200780. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-foszforo-metil-imino-diecetsav előállítására imino-diecetsav kettős sójából
1 HU 200780 B 2 A találmány N-foszfono-metil-imino-diecetsav előállítására vonatkozik az imino-ecetsav savanyú kalciumsójából kiindulva. Az N-foszfono-metil-imino-diecetsav fontos köztitermék a széles hatásspektrummal rendelkező N-foszfono-metil-glicin (glifoszát) előállítása során. Az N-foszfono-metil-imino-diecetsav előállítására ismert eljárások közül a 177 155 sz. magyar szabadalmi leírást említjük, amelyben az imido-diecetsav savanyú kalciumsója ismertetve van. Az A képletű kettős só előállítására az idézett szabadalmi leírásban úgy járnak el, hogy monoklór-ecetsav ammóniumsójához vizes közegben meghatározott mólarányban kalcium-hidroxidot adagolnak, a képződött oldható imino-diecetsav-kalciumsó mellől az ammóniát eltávolítják és az oldat pH-értékét sósavval 2-6 közötti pH-értékre állítják be. A kettős só előállításának célja az N-foszfono-metil-imino-diecetsav előállítása, amelynek során a kettős só vizes szuszpenzióját 30% mólfeleslegben telített nátrium-szulfát oldattal cserebomlásnak vetik alá, a képződött gipszet kicentrifugálják és az imino-diecetsav-mononátriumsó vizes oldatát 50%-os mólfeleslegben paraformaldehiddel és 5%-os mólfeleslegben foszfor-trikloriddal reagóltatják. A reakció lezajlása után vizes nátrium-hidroxid oldatot adnak hozzá és a terméket hűtéssel leválasztják. A monoklór-ecetsavra számított hozam kb. 60%. A vázolt ismert eljárás hátránya, hogy a cserebomláshoz használt nátriumsó bevitelével erősen megnövelik a folyamatban egyébként is képződő és környezetszennyező szervetlen só mennyiségét. A kettős kalciumsó reagáltatásánál használt foszfor-trikloridból nagy mennyiségű sósav keletkezik, amelyet nátrium-hidroxiddal kell tompítani ahhoz, hogy az N-foszfono-metil-imino-diecetsav megfelelő hozammal kiváljon. A nátrium-hidroxid hozzáadásával a folyamatban további nátrium-klorid szennyezés képződik, amely a készterméket szennyezi. A foszfor-triklorid alkalmazása miatt pedig jelentős mennyiségű sósav megkötése igényel ráfordítást. A találmány célkitűzése az N-foszfono-metil-imino-diecetsav előállítása egyrészt egyszerűsített szintézissel, kevesebb műveleti lépésben, másrészt a környezetszennyező melléktermékek képződésének visszaszorítása. A találmány szerinti eljárás N-foszfono-metil-imino-diecetsav előállítására a monoklór-ecetsavból, ammóniából és kalcium-hidroxidból képzett imino-diecetsav-kalciumsója felhasználásával azzal jellemezhető, hogy az imino-diecetsav-kalciumsóját 2-3:1 mólarányban koncentrált sósavval 50-100 °C közötti hőmérsékleten melegítjük, a kapott imino-diecetsav-hidrogén-kloridot elkülönítjük, majd vízben feloldjuk és adott esetben tisztítás után az imino-diecetsav-hidrogén-kloridra számítva 1,0-1,2:1 mólarányban foszforossavval és 1,0-1,4:1 mólarányban formaldehid vizes oldatával forralás közben reagáltatjuk, adott esetben betöményítés után a kapott terméket elkülönítjük. A találmány szerinti eljárás során a következőképpen járunk el: Monoklórecetsav 60 t%-os vizes oldatába 20-30 °C-on 0,6:1 mólarányban ammóniát adagolunk. Az adagolás végeztével 35-40 °C-on kisebb részletekben 1,05:1 mólarányban kalcium-hidroxidot adagolunk hűtés közben a reakcióelegybe. A reakció során keletkező imino-diecetsav-kalcium sót 2,5:1 mólarányban alkalmazott koncentrált sósav segítségével alakítjuk át 60-80 °C-on történő főzéssel imino-diecetsav-hidrokloriddá. Az átalakítás után 10-20 °C-ra hűtjük a reakcióelegyet, a kivált imino-diecetsav-hidrogénkloridot kiszűrjük, majd imino-diecetsavvá történő átalakítás nélkül feloldjuk vízben, az esetleges mechanikai szennyeződésektől megszűrjük és hozzáadunk 1,05:1 mólarányban foszforossavat. A kapott elegyet forráspontjára melegítjük és hozzáadagolunk 1,2:1 mólarányban formaldehidet vizes oldat formájában. A reakció befejeződése után kivált N-foszfono-metil-imino-diecetsavat kiszűrjük. A találmány szerinti eljárás előnyeit a következőkben foglaljuk össze:- a céltermék jó hozammal és nagy tisztaságban állítható elő egyszerűsített szintézisfolyamatban;- felesleges az imino-diecetsav kinyerése;- kevesebb műveleti lépést tartalmaz és lényegesen kevesebb melléktermék képződik, mert nincs szükség sem az imino-diecetsavnak a hidrokloridjából történő előállítására, sem pedig az imino-diecetsav kalciumsójának nátriumsóvá alakítására;- az imino-dieeetsav-hidroklorid köztitermék tisztítási, szárítási művelet nélkül, közvetlenül felhasználható a találmány szerinti eljárás alapanyagaként;- a foszforossav alkalmazásával kiküszöbölhető a foszfor-triklorid felhasználásával járó műszaki nehézségek, így a keletkező nagy mennyiségű sósav közömbösítése a gyártási folyamatban;- az eljárás egyszerű berendezésekben végrehajtható. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákkal szemléltetjük: 1. példa 500 1 térfogatú, hűthető-fűthető, keverővei, hőmérővel, leszálló és visszafolyató hűtőberendezéssel ellátott zománcozott autoklávban bemérünk 190 kg 50 t%-os vizes monoklór-ecetsav oldatot (1,0 kmól). Hűtés és keverés közben az oldatba vezetünk 12,75 kg (0,75 kmól) ammóniagázt. A reakcióelegy hőmérsékletét ezután 35-40 °C-on tartva, 1,5— -2,5 óra alatt egyenlő részletekben beadago-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
