；1 A7314523 87 經濟部中央標準局頁工消費合作社印製 五、發明説明（/) 本發明是有關製造膦酸基甲基甘胺腈或其鹽類及類 之製法。. N -膦酸基甲基甘胺猜為一已知之化合物，可充作除草萷 。其也可K水解作用轉化成商業上重要的除草萷N -膦酸基 甲基甘胺酸。 N-膦酸基甲基甘胺腈述於如US 4,221,583中。經由N-膦 酸基甲基甘胺腈中間物形成的另一種N -膦酸基甲基甘胺酸 之製法述於U S 3 , 9 2 3 , 8 7 7中，而咸信也經由N -膦酸基甲基 甘胺腈為中間物的另一相關製法述於U S 4，4 1 5 , 5 0 3 : ~ 吾等目前發現，在酸及惰性溶劏存在'下，三烷基亞膦酸 醋膦酸化劑在亞甲基胺基乙睛三-聚體上之作用•可提供一 個改進之製法，此適合商業規模之製造，且可提供N -膦酸 基甲基甘胺腈及其烷基詣鹽型式之良好產率，並僅含極少 的雜質。 依據本發明在此提出N -膦酸基甲基甘胺腈烷基酯酸式鹽 之製法，此方法包括在無水條件下及無水酸及惰性溶劑存 在下，將亞甲基胺基乙腈三聚體與三烷基亞膦酸酯反應， 其中亞甲基胺基乙腈三聚體起始物至少部份可溶，而N -膦 酸基甲基甘胺睛烷基酯酸式Μ之產物實質上不溶，且之後 -回收Ν -膦酸基甲基甘胺腈烷基|旨沈_澱之酸式鹽。 此中所用的亞甲基胺基乙腈三聚體係指流程1所示之式 (I )化合物，此流程1說明本發明之.製法。於流程1中， 於三烷基亞膦酸酯U )中之R基表C、- γ垸基，且較好是 Ci-5烷基，且三烷基亞膦酸詣因此較好是三（Ci-7烷基） ---------批衣------iT------^ (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） sl45〇s^ld'Ql 五、發明説明（> ) 玷膦酸酯或三烷基）亞膦酸醅。 三烷基亞膦酸酯較好是三甲基亞膦酸酯、三乙基亞膝酸 _或三丁基亞膦酸酯。三甲基亞膦酸酯是可買得到的膦酸 化劑，因此其是N -膦酸基甲基甘胺睛商品化製造時將別有 效率之原料。就產品之商業化產製而言，較高碳烷基亞膦 睃酯，如三丁基亞膦酸酯及三戊基亞膦酸酯可提供一些益 處，K下中將詳述。 適用於本發明製法中之無水酸類，及其可形成N -膦酸基 甲基甘胺腈烷基酯不溶性鹽，為精藝者明白的。鹵化^尤 其適用於本製法中。特別是氯化氫為有·效且易得的無水酸 〇 經濟部中央標牟局員工消費合作社印製 (請先閎請背面之注意事項再填寫本頁) 溶劑應該是惰性的，基於其在反應條件下不會顯著地作 用，且特別是溶劑應可穩定地拮抗三垸基亞膦酸酯之作用 。其中亞甲基胺基乙腈三聚體起始物至少部份可溶且N -膦 酸基甲基甘胺腈烷基酯酸式鹽產物霣質上不溶之適合的惰 性溶劑是精藝者熟知的。也要了解，亞甲基胺基乙腈三聚 體起始物應至少部份可溶於惰性溶劑中°此意味亞甲基胺 基乙腈三聚體起始物應充份可溶，即使所有的起始物在膦 酸化反應之初並未溶解，在溶液中應有足量可開始鱗酸化 反應。之後當反應進行時有更多的起始物會溶解，且溶液 中之起始物耗盡直到賁質上所有的起始物於膦酸化反應完 成時已溶解。適合的惰性溶萷實例包括腈類’如乙睛、酯 類如乙酸乙藷、鹵烷類如二氯化乙.輝及二氯甲烷，詷類如 甲基異丁基詷，醚類如二乙醚，或四氫呋喃，及鹵化之芳 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇'〆297公董） 〇7 A7 〇7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 '---_B7 一__ 五、發明説明（孑） 埃徑如簞氯苯。乙腈為尤其有效之溶劑，其中亞甲基胺基 &腾三聚體在本發明製法中所用的濃度下通常是可完全可 溶的。 基本上N -膦酸基甲基甘胺腈烷棊酯酸式鹽產物是完全不 '溶於溶劑的；在反應條件下至少部份的H -膦酸基甲基甘胺 睛院基酯酸式鹽產物會沈澱此即已足夠，且因此可回收之 °然而一般而言，N -膦酸基甲基甘胺腈烷基酯酸性鹽在大 ^份有機溶劑中為極低溶解度，且此代表本發明製法特別 有益處。 . . 〜 反應合宜地在環境溫度下進行，然而若必要時可使用較 胃或較低溫度，如由-5〇υ至20 (λ °C之溫度範圍。熱會在反 應過程中產生，因此若必要時可冷卻反懕以維持溫度實質 上在較佳值下，如在環境溫度或略高溫度下。 當W氯化氫氣體為酸時，其可直接通過反應混合物或於 無水溶劑中呈溶液型式加至反應混合物中。 在無水汽及在非氧化條件下，如於乾且非氧化之大氣下 ’進行反應較適合。當氯化氫氣體直接通過反應混合物， 氣體本身可提供必要的乾燥及非氧化大氣。若氯化氫以於 無水溶劑之溶液型式加至反應混合物中，則希望可使用適 — 合的憤性氣體，如無水氮氣來提供乾且非氧化大氣。 較好在此使用實質上化學計量比率之三烷基亞膦酸酯。 酸之比率依所使用之特殊酸而定。.若.使用氫氯酸，較好每 莫耳亞甲基胺基乙腈三聚體可使用3至12莫耳氬氯酸。 本發明製法的持別好處在於，產物Μ實質上純的型式沈 -5 - 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2〖〇Χ297公釐） -----------装------訂------% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 或點產不用者藉酸別 甘 酯優解相且再可膦分。基 酸其水解，。氯N-身中甲 膦有之水環應基至本環基 亞中酯性循反戊加其循酸 基法基水再磷或並中再膦 丁製戊與醇化基，其於N-三合或是烷氯丁去-括造 如混1|醇將三之移段包製 ,一基综並與成地一階可出 酯此丁之來如形宜·«.解將提一 酸之腈碳出，中合水，即 膦劑胺高分酯程中之醇面 亞化甘較地酸過^)藷戊方： 基酸基此易膦1)^基或步括 烷膦甲。容亞Ιιίί)*戊醇 一包 三為基醇可基1S劑或丁進法 之，酸戊相垸(r溶基的明方 碳醏膦或機三應應丁步發此 高酸N-醇有的反反腈 I 本， 較膦，丁且多明自胺進據法 用亞地是，更發用甘成根製 使基別別的成本作基形此之 在戊特分混形於餾甲解因酸 三。物相於-蒸基水 胺
Sl45ftQ1 五、發明説明（仏） 澱因而可容易地分離。 N -膦酸基甲基甘胺腈之垸基酯至H -膦酸基甲基甘胺酸或 其鹽之水解作用是一個熟知之過程，且述於如U S 3 , 923，8 7 7 中》 本發明之製法可呈批次、連續或半連續反應方式操作， 且特別適用於高效率之商業化搡作，及持別適用於聯合後 續反應，K製成N -膦酸基甲基甘胺酸或其鹽。 '於典型之製程中，N -膦酸基甲基甘胺腈烷基醋之不溶栓 酸式鹽Μ過濾回收自反應，同時反摩溶劑可再循環，$所 需加上純化階段。再水解Ν -膦酸基甲基.甘胺腈烷基g|之酸 式鹽，如以氫氯酸水溶液處理，且形成了 N-膦酸基甲基甘 胺酸。 本紙伕尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公瘦^ 装------訂------t (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 so. 〇?；- 五、發明説明（女） i )在無水條件及無水酸及憒性溶劑存在下，將亞甲基 瞭基乙腈三聚體與三丁基亞膦酸酯或三戊基亞膦酸酯反應 ，其中亞甲基胺基乙臏三聚體起始物至少部份可溶，且 N -膦酸基甲基甘胺腈烷基酯酸式鹽之產物實質上不溶，且 之後： ii )過滹（i )階段之反應混合物，以至含有溶劑，及丁 基氯或戊基氯之濾液中回收沈澱的N_膦酸基甲基甘胺腈烷 基酯之酸式鹽； iii )在酸性條件下水解N -膦酸基甲基甘胺睛烷基詣之酸 式鹽，Μ形成膦酸基甲基甘胺酸及丁醇或戊醇； iv )蒸餾得自（ii )階段之滹液.，並再循環溶劑至（丨）階 段，丁基氯或戊基氯至（iii)階段，其中其進行水解以分別 形成丁醇或戊醇； v )以相分離回收（出）階段之丁醇或戊醇，將之與三氯 化磷反應以分別形成三丁基亞膦酸酯及三戊基亞麟酸g| , 並將三丁基亞膦酸酯或三戊基亞膦酸酯再循環至（丨）階段 ;及 vi)回收（iii)階段之H -膦酸基甲基甘胺酸多睛產物ύ (iii)階段的Ν -膦酸基甲基甘胺酸產物可以结晶作用合宜 - 地回收。 本發明將Μ下列實例加以說明，其中所有部份及百分率 除非另有所示均以重量計。 置例1 亞甲基胺基乙腈三聚體（1.7克，O.OOS3克萁耳）及三甲 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂 泉 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^^4523 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（卜） 基亞膦酸酯（3 . 1克* 0 . 0 2 5克莫耳）懸浮於3 0毫升乙酸乙酯 中。混合物搜拌並維持在約室溫溫度下，同時緩慢加入無 水H C 1 。於加入過程中形成白色的沈澱。G C分析顯示，反 應經過在室溫溫度下置一夜後其中所有的三聚體已耗盡。 固體再Μ過濾分離，並Κ溶劑洗滌。可得3 . 6克產物，相 當於6 7 %產率。固體M G C及N M R分析，且發現是膦酸基甲 基甘胺腈二甲g旨之鹽酸鹽。KGC或NMR鑑定知產物基本上 是純的無顯著摻雜物。 茸例2 〜 除了以乙睛為溶劑外，重覆實例1之步驟。可得3 . 1克 纯的膦酸基甲基甘胺睛二甲酯相當於5 6 %產率。 啻例3 除了於加入反應槽前，1 . 8 2 5克（0 . 0 5克莫耳）無水H C 1係 溶於3 0毫升乙腈中Κ外，重覆寅例2之步驟。可得到3 . 4 克基本上純的膦酸甲基甘胺腈二甲酯，相當於63¾產率。 官例4 亞甲基肢基乙腈三聚體1.7克及三甲基亞膦酸酯3.2克 懸浮於40毫升二氯甲烷中。混合物搜拌且溫度維持在35 t - K下，同時於2小時之期間内加入無水H C〖。於加入之過 程中形成白色沈澱。經冷卻至後，過濾產物，M20毫 升冷的二氯甲烷洗滌再乾燥K得2 .9 -克膦酸基甲基甘胺腈 之二甲酯（54.1¾產率）。質子NMR顯示產物基本上是纯的 I I I - - I n I I - n - - - T n n In (I I n4¾ ，T彳 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（夕） 啻例5 亞甲基胺基乙腈三聚體3.4克及三丁基亞膦酸酯（14克 ，9 0 $濃度）溶於4 0毫升乙腈中。混合物攢拌並將溫度維 持在3 5 Ό以下*同時於3小時之期間内，以3 0毫升/分之 速率加入無水H C 1 。於加入過程中彤成白色沈澱。經冷卻 至0 t之後，過濾產物，Μ冰冷的乙腈洗滌，再乾燥生成 13.2克膦酸基甲基甘胺腈之二丁酯（88¾產率）。質子NMR 顯示產生基本上是純的。 窗例 重覆賁例5步驟，除了使用乙酸乙g旨取代乙腈之外。亞 甲基胺基乙腈僅部份可溶於乙酸乙酯中，且懸浮於反應混 合物中。可得11 . 9克基本上純的膦酸基甲基甘胺腈二丁醒 (79 . 7¾ 產率）。 化學式（說明闬） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 士衣· ·-» 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -9 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（ 流程1 CNCH,
2 .CH2CN 、ir CH. 、N， (I) ch2cn A7 B7 3P(〇R)3 + 3HC1 (II) ch2cn 3 HNv
)R :h2——p—II . 0 +3RC1 (HI) I u tn tn - f — - In I I n I I n - T n - n - n n >% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）