−ホスホノメチルグリシン、三ナトリウム塩
の製造 磁気撹拌機、窒素気泡器、還流冷却器、温度計
および加熱マントルを備えた50ml三頚丸底フラス
コに窒素気流下、10ml(175ミリモル)の酢酸を
装入した。さらに、フラスコ中へ2.6ml(30ミリ
モル)の三塩化リンを一度に加えた。この溶液を
氷浴中で冷却した後、2g(54ミリモル)の塩酸
を徐々に添加した。同時に3.45g(10ミリモル)
の1,3,5−トリス(エトキシカルボニルメチ
ル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンを40mlの酢酸
に溶解して滴下漏斗に入れ、このヘキサヒドロ−
S−トリアジン溶液を6〜12℃で0.9時間をかけ
て添加した。ヘキサヒドロ−S−トリアジンの添
加中塩化水素の添加をつづけた。塩化水素の合計
添加量は6.5g(178ミリモル)であつた。この反
応混合物を約1時間10〜15℃に、そして約18時間
20℃で撹拌した。その後に、5.0mlの水を20分間
要して約20℃で滴加して不透明無色溶液をえた。
この溶液を室温で2.5時間撹拌してから40℃、真
空で濃縮して透明無色油をえた。この油(4.8g)
を5.0mlの水でとり出し、10M水酸化ナトリウム
液でPH12の塩基性にした。次に10M水酸化ナトリ
ウム液をさらに5.0ml添加した。次にこの溶液を
加熱して約6時間還流をつづけた。13C核磁気共鳴
(nmr)分光法および高性能液体クロマト法
(hplc)によつてこの反応混合物を分析して、N
−ホスホノメチルグリシンの三ナトリウム塩が41
%収率で含まれていることを確かめた。 この発明の分野における通常の知識を有する者
は、本発明の範囲内において、反応物の量、温
度、モル比、反応時間等は随意変更できるもので
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 次の工程から成るN−ホスホノメチルグリシ
ンの製造方法。 (1) 1,3,5−トリス(アルコキシー又はアリ
ールオキシ−置換カルボニルメチル)ヘキサヒ
ドロ−S−トリアジンと、一般式PXYZ 式中、Xはハロゲンであり、;YおよびZは
それぞれ独立して、ハロゲン、C1〜10アルコキ
シおよびアリールオキシからなる群から選ばれ
る、 の置換リン化合物とを比較的強いプロトン性酸
と低分子量カルボン酸との存在下で反応させ、 (2) 該反応系を約10〜約25℃の温度範囲でN−ホ
スホノメチルグリシンエステルが生成するのに
十分な時間加熱し、 (3) 生成したN−ホスホノメチルグリシンエステ
ルをN−ホスホノメチルグリシンに加水分解す
る。 2 置換リン化合物が、三塩化リン、三臭化リ
ン、エチル ジクロロホスフアイトおよびジエチ
ル クロロホスフアイトとからなる群から選ばれ
たものである特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 低分子量カルボン酸が酢酸、プロピオン酸お
よび酪酸とからなる群から選ばれたものである特
許請求の範囲第1項記載の方法。 4 1,3,5−トリス(アルコキシ−又はアリ
ールオキシ−置換−カルボニルメチル)ヘキサヒ
ドロ−S−トリアジンおよび一般式PXYZの置換
リン化合物が、ほぼ化学量論量使用され、そし
て、カルボン酸および比較的強いプロトン性酸が
過剰量使用される特許請求の範囲第1項記載の方
法。 5 ヘキサヒドロ−S−トリアジンが1,3,5
−トリス(エトキシカルボニルメチル)ヘキサヒ
ドロ−S−トリアジンである特許請求の範囲第1
項記載の方法。 6 ヘキサヒドロ−S−トリアジンが1,3,5
−トリス(プロポキシカルボニルメチル)ヘキサ
ヒドロ−S−トリアジンである特許請求の範囲第
1項記載の方法。
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|---|---|---|---|
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- 1984-01-24 JP JP59009617A patent/JPS60163889A/ja active Granted
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