194256. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-(foszfono-metil)-glicin előállítására
t dot vagy kálium-hidroxidot, legelőnyösebben kárium-karbonátot használunk. Az 1. lépés szerinti eljárásnál a formaldehidet kell a fomiamidhoz adnunk, mert azt találtuk, hogy ez az egyetlen módja annak, hogy a kívánt N-(hidroxi-metil)-formamid termék képződjék. Abban az esetben, ha a formamidot adjuk a formaldehidhez, ez a kívánt termék nem képződik. A reakció szobahőmérsékleten folytatható le, és ebben az esetben a reakcióidő általában 4 óra. Ha a reakcióelegyet melegítjük, akkor a reakcióidő természetesen jelentősen csökken. A reakcióelegy melegítésére azonban nincs szükség. A reakcióelegyet előnyösen 20—25 °C hőmérsékleten tartjuk. 2. lépés Az N-(hidroxi-metil)-fonnaldehidet ezután trietil-foszfittal reagáltatjuk dietil-[N-(formil)-amino-metil-foszfonátl képződése közben. Ez a reakció a 2a egyenlettel jellemezhető. Az N-(hidroxi-metil)-formamid - trietil-foszfit mólarány a találmány szerinti eljárás 2. lépésében 1:1. A reakciót melegítés közben, a reakció teljessé válásához szükséges hőmérsékleten hajtjuk végre. A reafienseket addig melegítjük, míg etil-alkohol kezd fejődni. Ez reafluxhőmérsékleten következik be. Trietil foszfit használata esetén ez a hőmérséklet általában 120-125 °C. Ezen a hőmérsékleten az alkohol ledesztillál és a dietil-N-(firmil)-amino-metil-foszfonát terméket maradékként kapjuk meg. A 2. lépés szerinti eljárás olyan általános eljárásként is felfogható, amelyben az N-(hidroxi-metiI)-formamidot P(OR)3 általános képletű — ahol R jelentése 1 -4 szénatomos alkilcsoport — trialkíl-foszfittal reagáltatunk dialkil-N-(formil)-amin-metil-foszfonát előállítása céljából. Általános érvénnyel ezért a reakció a 2b. egyenlettel írható le. Abban az esetben, ha trietil-foszfit helyett trialkil-foszfitot használunk, akkor a reakciókörülmények általában ugyanazok, mint trietil-foszfit használata (setén, vagyis az N-(hidroxi-metil)-formamid trialkil-foszfit tömegarány 1:1, és a reakciót melegítéssel, a reakció teljéssé tételéhez szükséges hőmérsékleten végezzük. Áz alkalmazott hőmérséklet-tartomány 80-150 °C, és a reakcióidő 2—3 óra, de a reakció pontos hőmérséklete és időtartama az alkalmazott trialkil-foszfittól függ. A találmány szerinti eljáráshoz alkalmas trialkil-foszfit például a trietil-foszfit, tripropii-foszfit, tributil-foszfit. 3. lépés A találmány szerinti eljárás 3. lépése abban áll, hogy a dietiI-N-(formil)-amino-metil-foszfonátot valamely proton-elvonó bázis és oldószer jelenlétében metil-klór-acetáttal reagáltatunk N-(dietil-foszfono-metil)-N-(fonnil)-glicin-metil-észter képződése közben. Ez a reakció - korlátozott értelemben — a 3a. egyenlettel jellemezhető. Általános érvénnyel a reakció a 3b. egyenlettel írható le: A 3b. egyenletben R1 jelentése formil-, etil-, propil-, buti!-, pentil- csoport. A fenti, 3a. és 3b. reakciólépéseket oldószer jelenlétében hajtjuk végre. Ilyen oldószer például a tetrahidrofurán, toluol, metil-izobutil-keton, dimetil-formamid. 2 Fontos, hogy a reakciót proton-elvonó bázisnak a jelenlétében hajtjuk végre. Ilyen bázisként alkalmas a nátrium-hidrid és a kálium-karbonát. Előnyös a nátrium-hidrid használata. A3, lépésben előnyösen használható oldószer a tetrahidrofurán. A dialkil-N-(szubsztituált)-amino-etil-foszfonát és a metil-klór-acetát mólaránya a 3. reakciólépésben 1:1.A reakciót elegendően magas hőmérsékleten és a teljessé tételhez elegendő hosszú ideig végezzük. A pontos reakcióidő változik természetesen a kiindulási vegyület hőmérsékletével, de abban az esetben, ha dietil-N-(formil)-amino-metil-foszfonát a kiindulási anyag, akkor a reakciót előnyösen 10—25 °C-on kb. 2 órán át végezzük. A 3. lépés kivitelezésére előnyösen használható vegyületek közé tartozik a dietil-N-(formil)-amino-rnetil-foszfonát. A 3. lépés végrehajtásához előnyösen használt vegyületek többek között a dietil-N-(formil)-amino-rnetil-foszfonát, metil-klóracetát, oldószerként a tetrahidro-furán, valamint proton-elvonó bázisként a nitriurn-hidrid. 4. lépés A találmány szerinti eljárás 4. lépése abban áll, h)gy az N-(dietii-foszfonil-metil), N-(szubsztituált)-glicin-metil-észtert hidrolizálószerrel reagáltatjuk a kívánt N-(foszfono-metil)-glicin végtennék előállítására. A 4. lépésben használt kiindulási vegyület a 3. lépésben előállított termék, és ily módon az előnyös kiindulási anyag az N-(dietil foszfono-metil)-N-(fornilj-glicin-metil-észter. Ez a reakció a 4a. egyenlettel írható le. Általános érvénnyel a reakció a 4b. egyenlettel jellemezhető, ahol R és R1 jelentése ugyanaz, mint a 3 lépésben. A reakció 4. lépésében bánnely hidrolizálószer alkalmazható, de az előnyös tddrolizálószer a sósav. További alkalmas hidrolizálószerek például a bróm-hidrogén és a kénsav. A 4. lépés szerint előállított N-(foszfono-metil)-glicin a reagensektől bármely szokásos módszerrel — így a csapadék szűrésével — elválasztható. A 4. lépésben az előnyös reagensek az N-(dietil-foszfono-metil)-, N-(formil)-g!icin-metil-észter és hidrolizálószerként a sósav. A hidrolizálószert előnyösen feleslegben alkalmazzuk. Abban az esetben, ha az előnyösnek megnevezett vegyületeket használjuk, akkor a reakciót előnyösen 120-125 °C hőmérsékleten hajtjuk végre. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák teszik könnyebben érthetővé és szemléletessé, anélkül azonban, hogy azt bánnely vonatkozásban korlátoznák. 1. példa N-(Hidroxi-metil)-fonnamid előállítása Az N-(hidroxi-metil)-formamid a (II) szerkezeti képlettel jellemezhető. Ezt a vegyületet laboratóriumban úgy állíthatjuk elő, hogy 2 rész formánodhoz 1 rész 41 t%os formaldehidet adunk csppenként. A reakció a következő módon hajtható végre: 32,4 g 41 t%-os formaldehidhez 2 g vízmentes kálium-karbonátot adunk. Ezt a formaldehid/kálium-194.256 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
