167343. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-foszfonometil-glicin előállítására
3 metil-glicinné alakul. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös kivitelezési változata szerint úgy járunk el, hogy az oxidálószert az N-(foszfometil)-imino-diecetsavból és vízből készített, a megfelelő reakcióhőmérsékletre már felmelegített elegyhez 5 adjuk, majd a melegítést addig folytatjuk, míg az N-(foszfometil)-imono-diecetsav N-foszfometil-glicinné alakul. A fenti reakció minden valószínűség szerint az A reakcióegyenlet szerint játszódik le. Az 10 egyenletben az egyszerűség kedvéért a hidrogénperoxidot adjuk meg oxidálószerként. A reakció során az I képletű N-(foszfometil)-imino-diecetsav reagál a hidrogénperoxiddal, amikor a II képletű N-foszfometil-glicin, továbbá hangyasavas, szén- 15 dioxid és víz keletkezik. A reakciót 20 C° és 125 C° közötti, vagy ennél magasabb hőmérsékleten végezzük. A reakció gyors lezajlása és a jobb kitermelés érdekében a reakciót előnyösen 70 C° és 120 C° közötti hőmérsékleten 20 végezzük. A reagáló vegyületek, azaz az oxidálószer és az N-(foszfometil)-imino-diecetsav aránya a reakcióelegyben nem szigorúan meghatározott. Az A reakcióegyenletből kitűnik, hogy a reakciótermék, 25 azaz az N-foszfometil-glicin legjobb és legkönnyebb kitermelése érdekében egy mól N-(foszfometil)-iminodiecetsavra számítva legalább két mól oxidálószert (H2 0 2 ) célszerű használnunk. Előnyösen úgy járunk el, hogy az N-(foszfometil)-imino- 30 -diecetsav mólnyi mennyiségére számítva a mólnyi mennyiség háromszorosának megfelelő oxidálószert adunk a reakcióelegyhez. Az N-foszfometil-glicin előállítására kivitelezett oxidációs reakciót vizes reakcióelegyben végezzük. 35 Ha oxidálószerként egy peroxidot használunk, úgy a reakciót előnyösen vizes és savas pH-jú reakcióelegyben végezzük. Végezhetjük a reakciót bármely olyan szerves vagy szervetlen, vízzel elegyedő vagy vízben oldódó sav jelenlétében, 40 amely nem bontja a peroxidot és amely az adott reakciókörülmények között nem oxidálódik. A használandó sav mennyisége nem szigorúan meghatározott, az 100 rész N-(foszfometil)-imino-diecetsavra vonatkoztatva 1 rész és 10 000 rész 45 között változhat. Ha a reakciót magasabb hőmérséklet-tartományokban végezzük, úgy előnyösen több savat adagolunk a reakcióelegyhez. Abban az esetben, ha oxigént tartalmazó gázt 50 használunk oxidálószerként, úgy az N-(foszfometil)-imino-diecetsav telített vizes oldatát készítjük el reakcióelegyként. A műveleti könnyebbség érdekében azonban használhatjuk az N-(foszfometil)-imino-diecetsav hígabb vagy töményebb oldatait is. 55 A fenti reakció reakcióideje nem szigorúan meghatározott, a melegítést végezhetjük 1 perc és 40 óra közötti, vagy ennél hosszabb ideig. Természetesen, a szakemberek előtt nyilvánvalóan, a kitermelési százalék mértéke a reakcióidő és a 60 reakcióhőmérséklet függvényében változik. Alacsony hőmérsékleten (70 C°-nál alacsonyabb) rövid ideig végzett reakció esetén a kitermelési százalék igen kicsi. A találmány szerinti eljárás kivitelezési változata szerint a reakciót legalább 65 4 70 C° hőmérsékleten és legalább egy órán át végezzük, amikor a reakció teljesen végbemegy és a termék elkülönítése egyszerűsödik. A találmány szerinti eljárást légköri, vagy annál kisebb vagy nagyobb nyomáson foganatosíthatjuk. Előnyösen a légköri nyomásnak megfelelő, vagy annál kisebb nyomást biztosítunk a reakcióelegy felett, amikor a reakció gyorsabban lejátszódik. A légkörnél kisebb nyomás biztosítása abban az esetben gazdaságos, ha folyékony vagy szilárd halmazállapotú, esetenként előnyösen a légköri nyomásnál nagyobb nyomást biztosítunk a reakciótérben. Az előzőek során ismertetett reakciót olyan vizes reakcióelegyben végezzük, amelynek pH-ját egy savval satas értékre állítjuk be. Savként használhatunk szervetlen és szerves savakat is. Szervetlen savként például kénsavat, hidrogénfluoridot, foszforsavat, fluorszulfonsavat, pirofoszforsavat, salétromsavat stb. használunk. Szerves savként vízben oldódó vagy vízzel elegyedő szerves savakat használunk, például ecetsavat, propionsavat, hangyasavat, mono-, di- vagy triklórecetsavat, mono-, di- vagy trifluorecetsavat, benzolfoszforsavat stb. A találmány szerinti eljárás során oxidálószerként használhatunk szervetlen peroxidokat, például hidrogénperoxidot, és szerves peroxidokat is. Az oxidáló tulajdonságú szerves peroxidok közül többek között például perhangyasavat, perecetsavat, perbenzoesavat, peroxi-trifluorecetsavat, m-klórperbenzoesavat, benzoilperoxidot, benzol-perszulfonsavat használhatunk. Szervetlen oxidálószerként használhatunk még fémes katalizátor (platina, palládium, ródium, irídium, rubidium stb.) jelenlétében oxigént, levegőt vagy más, molekuláris oxigént tartalmazó gázt, de végezhetjük az oxidálást ultraibolya fénnyel, permangánsawal, dikrómsawal, klórdioxiddal, perkénsawal stb. is. A találmány szerinti eljárás során kiindulási anyagként használt N-(foszfometil)-imino-diecetsavat ismert eljárásokkal állíthatjuk elő. így például a kiindulási vegyület előállítására kénsav jelenlétében formaldehidet, imino-diecetsavat és orto-foszforosavat reagáltatunk. Az N-(foszfometil)-imino-diecetsavat tartalmazó reakcióelegyet használhatjuk a továbbiakban az N-foszfometil-glicin elójállítására. Előnyösen azonban elkülönítjük az N-(foszfometil)-imino-diecetsavat és így adagoljuk a glicinszármazék előállításakor a reakcióelegyhez. A találmány szerinti eljárás során, a reakciótermék elkülönítésére vízzel elegyedő szerves oldószert, például alkoholt, mint például metanolt, etanolt, izopropanolt, butanolt stb. dioxánt vagy más, vízzel elegyedő heterociklusos vegyületet, ketont, például acetont, metil-etil-ketont stb., glikolt vagy poliglikolt, például etilénglikolt, propilénglikolt, dietilénglikolt, metil-celloszolvot, dimetil-celloszolvotj glicerint stb. használunk. A szakemberek számára érthetően a fentieken kívül sok más, vízzel elegyedő szerves oldószert is használhatunk a fenti reakcióval előállított termék elkülönítésére. 2
