СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ФОСФОНОМЕТИЛГЛИЦИНА И ЕГО СОЛЕЙ Российский патент 2002 года по МПК C07F9/38 

Предпосылки изобретения
N-фосфонометилглицин, также известный под своим обычным названием глифосат, представляет собой высокоэффективный коммерческий гербицид (продаваемый под торговой маркой Roundup^ТМ), полезный для борьбы с огромным разнообразием сорняков. При использовании в гербицидной композиции N-фосфонометилглицин обычно имеет форму одной из многочисленных солей в растворе, предпочтительно в водном растворе.

Известно много способов получения М-фосфонометилглицина, в том числе несколько способов получения N-фосфонометилглицина из аминометилфосфоновой кислоты (АМФК) или ее солей. Эти способы включают процесс, в котором АМФК добавляется к водному раствору глиоксаля при 40-45^oС и нагревается, как это описывается в выложенной японской патентной заявке (Japanese Patent Application Laid - Open) 61992/1987; процесс, в котором АМФК и глиоксаль подвергаются реакции в присутствии диоксида серы, как это описывается в европейском патенте ЕР 81459 и патенте США 4369142; способ, в котором АМФК и глиоксиловая кислота подвергаются реакции, и после этого проводится восстановление водородом в присутствии палладиевого катализатора, как это описывается в ЕР 186648; способ, в котором АМФК и хлоруксусная кислота нагреваются в присутствии акцептора кислоты, такого, как гидроксид натрия, как это описывается в патенте Польши 120759 и патенте Испании 504479; способ, в котором АМФК и диэтилброммалонат подвергаются реакции в щелочных условиях, и затем проводится гидролиз в кислотных условиях с использованием серной кислоты, как это описывается в патенте Испании 545456. Эти способы, однако, имеют недостатки, включающие использование летучих газов, создание высоких уровней содержания побочных продуктов, идущих в отход, недостаточный выход конечного продукта, относительно высокие затраты на материалы и неудовлетворительное качество продукта.

Другие известные способы получения N-фосфонометилглицина из АМФК включают гидролиз промежуточного соединения N-фосфонометилглицинонитрила или его солей. Например, согласно патенту США 4221583 АМФК подвергается реакции последовательно с формальдегидом, обычно в присутствии щелочи, и цианидом щелочного металла при рН 7-10. Получающийся в результате продукт, N-фосфонометилглицинонитрил, затем превращается в N-фосфонометилглицин. Выход выделенного N-фосфонометилглицина, исходя из АМФК, составлял приблизительно только 60%, и необходимо было использовать вплоть до 2,4-кратного мольного эквивалента цианида калия и тщательно регулировать рН для достижения данного выхода.

Аналогично, согласно патенту Польши 156,933 реакция АМФК для получения N-фосфонометилглицинонитрила является последовательной и многостадийной, с использованием формальдегида и цианида щелочного металла или цианида водорода. Процесс патента Польши 156,933 требует даже еще более тщательного регулирования рН с помощью добавления минеральной кислоты для получения оптимальных выходов.

Заявка PCT/95/GB 2573 также касается реакции АМФК с получением N-фосфонометилглицинонитрила в ходе последовательного, многостадийного процесса с использованием формальдегида и цианида щелочного металла. Процесс PCT/95/GB 2573 избегает использования цианида водорода (HCN) и также требует тщательного регулирования рН с помощью непрерывного добавления минеральной кислоты для получения оптимальных выходов.

Патент США 5453537 описывает еще один способ получения N-фосфонометилглицина с использованием АМФК в качестве исходного соединения. Подвергаются реакции АМФК в форме ее двойной соли щелочного металла и гликонитрил, и получающийся в результате N-фосфонометилглицинонитрил гидролизуется с получением N-фосфонометилглицина. В соответствии с примерами выход выделенного N-фосфонометилглицина составлял в лучшем случае 78%, исходя из АМФК. Природа АМФК требует для данного способа добавления гидроксида щелочного металла в количестве, в два раза превышающем мольное количество АМФК, для осуществления реакции между гликолонитрилом и АМФК. Использование гликолонитрила для получения в данном процессе промежуточного N-фосфонометилглицинонитрила также устраняет непосредственное цианометилирование АМФК путем использования более основного, более легко доступного и менее дорогого сырья, такого, как формальдегид и цианид натрия, калия или водорода.

Таким образом, существует потребность на современном уровне техники в создании универсального способа, который непосредственно и легко превращает АМФК в N-фосфонометилглицин и его соли с высокими выходами из недорогих и доступных сырьевых материалов.

Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение касается способа получения N-фосфонометилглицина и его солей. Более конкретно, настоящее изобретение касается способа получения N-фосфонометилглицина, включающего реакцию АМФК, цианида щелочного металла или водорода и формальдегида и гидролиз продукта данной реакции с образованием N-фосфонометилглицина и его солей.

Способ, согласно настоящему изобретению, обладает значительными преимуществами по сравнению с другими способами получения N-фосфонометилглицина, включающими цианометилирование АМФК, заключающимися в том, что для него не требуется внимательно следить за величиной рН. В частности, нет необходимости добавлять минеральную кислоту в реакционный раствор АМФК/гидроксид щелочного металла/цианид щелочного металла или водорода/формальдегид для того, чтобы регулировать рН. Использование реагентов цианида щелочного металла или водорода и формальдегида в предлагаемом в настоящем изобретении способе цианометилирования АМФК также позволяет проводить реакцию без использования предварительно полученного реагента гликонитрила, используемого в некоторых других способах. Кроме этого, способ согласно изобретению не ограничивается реагентами в виде цианидов щелочных металлов, так как он может использовать цианид водорода (HCN) в качестве цианидного реагента.

Описание иллюстративных вариантов реализации
Настоящее изобретение в широком смысле направлено на стадию цианометилирования АМФК при получении N-фосфонометилглицина.

В предпочтительном варианте реализации способ изобретения касается реакции АМФК, около одного эквивалента гидроксида щелочного металла, около одного эквивалента цианида щелочного металла или водорода и примерно одного эквивалента формальдегида, с последующим добавлением около одного эквивалента гидроксида щелочного металла и последующим подкислением смеси для кристаллизации конечного продукта глифосата.

Согласно еще одному предпочтительному варианту реализации способ изобретения включает непрерывный процесс, согласно которому АМФК и примерно один эквивалент гидроксида щелочного металла (смесь которых образует моносоль АМФК), примерно один эквивалент цианида водорода или щелочного металла и примерно один эквивалент формальдегида добавляются в реактор примерно при таком же мольном соотношении в течение периода времени, например, около 40-50 мин, смесь поддерживается при низкой температуре, например, около 5^oС или ниже. Реакционный раствор затем перемешивается, например, в течение около 30 мин примерно при 3-5^oС и после этого перемешивается при температуре окружающей среды в течение периода времени, например, около 1,5 ч. Затем к раствору добавляется примерно один эквивалент гидроксида щелочного металла, и раствор нагревается, например, в течение около 2 ч. Затем раствор охлаждается и подкисляется до такого значения рН, при котором продукт глифосата кристаллизуется, например, приблизительно до рН 1,05, и кристаллизующийся продукт глифосат удаляется путем фильтрования или центрифугирования.

Согласно еще одному предпочтительному варианту реализации способ, соответствующий изобретению, включает периодический процесс, согласно которому моносоль АМФК (которая может быть получена в результате смешивания АМФК и эквивалента гидроксида щелочного металла), и эквивалент цианида щелочного металла или водорода смешиваются в реакторе в водном растворе, к которому в течение некоторого периода времени добавляется эквивалент раствора формальдегида, при этом температура поддерживается ниже около 25^oС, после чего раствор перемешивается при температуре окружающей среды в течение некоторого периода времени, например, в течение около 1-3 ч. После этого к смеси добавляется приблизительно один эквивалент гидроксида щелочного металла, и смесь нагревается до температуры дефлегмации в течение периода времени, например, равного 1-3 ч. Затем раствор охлаждается и подкисляется до такого рН, чтобы прошла кристаллизация продукта глифосата, например, приблизительно до рН около 1,05, и кристаллизующийся конечный продукт глифосат удаляется путем фильтрования или центрифугирования.

Реагент "АМФК" в общем случае представляет аминометилфосфоновую кислоту или ее соль, также называемую "аминометилфосфонатом". Например, АМФК может быть моно-или двойной солью щелочного металла и аминометилфосфоновой кислоты. В предпочтительном варианте реализации реагент АМФК представляет моносоль щелочного металла и АМФК, например, мононатриевую или монокалиевую соль АМФК, которая может быть получена в результате смешивания аминометилфосфоновой кислоты с эквивалентом гидроксида щелочного металла. Например, мононатриевая соль АМФК может быть получена в результате смешивания АМФК и эквивалента гидроксида натрия, одних или в присутствии других реагентов, например цианида щелочного металла, или водорода, или формальдегида.

Реагент цианид может быть цианидом щелочного металла, например цианидом натрия или калия, или цианидом водорода. Реагент формальдегид может добавляться в виде формалина. Реагенты АМФК/цианид щелочного металла или водорода/формальдегид предпочтительно добавляются в мольном соотношении примерно 1: 1:1. Когда компонент АМФК представляет смесь аминометилфосфоновой кислоты и гидроксида щелочного металла, мольное соотношение аминометилфосфоновой кислоты/гидроксида щелочного металла/цианида щелочного металла или водорода/формальдегида составляет приблизительно 1:1:1:1. В данном контексте соотношение, равное приблизительно 1:1, предпочтительно обозначает мольное соотношение 0,75-1,25:1, более предпочтительно мольное соотношение 0,85-1,15:1 и наиболее предпочтительно мольное соотношение 0,9-1,1:1.

Следующие примеры приводятся для демонстрации предпочтительных вариантов реализации изобретения. Специалистом в данной области должно быть понятно, что приемы, описанные в приведенных ниже примерах, представляют приемы, описанные изобретателями для осуществления на практике настоящего изобретения, и, таким образом, могут рассматриваться в качестве предпочтительных. Однако специалистам в данной области должно быть понятно в свете настоящего описания, что в конкретных описываемых вариантах реализации может производиться множество изменений, и результаты будут получаться все еще такими же или подобными, без отклонения от существа и объема настоящего изобретения.

Пример 1
Трехгорлая колба емкостью 250 мл, содержащая 25 мл воды, охлаждалась в ледяной бане и снабжалась термометром, механической мешалкой и двумя насосами со шприцами. Один насос имел два шприца. В один из них вводился раствор цианида натрия (4,9 г, 0,1 моль) в 14 мл воды, в то время как второй содержал 37%-ный формалин марки ACS (0,1 моль) в 14 мл воды. На другом насосе был установлен шприц на 60 мл. Этот шприц использовался для добавления АМФК в виде мононатриевой соли, полученной из АМФК (11,1 г, 0,1 моль), растворенной в 60 мл воды с гранулами гидроксида натрия (0,1 моль) при температуре окружающей среды, с мононатриевой солью АМФК раствор слегка подогревался для поддержания растворимости.

Насосы со шприцами приводились в действие одновременно. Тем самым три реагента переносили в колбу примерно при одном и том же мольном соотношении на протяжении 40-50 мин, и каждый шприц прополаскивался 2 мл воды. Температура в течение добавления поддерживалась при 5^oС или ниже в течение большей части добавления. Реакционный раствор затем перемешивался при температуре от 3 до 5^oС в течение около 30 мин и затем при комнатной температуре в течение около 1,5 ч.

Аликвота реакционной смеси в 1,0 мл взвешивалась с точностью до четвертого знака и разбавлялась водой в мерной колбе на 10 мл. Проводился фосфорный ЯМР данного разбавленного образца с использованием в качестве наружного коаксиального стандарта 5%-ной Н₃РО₄. Химические сдвиги АМФК и N-цианометил АМФК (то есть, N-фосфонометилглицинонитрила) составляли 19/1 и 16,2 млн. дол. по отношению к фосфорной кислоте в присутствии 3,0 эквивалентов NaOH. В данном случае бис-цианометилированное производное АМФК приписывалось в виде плеча на пике N-цианометил - АМФК при 16,4 млн. дол. С двумя эквивалентами NaOH химические сдвиги N-цианометил - АМФК и непрореагировавшей АМФК наблюдались в областях 14,9 - 15,0 и 15,9 - 16,2 млн. дол. соответственно. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицинонитрила 94,6%.

К раствору добавлялись гранулы гидроксида натрия (100 млоль). Полученный в результате желтый раствор затем нагревался в условиях дефлегмации в течение 2 ч с выделением аммиака.

После охлаждения до температуры окружающей среды взвешивалась 1,0 мл аликвота гидролизата с точностью до четвертого знака после запятой и разбавлялась водой в мерной колбе на 10 мл. Полученный в результате раствор анализировался по методу 31Р ЯМР. Химические сдвиги АМФК, глифосата и GI в этих образцах гидролизата составляли соответственно 18,7 - 18,9, 15,9 - 16,2 и 15,4 - 16,1 млн. дол. по отношению к фосфорной кислоте. Результаты ЯМР показали выход 94,6%.

Желтый гидролизат переносился в тарированную колбу на 250 мл, взвешивался и концентрировался в вакууме на роторном испарителе при 50-65^oС, в зависимости от давления. Концентрированный гидролизат взвешивался, переносился обратно в первоначальную колбу, и вес доводился добавлением воды так, чтобы получалось общее количество концентрированного гидролизата приблизительно 65 г. Концентрированный гидролизат перемешивался механически, охлаждался на ледяной бане и обрабатывался тремя порциями 37%-ной НСl для достижения рН в подкисленном растворе 1,05. После кристаллизации суспензия перемешивалась при комнатной температуре в течение ночи, и периодически регулировалась величина рН путем добавления небольших количеств концентрированной 37%-ной НСl или водного раствора NaOH (40 или 50 вес.%) для доведения рН до 1,05±0,05. Если рН оставался в пределах данного диапазона рН в течение по меньшей мере одного часа, считалось, что кристаллизация прошла полностью.

Суспензия фильтровалась в воронку из агломерированного стекла, установленную на тарированной колбе емкостью 250 мл с вакуумным фильтром. Первоначальный фильтрат повторно использовался для прополаскивания колбы и обеспечения полного переноса твердой фазы. Отфильтрованная твердая фаза последовательно промывалась 10 мл воды и 10 мл метанола. Влажная твердая фаза сушилась в вакуумном сушильном шкафу при 45-55^oС до тех пор, пока вес твердой фазы не становился постоянным. Высушенная твердая фаза и фильтрат анализировались на наличие глифосата с помощью ВЭЖХ. Выход выделенного глифосата составлял 85,3% с чистотой 98,8%.

Пример 2
Трехгорлая 250-мл колба охлаждалась на ледяной бане и снабжалась термометром, механической мешалкой и насосом с двумя шприцами. В одном из них брался раствор цианида натрия (4,9 г/ 0,1 моль) в 14 мл воды, в то время как второй содержал 37%-ный формалин марки ACS (0,1 моль) в 14 мл воды. Мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) в 60 мл воды загружалась в 250-мл колбу и одновременно добавлялись растворы формальдегида и цианида натрия со скоростью 0,6 мл/мин при 3-5^oС. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5^oС, а затем при комнатной температуре, как это представлено в примере 1.

Фосфорный анализ ЯМР данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 93,7%.

Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились так, как описано в примере 1. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 91,1%. Выход выделенного глифосата составлял 82% чистотой 100%.

Пример 3
Процедура примера 2 повторялась, за исключением того, что колба загружалась гранулами гидроксида натрия (75 ммоль) и АМФК (100 ммоль) в 60 мл воды вместо мононатриевой соли АМФК и для проведения гидролиза добавлялся гидроксид натрия (125 ммоль).

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 51,2%. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 56,8%. Выход выделенного N-фосфонометилглицина был равен 40,8% с чистотой, равной 50%.

Пример 4
Повторялась процедура примера 2, за исключением того, что в колбу загружались гранулы гидроксида натрия (125 ммоль) и АМФК (100 ммоль) в 60 мл воды вместо мононатриевой соли АМФК и для проведения гидролиза добавлялся гидроксид натрия (75 ммоль).

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 80,2%. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 80,6%. Выход выделенного N-фосфонометилглицина был 67% с чистотой 92%.

Пример 5
Для получения водной смеси цианида натрия и формальдегида трехгорлая 50-мл колба оснащалась магнитной мешалкой, термометром и 10-мл пластиковым разовым шприцем, приводимым в действие насосом. Перемешанный магнитной мешалкой раствор цианида натрия (4,9 г; 0,1 моль) в 15 мл milli-Q воды в колбе охлаждался на ледяной бане до 5^oС. Раствор формалина марки ACS (37%, 7,5 мл, 0,1 моль) добавлялся по капле из шприца со скоростью 0,2 мл/мин, при этом температура поддерживалась в пределах от 5 до 10^oС. В конце добавления раствор охлаждался и хранился при 5^oС.

250-мл трехгорлая колба оснащалась механической мешалкой, Y-переходником с термометром, шприцевым насосом с 20-мл шприцем и дефлегматором. Перемешанная механическим путем суспензия АМФК (11,1 г, 0,1 моль) в 60 мл воды охлаждалась на ледяной бане и обрабатывалась указанным количеством гранул гидроксида натрия (100 ммоль). Гранулы гидроксида натрия растворялись при перемешивании, и получаемый раствор охлаждался до 5^oС.

Водная смесь цианида натрия и формальдегида, полученная выше, добавлялась к раствору АМФК, полученному выше, при помощи насоса со шприцем со скоростью около 0,6 мл/мин, при поддержании температуры ниже примерно 5^oС. В конце добавления реакционная смесь перемешивалась при 3-5^oС в течение еще 30-45 мин. Ледяная баня удалялась, и слегка окрашенная реакционная смесь перемешивалась в течение дополнительных 90-100 мин при комнатной температуре. Фосфорный ЯМР анализ показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 94,1 и 100% за два отдельных прохода.

Гидролиз, подкисление НСl и выделение твердой фазы глифосата из этих экспериментов были такими же, как описаны для примера 1. Результаты ЯМР анализа показали выходы N-фосфонометилглицина 94,9% и 93,1% за два прохода. Соответствующие выходы выделенного глифосата составили 84,1% и 81,9% с соответствующей чистотой 98,7% и 95,4%.

Пример 6
Процедура примера 5 повторялась, за исключением того, что гранулы гидроксида натрия (100 ммоль) растворялись в водной смеси цианида натрия и формальдегида, и для проведения гидролиза дополнительный гидроксид натрия не добавлялся. Фосфорный ЯМР анализ показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 51,8%. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 73,7%. Соответствующий выход выделенного глифосата составлял 56,9% с чистотой 69,7%.

Пример 7
Процедура примера 6 повторялась, за исключением того, что вместо мононатриевой соли аминометилфосфоната использовалась АМФК (100 ммоль), а для проведения гидролиза дополнительно добавлялся гидроксид натрия (100 ммоль). Фосфорный ЯМР анализ показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 93,0%. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 92,6%. Соответствующий выход выделенного глифосата составлял 79,6% c чистотой 94,7%.

Примеры 8 - 13
Повторялась процедура примера 5, за исключением того, что количество гранул гидроксида натрия, используемое для растворения АМФК перед добавлением в реакционную колбу, и дополнительное количество гидроксида натрия, добавляемое для проведения гидролиза, варьировались, как показано в таблице, вместе с результатами таких вариаций.

Пример 14
В соответствии с процедурой примера 1 динатриевая соль АМФК, полученная в 60 мл воды из АМФК (11,1 г, 0,1 моль) и гранул гидроксида натрия (0,2 моль), использовалась вместо ее мононатриевой соли.

Фосфорный ЯМР анализ реакционной смеси, соответствующей примеру 1, показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 54,6%.

Гидролиз проводился, как описано в примере 1, за исключением того, что гидроксид натрия не добавлялся. Подкисление при помощи НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как это описано в примере 1. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 71,3%. Выход выделенного глифосата составлял 54,8% с чистотой по анализу 69,6%.

Пример 15
250-мл трехгорлая колба оснащалась термометром, механической мешалкой и насосом со шприцем, содержащим 37%-ный формалин марки ACS (0,1 моль) в 7,5 мл воды. Мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) и цианид натрия (4,9 г; 0,1 моль) в 120 мл воды загружались в 250-мл колбу и хранились при температуре меньшей, чем 5^oС. Формальдегид добавлялся со скоростью 0,2 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5^oС и при комнатной температуре, как представлено в примере 1.

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 94,1%.

Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 96,7%. Выход выделенного глифосата составил 86,7% с чистотой 100,0%.

Пример 16
Процедура Примера 15 повторялась, за исключением того, что мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) и цианид натрия (0,1 моль) вводились в колбу и хранились при температуре окружающей среды 25^oС. Формальдегид добавлялся со скоростью 0,2 мл/мин при 25^oС. Реакционная смесь затем перемешивалась при температуре окружающей среды, как приведено в примере 1.

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 82,8%.

Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 97,3%. Выход выделенного глифосата составил 81,5% с чистотой 95,7%.

Пример 17
Повторялась процедура примера 15, за исключением того, что мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) и цианид натрия (0,1 моль) загружались в колбу в 60 мл воды и оставлялись при температуре меньшей, чем 5^oС. Формальдегид добавлялся со скоростью 0,2 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5^oС и при комнатной температуре (температуре окружающей среды), как приведено в примере 1.

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 89,6%.

Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 93,4%. Выход выделенного глифосата составил 80,5% с чистотой 94,8%.

Пример 18
250-мл трехгорлая колба оснащалась термометром, механической мешалкой и насосом со шприцем, содержащим водный раствор цианида натрия (4,9 г; 0,1 моль) в 12 мл воды. Мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) в 60 мл воды и 37% формалин ACS (0,1 моль) в 7,5 мл воды загружались в 250-мл колбу и оставлялись при температуре, меньшей, чем 5^oС. Раствор цианида натрия добавлялся со скоростью 0,32 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5^oС и при комнатной температуре, как представлено в примере 1.

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 79,4%.

Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 79,0%. Выход выделенного глифосата составил 67,0% с чистотой 92,4%.

Пример 19
250-мл трехгорлая колба оснащалась механической мешалкой, термометром и насосом со шприцем. Добавлялся перемешанный при помощи магнитной мешалки раствор цианида натрия (4/9 г; 0,1 моль) в 35 мл milli-Q воды и охлаждался на ледяной бане до 4^oС. По капле из шприца со скоростью 0,2 мл/мин добавлялся 37% раствор формалина ACS (7,5 мл; 0,1 моль) при поддержании температуры в пределах 5-10^oС.

В отдельной 125-мл колбе Эрленмейера перемешанная магнитной мешалкой суспензия АМФК (11,1 г; 0,1 моль) в 60 мл воды охлаждалась на ледяной бане и обрабатывалась гидроксидом натрия (100 ммоль), давая раствор мононатриевой соли АМФК. Ледяная баня удалялась, и слегка окрашенный раствор оставлялся подогреваться до комнатной температуры. Раствор добавлялся в колбу при 5^oС при помощи насоса со шприцем с расходом приблизительно 1,3 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 5^oС или ниже в течение 1/2 ч и затем при комнатной температуре в течение 1,4 ч.

Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с Примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 95,6%.

Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 94,2%. Выход выделенного глифосата составил 82,4% с чистотой 96,7%.

Все способы, описанные и заявленные, могут быть осуществлены без чрезмерного экспериментирования в свете настоящего описания. Хотя композиция и способы настоящего изобретения были описаны с учетом предпочтительных вариантов реализации, специалистам в соответствующей области очевидно ясно, что к способу, описанному здесь, могут быть применены модификации без отклонения от концепции, существа и объема изобретения. Имеется в виду, что все такие аналогичные замены и модификации, очевидные для специалистов в соответствующей области, охватываются сущностью, объемом и концепцией изобретения.

Изобретение относится к способу получения N-фосфонометилглицина и его солей, представляющих собой высокоэффективный коммерческий гербицид, полезный для борьбы с огромным разнообразием сорняков. Описывается способ получения N-фосфонометилглицина и его солей, включающий смешение аминометилфосфоната, цианида щелочного металла или цианида водорода и формальдегида с получением продукта, гидролиз продукта и выделение гидролизованного продукта с получением N-фосфонометилглицина или его солей, при этом смешение реагентов проводят одновременно и в ходе образования упомянутого продукта по существу не требуется регулирование рН. Технический результат - упрощение технологического процесса. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения N-фосфонометилглицина или его солей, включающий смешение аминометилфосфоната, цианида щелочного металла или цианида водорода и формальдегида с получением продукта, гидролиз полученного продукта и выделение гидролизованного продукта с получением N-фосфонометилглицина или его солей, отличающийся тем, что смешение реагентов проводят одновременно и в ходе образования упомянутого продукта по существу не требуется регулирование рН. 2. Способ по п. 1, в котором аминометилфосфонатом является моносоль аминометилфосфоновой кислоты. 3. Способ по п. 2, в котором моносолью аминометилфосфоновой кислоты является мононатриевая или монокалиевая соль. 4. Способ по п. 1, в котором цианидом щелочного металла является цианид калия или цианид натрия. 5. Способ по п. 1, в котором реакцию аминометилфосфоната, цианида щелочного металла или цианида водорода и формальдегида проводят при температуре, не превышающей 60^oС. 6. Способ по п. 1, в котором формальдегид используют в количестве примерно от 0,75 до 1,25-кратного мольного количества по отношению к аминометилфосфонату. 7. Способ по п. 1, в котором цианид щелочного металла или цианид водорода используют в количестве примерно от 0,75 до 1,25-кратного мольного количества по отношению к аминометилфосфонату. 8. Способ по п. 1, в котором аминометилфосфонатом является аминометилфосфоновая кислота, монощелочнометаллический аминометилфосфонат или дищелочно-металлический аминометилфосфонат. 9. Способ по п. 1, в котором аминометилфосфонат представляет продукт реакции аминометилфосфоновой кислоты и гидроксида щелочного металла. 10. Способ по п. 9, в котором гидроксидом щелочного металла является гидроксид натрия или гидроксид калия. 11. Способ по п. 9, в котором гидроксид щелочного металла используют в количестве примерно от 0,75 до 1,25-кратного мольного количества по отношению к аминометилфосфоновой кислоте. 12. Способ по п. 1, в котором для проведения гидролиза добавляют минеральную кислоту. 13. Способ по п. 1, в котором N-фосфонометилглицин получают после гидролиза добавлением гидроксида щелочного металла или сильной минеральной кислоты в количестве, достаточном для достижения рН приблизительно 1,0-1,2. 14. Способ по п. 1, в котором аминометилфосфоновую кислоту, гидроксид щелочного металла, формальдегид и цианид щелочного металла или цианид водорода добавляют одновременно. 15. Способ по п. 1, в котором монощелочно-металлический аминометилфосфонат, формальдегид и цианид щелочного металла добавляют одновременно. 16. Способ по п. 1, в котором дищелочно-металлический аминометилфосфонат, формальдегид и цианид водорода добавляют одновременно. 17. Способ получения N-фосфонометилглицина или его солей, включающий смешение аминометилфосфоната, цианида щелочного металла или цианида водорода и формальдегида с получением продукта, гидролиз полученного продукта и выделение гидролизованного продукта с получением N-фосфонометилглицина или его солей, отличающийся тем, что проводят одновременное смешение, по крайней мере, двух из реагентов аминометилфосфоната, цианида щелочного металла или цианида водорода и формальдегида, после чего добавляют другие реагенты с получением продукта, при этом в ходе образования упомянутого продукта по существу не требуется регулирование рН. 18. Способ по п. 17, в котором формальдегид и цианид щелочного металла или цианид водорода смешивают одновременно и затем подвергают реакции с аминометилфосфоновой кислотой. 19. Способ по п. 18, в котором аминометилфосфоновую кислоту дополнительно подвергают реакции с гидроксидом щелочного металла. 20. Способ по п. 17, в котором формальдегид, гидроксид щелочного металла и аминометилфосфоновую кислоту смешивают одновременно и затем подвергают реакции с цианидом щелочного металла или с цианидом водорода. 21. Способ по п. 17, в котором цианид щелочного металла или цианид водорода и формальдегид смешивают одновременно вместе и затем подвергают реакции с монощелочно-металлическим аминометилфосфонатом. 22. Способ по п. 17, в котором цианид щелочного металла, гидроксид щелочного металла и аминометилфосфоновую кислоту смешивают одновременно вместе и затем подвергают реакции с формальдегидом.