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2021-02-01 09:02:45|
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起点商标网 专利名称：氨基甲膦酸的生产方法
技术领域：
本发明涉及氨基甲膦酸的生产方法。
氨基甲膦酸作为中间产物，是种用于制造农业化肥的已知化合物。目前已经有各种关于如何将氨基甲膦酸转化为除草剂N-膦酰甲基甘氨酸及其盐的方法。典型的制备方法(如美国专利NO4094928)为使氨基甲膦酸或其烷基酯与乙二醛或水合乙醛酸酯反应生成羰基醛亚氨基甲膦酸酯，羰基醛亚氨基甲膦酸酯被还原和水解后生成N-膦酰甲基甘氨酸。还有其它许多种用氨基甲膦酸作为原材料生产N-膦酰甲基甘氨酸的方法已经发表。
由于缺乏一种经济可行的途径来生产原材料氨基甲膦酸，这些方法的经济开发就受到限制。本发明提供了一种使用低价，易得的原材料制备氨基甲膦酸的方法。而且，本方法的主要反应产物除了需要的氨基甲膦酸外就是二氧化碳，因此本发明方法还有利于环境保护。
本发明提供了一种生产氨基甲膦酸的方法，它包括a)使分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物与一膦酸化试剂反应，其中R和R′可以是相同或不同基团，它们代表膦酸化作用的离去基团，b)水解步骤a)的产物，生成氨基甲膦酸。
虽然本发明的范围不受任何特别理论的限制，但我们认为在化合物R-CH2—NH-CO-NH-CH2-R′[分子式(I)]与膦酸化试剂反应通过与R和R′基团反应，生成一个膦酸化或部分膦酸化的脲中间产物，该中间产物在步骤b)中水解生成氨基甲膦酸。反应路线1为二羟甲基脲与三氯化磷反应的反应路线，反应路线2为二羟甲基脲与氯化亚磷酸二甲酯反应的过程，详述如下。
能作为膦酸化作用离去基团的适合基团R均能被本领域的技术人员所想到。例如卤素、羟基、C1-4烷氧基如甲氧基，乙氧基和丁氧基，芳基氧基如苯氧基，和C1-4烷基酯基团如甲氧羰基和乙氧羰基。通常R与R′相同。由于离去基团R和R′的功能只是被膦酸化试剂除去和取代，我们对它们的性质并不苛求，任何能被膦酸化试剂取代的离去基团都适用于本发明。然而，从经济的角度出发，一般优选简单的离去基团，其中R和R′均是羟基的二羟甲基脲是优选的原材料。
适合的膦酸化试剂包括(i)三氯化磷，(ii)亚磷酸，(iii)亚磷酸二烷盐，如亚磷酸二(C1-7)烷酯，如亚磷酸二甲酯或亚磷酸二乙酯，(iv)分子式为(Cl)nP(OR1)3-n(VI)的化合物或这类化合物的混合物，其中n为1或2，R1是任选取代的烷基如任选取代的C1-7烷基，或任选取代的芳基如任选取代的苯基，或(V)三氯化磷与分子式为R1OH的醇的混合物，其中R1按上述定义。
如果需要也可以将膦酸化试剂混合使用。
分子式为(VI)的化合物中，n优选为1。分子式(VI)中n＝1的已知化合物有各种俗名，包括dialkyl chlorophosphinate、dialkyl phosphoch l oridite、dialkyl chlorophosphite。在此处统一将这类化合物称为氯化亚磷酸二烷酯，如氯化亚磷酸二乙酯。当n为1时，两个R1可为相同或不同基团，如果需要，两个R1基团可以连结形成桥烷基。两个R1通常相同。
虽然任选取代基如卤素和硝基可以出现在烷基基团R1中，但这样的取代基出现并没有什么特别的益处，R1基团优选未取代的C1-7烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。
分子式为(VI)的化合物一般可由三氯化磷与醇R1OH反应制备。如当n＝1时，该式(VI)化合物由2摩尔比例的醇和1摩尔比例的三氯化磷反应而成。当n＝2时，用少于2摩尔比例的醇反应即可得到一定比例式(IV)化合物。当用大于2摩尔比例的醇时，会导致一定比例亚磷酸三烷酯的产生。
虽然式(VI)化合物可以从醇R1OH和三氯化磷的混合物中分离出来以作为磷酸化试剂使用，便三氯化磷在与式R1OH醇混合时，它本身会作为膦酸化试剂，优选比例如前所述。在膦酸化反应过程中该混合物中存在的不同种类的性质可能会复杂，并且在三氯化磷与醇R1OH混合作为膦酸化试剂时，本发明的范围不受混合物中某一特殊组分的存在的限制，不论这些组分是分子式为VI的化合物或是其它化合物。
不论膦酸化试剂是由三氯化磷和醇反应生成的(VI)化合物或是三氯化磷和醇R1OH的混合物，都优选每摩尔三氯化磷用1到2.2摩尔的醇R1OH，如每摩尔三氯化磷用1.8到2.2摩尔的醇R1OH，尤其是每摩尔三氯化磷用的2摩尔醇R1OH。
如果需要，可将反应产物盐酸首先除去，例如用干的非氧化性气体(如N2)喷雾除去盐酸。
当亚磷酸与乙酸和乙酸酐混合时，它是合适的磷酸化试剂。亚磷酸二烷酯也可作为膦酸化试剂，但我们发现这个反应要得到理想的产率，反应温度就必须达到100℃量级，而优选的膦酸化试剂只需在温和条件下就可得到非常高的产率。
优选的膦酸化试剂是三氯化磷，氯化亚磷酸二烷酯(如氯化亚磷酸二乙酯，或氯化亚磷酸二丁酯)，或三氯化磷与一种醇(如乙醇或丁醇)的混合物。
反应阶段(a)适合在基本上无水和非氧化条件下进行。
如果需要，反应阶段(a)可以无溶剂存在下进行，但膦酸化试剂本身要能够理解或悬浮分子式为(I)的化合物并形成一种有效的反应介质。如果需要可加入过量的膦酸化试剂以提供有效的反应介质，如为了降低反应介质的粘度，以及为了能有效地搅拌。另外，无水溶剂也可与膦酸化试剂一起使用。在反应条件下适合的溶剂应是惰性的，尤其要对膦酸化试剂的进攻惰性。合适的的溶剂包括酮、氧化烃、芳族溶剂、腈和无水羧酸及酯。较为优选的溶剂是腈，如乙腈、苄腈、丙腈及丁腈，和羧酸，如乙酸和甲酸乙酯。溶剂也可以混合使用，如甲酸乙酯和乙酸的混合物。为了便于随后分离产物氨基甲膦酸，可用水不相混溶溶剂，详述如下。
为了得到一个流动的反应介质和利于搅拌，对于每重量份式(I)的化合物中优选使用至少为1重量份的溶剂。因此优选的反应溶剂与分子式为(I)的化合物的比例为1∶1至20∶1(重量份)。但过量使用溶剂在经济上不可取，因此溶剂与分子式为(I)的化合物比例优选1∶1至5∶1(重量份)。
尽管在合适的溶剂(如乙腈)中反应阶段(a)可以在-30℃这样的低温条件下缓慢进行，但反应阶段(a)优选在0℃到50℃的温度范围内进行。一般情况下反应阶段(a)的反应温度高于50℃时没有什么特别的益处，这时副产物的产生会减小产率。反应阶段(a)放热，如果需要可以通过冷却来维持需要的温度。
传统上反应阶段(a)中的反应物按化学计量比例加入，但如果需要，可稍微过量地加入膦酸化试剂或分子式为(I)的化合物。在上面已经指出，如果需要使用膦酸化试剂作为反应溶剂则可以过量加入膦酸化试剂。
水解阶段(b)为在反应(a)的反应介质中加入水，任选在取出所用的水混溶溶剂后加入。如果需要，可加入酸或碱以利于水解发生。优选酸水解如用稀无机酸如盐酸。一般酸水解在无机酸浓度为0～36％(重量)时发生，如0.3～4.0％(重量)。当三氯化磷作为膦酸化试剂时，不需要在水解反应时加入酸，因为反应(a)产生酸，我们认为这是膦酸化作用或部分膦酸化作用产生中间产物—脲的结果(反应路线1)。
当反应阶段(a)使用水不混溶溶剂时，加入水或酸会使膦酸化的中间产物(反应路线1中的(II)和反应路线2中的(II))进入水相，分离水相和有机相，使水解步骤(b)在水相中发生，有机相可以循环使用。
当水解反应(a)使用水混溶溶剂时，需要在水解反应(b)结束前分离该溶剂并用一种水不混溶溶剂取代之，这样做有利于溶剂的回收和再循环。如水混溶溶剂可用蒸馏的方法除去并用一种水不混溶溶剂取代。如果水不混溶溶剂的沸点比水混溶溶剂的高，且它们不会形成共沸混合物，则水不混溶溶剂可以在蒸馏前或蒸馏时加入以维持一个有效的工作容积并有助于除去几乎所有存在的水混溶溶剂。例如，当乙腈是水不混溶溶剂时，可加入二甲苯或苄腈，将该混合物加热至乙腈的沸点，此时乙腈可被除去并可再次循环使用。然后加入水或酸将膦酸化的中间产物萃取至水相，然后将其水解或完全水解。水不混溶溶剂相也可以再次循环使用。
水解阶段(b)在反应路线1和2中所示为一步完成。事实上，我们认为水解反应分二步进行(反应路线3)。步骤(i)在温和条件下即可容易地进行，如在环境条件简单地与水接触或在常压下回流。步骤(ii)要求严格的条件，如下所述。我们发现在某些环境下以及当水混溶溶剂将被除去时，加入充足的水会有益于反应，(即在除去水混溶溶剂和加入它的水不混溶溶剂取代物之前，在每摩尔膦酸化中间产物(II)或(II′)中加入至多4摩尔的水会有利于步骤(i)的水解)。所以当蒸馏除去水混溶溶剂时，存在化合物(IV)(而不是化合物(II)或(II′))，并被萃取到水相，以完全水解。
本发明的另一个方面是提供了一种生产氨基甲膦酸的方法，它包括1)使分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物(其中R和R′可以为相同或不同基团，它们代表膦酸化作用的离去基团)与一膦酸化试剂反应，(其中膦酸化试剂是三氯化磷或分子式为ClP(OR1)2的氯化亚磷酸二烷酯，其中R1是C1-7烷基)或与另一类膦酸化试剂(其中膦酸化试剂是三氯化磷和分子式为R1OH的醇的混合物)在水混溶溶剂存在下反应，当膦酸化试剂是三氯化磷时，产物为分子式是(II)的化合物，当膦酸化试剂是氯化亚磷酸二烷酯或是三氯化磷与醇R1OH的混合物时，生成分子式为(II′)的化合物，2)在温和条件下用水水解分子式为(II)或(II′)的化合物，生成分子式为(IV)的化合物，3)蒸馏分离水混溶溶剂并换成水不混溶溶剂，4)加水萃取化合物(IV)到由此形成的水相，5)在100℃～200℃时，水解4)中的水相，相应调节压力，从而生成氨基甲膦酸。
另一种方法是用醇来代替水(反应路线4)，醇可为C1-7烷基醇如R1OH，或C5至C10高级醇，如2-乙基己醇，使在蒸馏除去水混溶溶剂时溶液中存在的是(V)这种化合物(而不是(II)这种化合物)，它再被萃取剂到水相，以进行完全水解。
在蒸馏除去水混溶溶剂(根据反应路线1、2、3或4)时，溶液中存在的化合物种类的选择决定了本方法的灵活性。这些化合物种类的选择可由例如它们在水不混溶溶剂沸点温度时的相对热稳定性来决定。
不论水解步骤(b)是如反应路线1和2所示的步骤(i)和(ii)的化合还是如反应路线3和4所示的分解的过程(ii)，水解步骤(b)都优选在环境温度到回流温度这样一个温度范围，优选采用外部压力。因此，水解优选在100℃到200℃间进行，如在150℃，可相应调节压力。在水解反应中产生二氧化碳(反应路线1)，优选将其在水解时排出。
在整个水解过程中，优选每摩尔原材料(I)中加入5到50摩尔的水。如果需要还可再加入更多的水，但多余的水会给后面的分离阶段造成困难。因此，一般优选加入足以完成水解反应并溶解反应产物的最少量的水。
分子式为(I)的化合物可以是已知化合物，或可以通过类似于制备已知化合物的方法来制备的化合物。如二羟甲基脲传统上由脲和甲醛反应制成。分子式为(I)的化合物参加反应时，可为干燥的固体或无水溶剂中的溶液或浆液，如反应阶段(a)的溶剂中的溶液或浆液。
水解阶段(b)的产物通常是含有所需的氨基甲膦酸产品的水溶液。氨基甲膦酸可用本领域的技术人员已知的方法提取，如用结晶法。但是一般情况下本发明的方法制备的氨基甲膦酸会被作为原材料进行进一步的反应，如作为原材料用于制备N-膦酰基甲基甘氨酸。由于氨基甲膦酸水溶液常常是这些进一步反应的合适的起始物，可任选地先进行中间产物的纯化过程。这样，就不必将氨基甲膦酸从它的水溶液中分解出来。
因此本发明的另一个目的是提供一种生产氨基甲膦酸的方法，其中产物氨基甲膦酸不用从水溶液中分离出来就可进一步用于制备N-膦酰在甲基甘氨酸。
如前所述，当反应阶段(a)是使用一种水不混溶溶剂或当反应阶段(a)所用的水混溶溶剂随后被一种水不混溶溶剂所取代时，这些水不混溶溶剂均可以依连续或半连续原则重新再循环入反应阶段(a)。
当分子式为(VI)的化合物或三氯化磷与醇的混合物作为膦酸化试剂时，水解的一个产物是醇R1OH(反应路线2)，如果这个醇R1OH是水不混溶醇，如C4或C5烷基基团R1的衍生醇(分别为丁醇或戊醇)，就有可能分离、再循环这种醇。如果需要，可以用其它方法回收和再循环低级醇，如在水解时蒸馏。
如果需要，可以变更反应步骤(a)中反应物的加料顺序。例如一般是将分子式为(I)的化合物和膦酸化试剂加入溶剂中。同样也可以将膦酸化剂加入到在反应溶剂中的式(I)化合物的溶液或浆液中，或还可以将式(I)化合物的溶液或浆液加到在反应溶剂中的膦酸化剂的溶液中，如果分子式为(VI)的化合物被用作膦酸化试剂并且它是就地由三氯化磷和醇R1OH发生反应而生成时，则不必在加入反应介质之前先生成分子式为(VI)的化合物。即，例如，三氯化磷可在醇之后被加入到反应溶剂中。
本发明由以下的实施例来描述，如果没有特别说明，所有的组分和百分比按重量计。
实施例1将25.7g(0.183gmol)三氯化磷加入到250ml圆底烧瓶中，并开始搅动。用30分钟时间搅拌下加入10g(0.083gmol)二羟甲基脲。为了利于搅拌反应混合物，再加入10g(0.073gmol)三氯化磷，反应在环境温度下持续3小时。加入20g(0.333gmol)无水乙酸，将反应混合物加热至50℃并维持3小时。再升温至100℃并持续4小时。冷却至60℃，用15分钟时间加入水50g，将反应混合物加热回流(104℃)，进行20小时。
分析所得水溶液，测得存在的氨基甲膦酸的产率大于50％。
实施例2在装配有搅拌器，温度计和冷凝器的500ml圆底烧瓶中加入乙腈(100g，2.44gmol)。用氩气充溢容器，溶剂冷却至10℃。搅拌下，将二羟甲基脲(51.6g，0.40gmol)和三氯化磷(105.9g，0.766gmol)各自分10等份在3小时内加入。反应在环境温度下搅拌16小时，此后起始物呈淤浆状的二羟甲基脲全部溶解。缓慢加入27g水并保持温度在30℃以下。常压下将反应物料加热到足以蒸馏乙腈的温度，在蒸馏过程中缓慢加入100g二甲苯。加入100g水，分离下层水相，其中含有双膦酰基甲基脲(反应路线3中的化合物(IV))。
将稀盐酸(200ml，3.65％浓度，重量比)加入水层，在足够压力下加热水层使之在150℃保温10小时，不断地开启压力导管，以排掉形成的二氧化碳。
核磁共振(nmr)测得氨基甲膦酸产率为85％，高效液相色谱(HPLC)测得的产率为83.2％。
实施例3在装配有搅拌器，温度计和冷凝器的100ml圆底烧瓶中加入丁腈(20g)。用氩气充溢容器，并使溶剂冷却至10℃。将二羟甲基脲(10.3g，95％浓度)和三氯化磷(21.3g)各自分成五等份在约1小时内加入容器中，其中每次加三氯化磷和随后加二羟甲基脲之间延迟10分钟。反应混合物在室温下搅拌过夜，然后加热至55℃并维持1小时。加入水(20g)，已经形成的固体沉淀迅速溶于过剩的水中。水相和有机相分层，得到无色澄清的丁腈层和澄清的双(膦酰甲基)脲水溶液相。核磁共振测得双(膦酰甲基)脲产率为80％。按照实施例1的条件水解水相，将双(膦酰甲基)脲定量转为氨基甲膦酸。
实施例4分别用乙酸和甲酸乙酯作为水混溶溶剂，重复实施例2的步骤。
实施例5用甲苯、苄腈、丙腈和2-甲基-戊二腈作为水不混溶溶剂，重复实施例3的步骤。
实施例7在250ml烧瓶中加入三氯化磷(23.4g)和乙腈(100g)。将二羟甲基脲的二甲醚(分子式(I)中R和R′均为-CH2-O-CH3(12.3g)分批加入。环境温度下搅拌18小时，然后加热至50℃并在此温度持续2小时，反应生成一白色沉淀并放出氢气。将反应混合物加热回流，并保持此温度2小时，蒸馏除去反应混合物中的乙腈溶剂，在蒸馏快要结束时加入30ml二甲苯。用60g水淹没反应混合物并使之分层。真空蒸馏水相除去水(40g)，得一固体产物。
将上述产物溶于40g水和11.9g36％的盐酸中。常压下加热回流。(从经济的角度出发，不必从水相中将水除去得一固体产物又将它溶于水。我们这样做的目的是在蒸馏中可除去生成的HCl，这样水解就可在确定的已知浓度的酸中进行)，用8天时间完全水解，高效液相色谱测得氨基甲膦酸产率为48.3％。
实施例8用分子式(I)中R和R′均为-CH2-O-C4H9的化合物作为原材料，重复实施例7的步骤，高效液相色谱测得氨基甲膦酸产率为35.5％。
实施例9将32.8g亚磷酸的乙酸(60ml)溶液滴加到112.2g乙酸酐中，同时冷却1小时以上。用50分钟分批加入二羟甲基脲(24g)并维持反应温度在10℃到15℃。在10℃时将溶液再搅拌20分钟。反应混合物加热回流并维持回流温度2.5小时。冷却至环境温度后冷却下逐滴加入12.2g水并保持反应温度在25～30℃之间。溶液加热回流并持续该温度2小时。冷却后，用真空蒸馏除去乙酸，得到灰色固体。
将该固体溶于水(40g)和盐酸(11.9g36％的溶液)，常压下加热回流。7天后完全水解，高效液相色谱测得氧基甲膦酸产率为17.8％。
实施例10重复实施例9的步骤，但水解在碱性条件下进行。双(膦酰甲基)脲(82.7g，30％浓度)，0.1gmol)和氢氧化钠溶液(51.1g，47％浓度，0.6gmol)的水溶液在100℃加热120小时。得到10.55g氨基甲膦酸二钠盐。(即加入的双(膦酰甲基)脲有95％转化)。
实施例11在乙腈(100ml)中加入二羟甲基脲(6g)，冷却搅拌下逐滴加入氯化亚磷酸二乙基酯(15.65g)半小时内加完。当二羟甲基脲几乎全部溶于溶液时反应混合物变得澄清。加入水(50ml)和盐酸(10ml0.1M)，加热反应烧瓶以蒸馏乙腈。加入2份乙醇(每份30ml)与水形成共沸混合物，进一步蒸馏，常压下加热回流反应混合物。回流7天后水解完全，氨基甲膦酸的产率为88％(三价磷核磁共振测得)。
实施例12在装配有冷凝器、温度计、搅拌器和滴液漏斗的烧瓶中加入乙腈(25ml)，并将它们冷却至0～10℃。加入三氯化磷(7g)，半小时后加入乙醇(4.6g)，始终维持温度在0～10℃。搅拌反应混合物1小时，1个半小时后加入固体二羟甲基脲(3.3g)，始终维持温度在0～10℃。反应混合物升温至环境温度，搅拌3小时。真空蒸馏除去乙腈。加水(50ml)，常压下加热回流1小时。双(膦酸甲基)脲产率为80％，并按基本定量产率转化为氨基甲膦酸。
实施例13用甲苯代替乙腈，重复实施例12的步骤。膦酸化反应完成后，加入水(50ml)，分离两相。水相在常压下加热回流1小时。双(膦酰甲基)脲的产率为69％并按基本定量产率转化为氨基甲膦酸。
实施例14重复实施例2的前面步骤至呈淤浆状的二羟甲基脲这一起始物并完全溶解。
保持温度在30℃以下，缓慢加入2-乙基己醇(200.7g)。常压下加热反应物料至足以蒸馏出乙腈的温度。加入水(100g)，反应物料加热回流2小时。冷却反应混合物，分层，得到双(膦酰甲基)脲的水溶液，依实施例2的方法水解之。
实施例15将亚磷酸二乙基酯(41.4g)和二羟甲基脲(10g)加入100ml圆底烧瓶中，加热至120℃。继续加热20小时，此间收集到少量馏出液(7.2g)。减压蒸馏多余的亚磷酸二乙基酯，加入水(40ml)。在0.8g36％盐酸存在下加热回流反应物料达2小时。核磁共振测得双(膦酰甲基)脲的产率为66％，并水解转化为氨基甲膦酸，产率按基本定量产率换算。
实施例15在100ml圆底烧瓶内加入三氯化磷(7.0g)，保持温度在20℃以下，缓慢加入甲醇(3.2g)。加入苄腈(25ml)，用30分钟时间分批加入二羟甲基脲(3.3g)。将混合物室温下搅拌过夜，加入水(50ml)，分成两相。将水相加热回流2小时，得到双(膦酰甲基)脲的水溶液，其产率为82％，它水解后转化为氨基甲膦酸，产率按基本定量产率换算。
化学式(说明书中)反应路线1
化学式(说明书中)反应路线2
化学式(说明书中)反应路线3
化学式(说明书中)反应路线4
权利要求
1.一种生产氨基甲膦酸的方法，其中包括a)分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物与一膦酸化试剂反应，其中R和R′可为相同或不同基团，它们代表膦酸化作用的离去基团，b)水解步骤a)的产物，生成氨基甲膦酸。
2.权利要求1所述的方法，其中R与R′相同，并为羟基或C1-4烷氧基。
3.权利要求1或2所述的方法，其中膦酸化试剂是(i)三氯化磷，(ii)亚磷酸，(iii)亚磷酸二烷基酯，(iv)分子式为(Cl)nP(OR1)3-n(VI)的化合物或这些化合物的混合物，其中n为1或2，R1为任选取代的烷基或任选取代的芳基，或(v)三氯化磷与分子式为R1OH的醇的混合物，其中R1按上述定义。
4.权利要求3所述的方法，其中膦酸化试剂是分子式为(VI)的化合物，其中n为1，R1是C1-7烷基。
5.权利要求3所述的方法，其中膦酸化试剂是三氯化磷与分子式为R1OH的醇的混合物，其中R1是C1-7烷基，每摩尔三氯化磷使用1.8至2.2摩尔的醇R1OH。
6.上述任一权利要求所述的方法，其中反应(a)在0℃至50℃的温度下进行。
7.上述任一权利要求所述的方法，其中水解反应(b)在100℃至200℃的温度下进行，相应调节压力。
8.上述任一权利要求所述的方法，其中反应(a)可在某种溶剂存在下进行，溶剂可为酮、氯化烃、芳香溶剂、腈或无水羧酸或酯。
9.权利要求1至7中任一所述的方法，其中反应(a)在水混溶溶剂中进行，该溶剂在水解过程(b)完成之前被分离并换成水不混溶溶剂。
10.一种氨基甲膦酸的生产方法，它包括1)分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物与三氯化磷或分子式为ClP(OR1)2的氯化亚磷酸二烷基酯，其中R1是C1-7烷基的膦酸化试剂，或与三氯化磷和式R1OH醇的混合物的膦酸化剂在水混溶溶剂存在下反应，其中R和R1可以相同或不同，代表膦酸化离去基团，当膦酸化试剂是三氯化磷时，反应产物是分子式为(II)的化合物，当膦酸化试剂是氯化亚磷酸二烷基酯或是三氯化磷与醇R1OH的混合物时，产物是分子式为(II′)的化合物。 2)用水在温和条件下水解分子式为(II)或(II′)的化合物，生成分子式为(IV)的化合物 3)蒸馏分离水混溶溶剂，并换成水不混溶溶剂。4)加水，将形成的化合物(IV)萃取到水相5)在100℃到200℃时，水解(4)中的水相，相应调节压力，生成氨基甲膦酸。
11.上述任一权利要求所述的方法，其中产物氨基甲膦酸不需要分离出来就可进一步反应以制备N-膦酰基甲基甘氨酸。
全文摘要
一种生产氨基甲膦酸的方法，它包括a)分子式为R-CH
文档编号C07F9/38GK1120841SQ94191719
公开日1996年4月17日 申请日期1994年3月15日 优先权日1993年4月7日
发明者K·R·兰德斯, P·G·利格拉斯 申请人:曾尼卡有限公司
技术领域：
本发明涉及氨基甲膦酸的生产方法。
氨基甲膦酸作为中间产物，是种用于制造农业化肥的已知化合物。目前已经有各种关于如何将氨基甲膦酸转化为除草剂N-膦酰甲基甘氨酸及其盐的方法。典型的制备方法(如美国专利NO4094928)为使氨基甲膦酸或其烷基酯与乙二醛或水合乙醛酸酯反应生成羰基醛亚氨基甲膦酸酯，羰基醛亚氨基甲膦酸酯被还原和水解后生成N-膦酰甲基甘氨酸。还有其它许多种用氨基甲膦酸作为原材料生产N-膦酰甲基甘氨酸的方法已经发表。
由于缺乏一种经济可行的途径来生产原材料氨基甲膦酸，这些方法的经济开发就受到限制。本发明提供了一种使用低价，易得的原材料制备氨基甲膦酸的方法。而且，本方法的主要反应产物除了需要的氨基甲膦酸外就是二氧化碳，因此本发明方法还有利于环境保护。
本发明提供了一种生产氨基甲膦酸的方法，它包括a)使分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物与一膦酸化试剂反应，其中R和R′可以是相同或不同基团，它们代表膦酸化作用的离去基团，b)水解步骤a)的产物，生成氨基甲膦酸。
虽然本发明的范围不受任何特别理论的限制，但我们认为在化合物R-CH2—NH-CO-NH-CH2-R′[分子式(I)]与膦酸化试剂反应通过与R和R′基团反应，生成一个膦酸化或部分膦酸化的脲中间产物，该中间产物在步骤b)中水解生成氨基甲膦酸。反应路线1为二羟甲基脲与三氯化磷反应的反应路线，反应路线2为二羟甲基脲与氯化亚磷酸二甲酯反应的过程，详述如下。
能作为膦酸化作用离去基团的适合基团R均能被本领域的技术人员所想到。例如卤素、羟基、C1-4烷氧基如甲氧基，乙氧基和丁氧基，芳基氧基如苯氧基，和C1-4烷基酯基团如甲氧羰基和乙氧羰基。通常R与R′相同。由于离去基团R和R′的功能只是被膦酸化试剂除去和取代，我们对它们的性质并不苛求，任何能被膦酸化试剂取代的离去基团都适用于本发明。然而，从经济的角度出发，一般优选简单的离去基团，其中R和R′均是羟基的二羟甲基脲是优选的原材料。
适合的膦酸化试剂包括(i)三氯化磷，(ii)亚磷酸，(iii)亚磷酸二烷盐，如亚磷酸二(C1-7)烷酯，如亚磷酸二甲酯或亚磷酸二乙酯，(iv)分子式为(Cl)nP(OR1)3-n(VI)的化合物或这类化合物的混合物，其中n为1或2，R1是任选取代的烷基如任选取代的C1-7烷基，或任选取代的芳基如任选取代的苯基，或(V)三氯化磷与分子式为R1OH的醇的混合物，其中R1按上述定义。
如果需要也可以将膦酸化试剂混合使用。
分子式为(VI)的化合物中，n优选为1。分子式(VI)中n＝1的已知化合物有各种俗名，包括dialkyl chlorophosphinate、dialkyl phosphoch l oridite、dialkyl chlorophosphite。在此处统一将这类化合物称为氯化亚磷酸二烷酯，如氯化亚磷酸二乙酯。当n为1时，两个R1可为相同或不同基团，如果需要，两个R1基团可以连结形成桥烷基。两个R1通常相同。
虽然任选取代基如卤素和硝基可以出现在烷基基团R1中，但这样的取代基出现并没有什么特别的益处，R1基团优选未取代的C1-7烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。
分子式为(VI)的化合物一般可由三氯化磷与醇R1OH反应制备。如当n＝1时，该式(VI)化合物由2摩尔比例的醇和1摩尔比例的三氯化磷反应而成。当n＝2时，用少于2摩尔比例的醇反应即可得到一定比例式(IV)化合物。当用大于2摩尔比例的醇时，会导致一定比例亚磷酸三烷酯的产生。
虽然式(VI)化合物可以从醇R1OH和三氯化磷的混合物中分离出来以作为磷酸化试剂使用，便三氯化磷在与式R1OH醇混合时，它本身会作为膦酸化试剂，优选比例如前所述。在膦酸化反应过程中该混合物中存在的不同种类的性质可能会复杂，并且在三氯化磷与醇R1OH混合作为膦酸化试剂时，本发明的范围不受混合物中某一特殊组分的存在的限制，不论这些组分是分子式为VI的化合物或是其它化合物。
不论膦酸化试剂是由三氯化磷和醇反应生成的(VI)化合物或是三氯化磷和醇R1OH的混合物，都优选每摩尔三氯化磷用1到2.2摩尔的醇R1OH，如每摩尔三氯化磷用1.8到2.2摩尔的醇R1OH，尤其是每摩尔三氯化磷用的2摩尔醇R1OH。
如果需要，可将反应产物盐酸首先除去，例如用干的非氧化性气体(如N2)喷雾除去盐酸。
当亚磷酸与乙酸和乙酸酐混合时，它是合适的磷酸化试剂。亚磷酸二烷酯也可作为膦酸化试剂，但我们发现这个反应要得到理想的产率，反应温度就必须达到100℃量级，而优选的膦酸化试剂只需在温和条件下就可得到非常高的产率。
优选的膦酸化试剂是三氯化磷，氯化亚磷酸二烷酯(如氯化亚磷酸二乙酯，或氯化亚磷酸二丁酯)，或三氯化磷与一种醇(如乙醇或丁醇)的混合物。
反应阶段(a)适合在基本上无水和非氧化条件下进行。
如果需要，反应阶段(a)可以无溶剂存在下进行，但膦酸化试剂本身要能够理解或悬浮分子式为(I)的化合物并形成一种有效的反应介质。如果需要可加入过量的膦酸化试剂以提供有效的反应介质，如为了降低反应介质的粘度，以及为了能有效地搅拌。另外，无水溶剂也可与膦酸化试剂一起使用。在反应条件下适合的溶剂应是惰性的，尤其要对膦酸化试剂的进攻惰性。合适的的溶剂包括酮、氧化烃、芳族溶剂、腈和无水羧酸及酯。较为优选的溶剂是腈，如乙腈、苄腈、丙腈及丁腈，和羧酸，如乙酸和甲酸乙酯。溶剂也可以混合使用，如甲酸乙酯和乙酸的混合物。为了便于随后分离产物氨基甲膦酸，可用水不相混溶溶剂，详述如下。
为了得到一个流动的反应介质和利于搅拌，对于每重量份式(I)的化合物中优选使用至少为1重量份的溶剂。因此优选的反应溶剂与分子式为(I)的化合物的比例为1∶1至20∶1(重量份)。但过量使用溶剂在经济上不可取，因此溶剂与分子式为(I)的化合物比例优选1∶1至5∶1(重量份)。
尽管在合适的溶剂(如乙腈)中反应阶段(a)可以在-30℃这样的低温条件下缓慢进行，但反应阶段(a)优选在0℃到50℃的温度范围内进行。一般情况下反应阶段(a)的反应温度高于50℃时没有什么特别的益处，这时副产物的产生会减小产率。反应阶段(a)放热，如果需要可以通过冷却来维持需要的温度。
传统上反应阶段(a)中的反应物按化学计量比例加入，但如果需要，可稍微过量地加入膦酸化试剂或分子式为(I)的化合物。在上面已经指出，如果需要使用膦酸化试剂作为反应溶剂则可以过量加入膦酸化试剂。
水解阶段(b)为在反应(a)的反应介质中加入水，任选在取出所用的水混溶溶剂后加入。如果需要，可加入酸或碱以利于水解发生。优选酸水解如用稀无机酸如盐酸。一般酸水解在无机酸浓度为0～36％(重量)时发生，如0.3～4.0％(重量)。当三氯化磷作为膦酸化试剂时，不需要在水解反应时加入酸，因为反应(a)产生酸，我们认为这是膦酸化作用或部分膦酸化作用产生中间产物—脲的结果(反应路线1)。
当反应阶段(a)使用水不混溶溶剂时，加入水或酸会使膦酸化的中间产物(反应路线1中的(II)和反应路线2中的(II))进入水相，分离水相和有机相，使水解步骤(b)在水相中发生，有机相可以循环使用。
当水解反应(a)使用水混溶溶剂时，需要在水解反应(b)结束前分离该溶剂并用一种水不混溶溶剂取代之，这样做有利于溶剂的回收和再循环。如水混溶溶剂可用蒸馏的方法除去并用一种水不混溶溶剂取代。如果水不混溶溶剂的沸点比水混溶溶剂的高，且它们不会形成共沸混合物，则水不混溶溶剂可以在蒸馏前或蒸馏时加入以维持一个有效的工作容积并有助于除去几乎所有存在的水混溶溶剂。例如，当乙腈是水不混溶溶剂时，可加入二甲苯或苄腈，将该混合物加热至乙腈的沸点，此时乙腈可被除去并可再次循环使用。然后加入水或酸将膦酸化的中间产物萃取至水相，然后将其水解或完全水解。水不混溶溶剂相也可以再次循环使用。
水解阶段(b)在反应路线1和2中所示为一步完成。事实上，我们认为水解反应分二步进行(反应路线3)。步骤(i)在温和条件下即可容易地进行，如在环境条件简单地与水接触或在常压下回流。步骤(ii)要求严格的条件，如下所述。我们发现在某些环境下以及当水混溶溶剂将被除去时，加入充足的水会有益于反应，(即在除去水混溶溶剂和加入它的水不混溶溶剂取代物之前，在每摩尔膦酸化中间产物(II)或(II′)中加入至多4摩尔的水会有利于步骤(i)的水解)。所以当蒸馏除去水混溶溶剂时，存在化合物(IV)(而不是化合物(II)或(II′))，并被萃取到水相，以完全水解。
本发明的另一个方面是提供了一种生产氨基甲膦酸的方法，它包括1)使分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物(其中R和R′可以为相同或不同基团，它们代表膦酸化作用的离去基团)与一膦酸化试剂反应，(其中膦酸化试剂是三氯化磷或分子式为ClP(OR1)2的氯化亚磷酸二烷酯，其中R1是C1-7烷基)或与另一类膦酸化试剂(其中膦酸化试剂是三氯化磷和分子式为R1OH的醇的混合物)在水混溶溶剂存在下反应，当膦酸化试剂是三氯化磷时，产物为分子式是(II)的化合物，当膦酸化试剂是氯化亚磷酸二烷酯或是三氯化磷与醇R1OH的混合物时，生成分子式为(II′)的化合物，2)在温和条件下用水水解分子式为(II)或(II′)的化合物，生成分子式为(IV)的化合物，3)蒸馏分离水混溶溶剂并换成水不混溶溶剂，4)加水萃取化合物(IV)到由此形成的水相，5)在100℃～200℃时，水解4)中的水相，相应调节压力，从而生成氨基甲膦酸。
另一种方法是用醇来代替水(反应路线4)，醇可为C1-7烷基醇如R1OH，或C5至C10高级醇，如2-乙基己醇，使在蒸馏除去水混溶溶剂时溶液中存在的是(V)这种化合物(而不是(II)这种化合物)，它再被萃取剂到水相，以进行完全水解。
在蒸馏除去水混溶溶剂(根据反应路线1、2、3或4)时，溶液中存在的化合物种类的选择决定了本方法的灵活性。这些化合物种类的选择可由例如它们在水不混溶溶剂沸点温度时的相对热稳定性来决定。
不论水解步骤(b)是如反应路线1和2所示的步骤(i)和(ii)的化合还是如反应路线3和4所示的分解的过程(ii)，水解步骤(b)都优选在环境温度到回流温度这样一个温度范围，优选采用外部压力。因此，水解优选在100℃到200℃间进行，如在150℃，可相应调节压力。在水解反应中产生二氧化碳(反应路线1)，优选将其在水解时排出。
在整个水解过程中，优选每摩尔原材料(I)中加入5到50摩尔的水。如果需要还可再加入更多的水，但多余的水会给后面的分离阶段造成困难。因此，一般优选加入足以完成水解反应并溶解反应产物的最少量的水。
分子式为(I)的化合物可以是已知化合物，或可以通过类似于制备已知化合物的方法来制备的化合物。如二羟甲基脲传统上由脲和甲醛反应制成。分子式为(I)的化合物参加反应时，可为干燥的固体或无水溶剂中的溶液或浆液，如反应阶段(a)的溶剂中的溶液或浆液。
水解阶段(b)的产物通常是含有所需的氨基甲膦酸产品的水溶液。氨基甲膦酸可用本领域的技术人员已知的方法提取，如用结晶法。但是一般情况下本发明的方法制备的氨基甲膦酸会被作为原材料进行进一步的反应，如作为原材料用于制备N-膦酰基甲基甘氨酸。由于氨基甲膦酸水溶液常常是这些进一步反应的合适的起始物，可任选地先进行中间产物的纯化过程。这样，就不必将氨基甲膦酸从它的水溶液中分解出来。
因此本发明的另一个目的是提供一种生产氨基甲膦酸的方法，其中产物氨基甲膦酸不用从水溶液中分离出来就可进一步用于制备N-膦酰在甲基甘氨酸。
如前所述，当反应阶段(a)是使用一种水不混溶溶剂或当反应阶段(a)所用的水混溶溶剂随后被一种水不混溶溶剂所取代时，这些水不混溶溶剂均可以依连续或半连续原则重新再循环入反应阶段(a)。
当分子式为(VI)的化合物或三氯化磷与醇的混合物作为膦酸化试剂时，水解的一个产物是醇R1OH(反应路线2)，如果这个醇R1OH是水不混溶醇，如C4或C5烷基基团R1的衍生醇(分别为丁醇或戊醇)，就有可能分离、再循环这种醇。如果需要，可以用其它方法回收和再循环低级醇，如在水解时蒸馏。
如果需要，可以变更反应步骤(a)中反应物的加料顺序。例如一般是将分子式为(I)的化合物和膦酸化试剂加入溶剂中。同样也可以将膦酸化剂加入到在反应溶剂中的式(I)化合物的溶液或浆液中，或还可以将式(I)化合物的溶液或浆液加到在反应溶剂中的膦酸化剂的溶液中，如果分子式为(VI)的化合物被用作膦酸化试剂并且它是就地由三氯化磷和醇R1OH发生反应而生成时，则不必在加入反应介质之前先生成分子式为(VI)的化合物。即，例如，三氯化磷可在醇之后被加入到反应溶剂中。
本发明由以下的实施例来描述，如果没有特别说明，所有的组分和百分比按重量计。
实施例1将25.7g(0.183gmol)三氯化磷加入到250ml圆底烧瓶中，并开始搅动。用30分钟时间搅拌下加入10g(0.083gmol)二羟甲基脲。为了利于搅拌反应混合物，再加入10g(0.073gmol)三氯化磷，反应在环境温度下持续3小时。加入20g(0.333gmol)无水乙酸，将反应混合物加热至50℃并维持3小时。再升温至100℃并持续4小时。冷却至60℃，用15分钟时间加入水50g，将反应混合物加热回流(104℃)，进行20小时。
分析所得水溶液，测得存在的氨基甲膦酸的产率大于50％。
实施例2在装配有搅拌器，温度计和冷凝器的500ml圆底烧瓶中加入乙腈(100g，2.44gmol)。用氩气充溢容器，溶剂冷却至10℃。搅拌下，将二羟甲基脲(51.6g，0.40gmol)和三氯化磷(105.9g，0.766gmol)各自分10等份在3小时内加入。反应在环境温度下搅拌16小时，此后起始物呈淤浆状的二羟甲基脲全部溶解。缓慢加入27g水并保持温度在30℃以下。常压下将反应物料加热到足以蒸馏乙腈的温度，在蒸馏过程中缓慢加入100g二甲苯。加入100g水，分离下层水相，其中含有双膦酰基甲基脲(反应路线3中的化合物(IV))。
将稀盐酸(200ml，3.65％浓度，重量比)加入水层，在足够压力下加热水层使之在150℃保温10小时，不断地开启压力导管，以排掉形成的二氧化碳。
核磁共振(nmr)测得氨基甲膦酸产率为85％，高效液相色谱(HPLC)测得的产率为83.2％。
实施例3在装配有搅拌器，温度计和冷凝器的100ml圆底烧瓶中加入丁腈(20g)。用氩气充溢容器，并使溶剂冷却至10℃。将二羟甲基脲(10.3g，95％浓度)和三氯化磷(21.3g)各自分成五等份在约1小时内加入容器中，其中每次加三氯化磷和随后加二羟甲基脲之间延迟10分钟。反应混合物在室温下搅拌过夜，然后加热至55℃并维持1小时。加入水(20g)，已经形成的固体沉淀迅速溶于过剩的水中。水相和有机相分层，得到无色澄清的丁腈层和澄清的双(膦酰甲基)脲水溶液相。核磁共振测得双(膦酰甲基)脲产率为80％。按照实施例1的条件水解水相，将双(膦酰甲基)脲定量转为氨基甲膦酸。
实施例4分别用乙酸和甲酸乙酯作为水混溶溶剂，重复实施例2的步骤。
实施例5用甲苯、苄腈、丙腈和2-甲基-戊二腈作为水不混溶溶剂，重复实施例3的步骤。
实施例7在250ml烧瓶中加入三氯化磷(23.4g)和乙腈(100g)。将二羟甲基脲的二甲醚(分子式(I)中R和R′均为-CH2-O-CH3(12.3g)分批加入。环境温度下搅拌18小时，然后加热至50℃并在此温度持续2小时，反应生成一白色沉淀并放出氢气。将反应混合物加热回流，并保持此温度2小时，蒸馏除去反应混合物中的乙腈溶剂，在蒸馏快要结束时加入30ml二甲苯。用60g水淹没反应混合物并使之分层。真空蒸馏水相除去水(40g)，得一固体产物。
将上述产物溶于40g水和11.9g36％的盐酸中。常压下加热回流。(从经济的角度出发，不必从水相中将水除去得一固体产物又将它溶于水。我们这样做的目的是在蒸馏中可除去生成的HCl，这样水解就可在确定的已知浓度的酸中进行)，用8天时间完全水解，高效液相色谱测得氨基甲膦酸产率为48.3％。
实施例8用分子式(I)中R和R′均为-CH2-O-C4H9的化合物作为原材料，重复实施例7的步骤，高效液相色谱测得氨基甲膦酸产率为35.5％。
实施例9将32.8g亚磷酸的乙酸(60ml)溶液滴加到112.2g乙酸酐中，同时冷却1小时以上。用50分钟分批加入二羟甲基脲(24g)并维持反应温度在10℃到15℃。在10℃时将溶液再搅拌20分钟。反应混合物加热回流并维持回流温度2.5小时。冷却至环境温度后冷却下逐滴加入12.2g水并保持反应温度在25～30℃之间。溶液加热回流并持续该温度2小时。冷却后，用真空蒸馏除去乙酸，得到灰色固体。
将该固体溶于水(40g)和盐酸(11.9g36％的溶液)，常压下加热回流。7天后完全水解，高效液相色谱测得氧基甲膦酸产率为17.8％。
实施例10重复实施例9的步骤，但水解在碱性条件下进行。双(膦酰甲基)脲(82.7g，30％浓度)，0.1gmol)和氢氧化钠溶液(51.1g，47％浓度，0.6gmol)的水溶液在100℃加热120小时。得到10.55g氨基甲膦酸二钠盐。(即加入的双(膦酰甲基)脲有95％转化)。
实施例11在乙腈(100ml)中加入二羟甲基脲(6g)，冷却搅拌下逐滴加入氯化亚磷酸二乙基酯(15.65g)半小时内加完。当二羟甲基脲几乎全部溶于溶液时反应混合物变得澄清。加入水(50ml)和盐酸(10ml0.1M)，加热反应烧瓶以蒸馏乙腈。加入2份乙醇(每份30ml)与水形成共沸混合物，进一步蒸馏，常压下加热回流反应混合物。回流7天后水解完全，氨基甲膦酸的产率为88％(三价磷核磁共振测得)。
实施例12在装配有冷凝器、温度计、搅拌器和滴液漏斗的烧瓶中加入乙腈(25ml)，并将它们冷却至0～10℃。加入三氯化磷(7g)，半小时后加入乙醇(4.6g)，始终维持温度在0～10℃。搅拌反应混合物1小时，1个半小时后加入固体二羟甲基脲(3.3g)，始终维持温度在0～10℃。反应混合物升温至环境温度，搅拌3小时。真空蒸馏除去乙腈。加水(50ml)，常压下加热回流1小时。双(膦酸甲基)脲产率为80％，并按基本定量产率转化为氨基甲膦酸。
实施例13用甲苯代替乙腈，重复实施例12的步骤。膦酸化反应完成后，加入水(50ml)，分离两相。水相在常压下加热回流1小时。双(膦酰甲基)脲的产率为69％并按基本定量产率转化为氨基甲膦酸。
实施例14重复实施例2的前面步骤至呈淤浆状的二羟甲基脲这一起始物并完全溶解。
保持温度在30℃以下，缓慢加入2-乙基己醇(200.7g)。常压下加热反应物料至足以蒸馏出乙腈的温度。加入水(100g)，反应物料加热回流2小时。冷却反应混合物，分层，得到双(膦酰甲基)脲的水溶液，依实施例2的方法水解之。
实施例15将亚磷酸二乙基酯(41.4g)和二羟甲基脲(10g)加入100ml圆底烧瓶中，加热至120℃。继续加热20小时，此间收集到少量馏出液(7.2g)。减压蒸馏多余的亚磷酸二乙基酯，加入水(40ml)。在0.8g36％盐酸存在下加热回流反应物料达2小时。核磁共振测得双(膦酰甲基)脲的产率为66％，并水解转化为氨基甲膦酸，产率按基本定量产率换算。
实施例15在100ml圆底烧瓶内加入三氯化磷(7.0g)，保持温度在20℃以下，缓慢加入甲醇(3.2g)。加入苄腈(25ml)，用30分钟时间分批加入二羟甲基脲(3.3g)。将混合物室温下搅拌过夜，加入水(50ml)，分成两相。将水相加热回流2小时，得到双(膦酰甲基)脲的水溶液，其产率为82％，它水解后转化为氨基甲膦酸，产率按基本定量产率换算。
化学式(说明书中)反应路线1
化学式(说明书中)反应路线2
化学式(说明书中)反应路线3
化学式(说明书中)反应路线4
权利要求
1.一种生产氨基甲膦酸的方法，其中包括a)分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物与一膦酸化试剂反应，其中R和R′可为相同或不同基团，它们代表膦酸化作用的离去基团，b)水解步骤a)的产物，生成氨基甲膦酸。
2.权利要求1所述的方法，其中R与R′相同，并为羟基或C1-4烷氧基。
3.权利要求1或2所述的方法，其中膦酸化试剂是(i)三氯化磷，(ii)亚磷酸，(iii)亚磷酸二烷基酯，(iv)分子式为(Cl)nP(OR1)3-n(VI)的化合物或这些化合物的混合物，其中n为1或2，R1为任选取代的烷基或任选取代的芳基，或(v)三氯化磷与分子式为R1OH的醇的混合物，其中R1按上述定义。
4.权利要求3所述的方法，其中膦酸化试剂是分子式为(VI)的化合物，其中n为1，R1是C1-7烷基。
5.权利要求3所述的方法，其中膦酸化试剂是三氯化磷与分子式为R1OH的醇的混合物，其中R1是C1-7烷基，每摩尔三氯化磷使用1.8至2.2摩尔的醇R1OH。
6.上述任一权利要求所述的方法，其中反应(a)在0℃至50℃的温度下进行。
7.上述任一权利要求所述的方法，其中水解反应(b)在100℃至200℃的温度下进行，相应调节压力。
8.上述任一权利要求所述的方法，其中反应(a)可在某种溶剂存在下进行，溶剂可为酮、氯化烃、芳香溶剂、腈或无水羧酸或酯。
9.权利要求1至7中任一所述的方法，其中反应(a)在水混溶溶剂中进行，该溶剂在水解过程(b)完成之前被分离并换成水不混溶溶剂。
10.一种氨基甲膦酸的生产方法，它包括1)分子式为R-CH2-NH-CO-NH-CH2-R′的化合物与三氯化磷或分子式为ClP(OR1)2的氯化亚磷酸二烷基酯，其中R1是C1-7烷基的膦酸化试剂，或与三氯化磷和式R1OH醇的混合物的膦酸化剂在水混溶溶剂存在下反应，其中R和R1可以相同或不同，代表膦酸化离去基团，当膦酸化试剂是三氯化磷时，反应产物是分子式为(II)的化合物，当膦酸化试剂是氯化亚磷酸二烷基酯或是三氯化磷与醇R1OH的混合物时，产物是分子式为(II′)的化合物。 2)用水在温和条件下水解分子式为(II)或(II′)的化合物，生成分子式为(IV)的化合物 3)蒸馏分离水混溶溶剂，并换成水不混溶溶剂。4)加水，将形成的化合物(IV)萃取到水相5)在100℃到200℃时，水解(4)中的水相，相应调节压力，生成氨基甲膦酸。
11.上述任一权利要求所述的方法，其中产物氨基甲膦酸不需要分离出来就可进一步反应以制备N-膦酰基甲基甘氨酸。
全文摘要
一种生产氨基甲膦酸的方法，它包括a)分子式为R-CH
文档编号C07F9/38GK1120841SQ94191719
公开日1996年4月17日 申请日期1994年3月15日 优先权日1993年4月7日
发明者K·R·兰德斯, P·G·利格拉斯 申请人:曾尼卡有限公司
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