DE2130794C3

DE2130794C3 - Verfahren zur Herstellung von l-Hydroxy-S-amino-propan-ljl-diphosphonsäure

Info

Publication number: DE2130794C3
Application number: DE19712130794
Authority: DE
Inventors: Lieselotte Dipl.Chem. Dr. 6702 Bad Duerkheim Bauer; Friedrich Dipl.-Chem. Dr. 6803 Edingen Krueger; Walter 6804 Ilvesheim Michel
Original assignee: Joh A Benckiser 6700 Ludwigshafen GmbH
Current assignee: Joh A Benckiser 6700 Ludwigshafen GmbH
Priority date: 1971-06-22
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DE2130794B2; DE2130794A1

Description

Zwischenprodukt bildet, das sich beim Arbeiten ohne Verdünnungsmittel nur schwer rühren läßt.

Analyse: Berechnet:

Beispiel

Zu einer im siedenden Wasserbad erhitzten Mischung aus 89,1 g (1 Mol) ^-Alanin, 123 g phosphoriger Säure (1,5 Mol) und 500 ml Chlorbenzol werden unter kräftigem Rühren langsam 206 g (1,5 Mol) Phosphortrichlorid getropft und noch 3 Stunden im siedenden Wasserbad weitererhitzt. Während dieser Zeit wird der j ο gefunden: .. Kolbeninhalt fest. Nach beendeter Reaktion werden 600 ml Wasser zugegeben, kurz weitererhitzt, mit Tierkohle behandelt und heiß filtriert. Aus der wäßrigen Phase kristallisiert im Kühlschrank allmählich die l-Hydroxy-3-amino-propan-l,l-diphosphonsäure aus. 15

Die Mutterlauge wird eingeengt und mit Methanol versetzt, wobei noch weitere Phosphonsäure ausfällt. Ausbeute: 138 g (59°/₀ der Theorie)

Die Phosphonsäure wurde aus Wasser lunkristallisiert.

C 15,33%, H 4,72%, N 5,96%,
O 47,64%, P 26,40%;
C 15,41%, H 4,60%, N 5,90%,
O 47,65%, P 26,26%.

Im IR-Spektrum weisen die Banden bei 3,15; 6,15 und 6,45 μ auf die Anwesenheit einer primären Aminogruppe hin.

Claims

2Ί30 794 Z

1 2

"' säuren nicht so verhalten wie nicht substituierte Car-

Patentanspruch: bonsäuren. So geben beispielsweise Chloressigsäure

oder Diglykolsäure oder mit Sulfogruppen substitu-

Verfahren zur Herstellung von 1-Hydroxy- ierte niedere Carbonsäuren keine Reaktion an der

3-amino-propan-U-diphosphonsäure, dadurch 5 Carboxylgruppe. Auch reagieren die Carboxylgruppen

gekennzeichnet, daß man /J-Alanin oder von Aminocarbonsäuren wie Nitrilotriessigsäure oder

Poly-y?-alanin mit einem Gemisch aus Phosphortri- Äthylendiamintetraessigsäure nicht wie diejenigen

Chlorid und phosphoriger Säure in Gegenwart oder von unsubstituierten Carbonsäuren zu Hydroxy-di-

in Abwesenheit eines organischen Verdünnungs- phosphonsäuregruppen, sondern werden abgespalten

mittels umsetzt. io und durch Phosphorsäuregruppen ersetzt (s. deutsches

Patent 2 013 371). Es war deshalb nicht zu erwarten, daß ^-Alanin in so glatter Weise zur 1-Hydroxy-

3-amino-propan-l,l-diphosphonsäure umgesetzt werden kann, zumal auch in der Literatur bisher nur 15 l-Hydroxy-alkan-l^-diphosphonsäuren aus nicht

Gegenstand der Anmeldung ist ein Verfahren zur substituierten Mono-oder Dicarbonsäuren beschrieben

Herstellung von l-Hydroxy-S-amino-propan-l.l-di- sind.

phosphonsäure. Die l-Hydroxy-S-amino-propan-l.l-diphosphon-Hydroxy-alkan-diphosphonsäuren haben in der ver- säure besitzt ein ausgezeichnetes Komplexbindevergangenen Zeit eine immer größere Bedeutung erlangt. 20 mögen gegenüber zwei und mehrwertigen Metallionen, Sie sind gute Komplexbildner für die verschiedensten wie z. B. Calcium, Magnesium, Eisen, Chrom, Mangan mehrwertigen Metallionen und außerdem eignen sie und anderen bei verschiedenen Temperaturen und sich in unterstöchiometrischen Mengen, sogenannten pH-Werten. In unterstöchiometrischen Mengen an- »Impfmengen« angewandt, ausgezeichnet zur Verhinde- gewandt eignet sich die neue Phosphonsäure als ausrung von steinbüdenden Ablagerungen in wäßrigen as gezeichnetes Mittel zur Stabilisierung der Wasserhärte Systemen. Wegen ihrer Hydrolysebeständigkeit, ins- bei Zimmer-und höherer Temperatur. Die Verbindung besondere bei höheren Temperaturen und im sauren ist hydrolysestabil und kann deshalb in feste und Bereich, werden sie mitunter den Polyphosphaten flüssige Produkte eingearbeitet werden, die in wäßrigen vorgezogen, von denen bekannt ist, daß sie unter Medien einzusetzen sind, unabhängig davon, ob sauer ungünstigen Umständen in wäßriger Lösung hydro- 30 alkalisch oder neutral gearbeitet wird. Außerdem verlysieren können. So können die Phosphonsäuren vor trägt sich die neue Verbindung mit den üblichen Waschallem flüssigen Reinigungslösungen zugesetzt werden rohstoffen, so daß sie als »buildner« in Wasch- und und sind in diesen Lösungen bei den verschiedensten Reinigungsmitteln entweder an Stelle der Polyphos-Lagerbedingungen lange Zeit haltbar. phate oder zusammen mit diesen eingesetzt werden Zur Herstellung der Verbindungen sind eine Reihe 35 kann. Im Prinzip ist die neue Phtfsphonsäure auf allen von Verfahren bekannt. Danach werden die Verbin- Gebieten zu verwenden, in denen Polyphosphate oder düngen durch Umsetzung von Carbonsäuren oder andere Komplexbildner, wie Äthylendiamintetraessig-Carbonsäureanhydriden oder Gemischen davon mit säure oder Nitrilotriessigsäure Einsatz finden.
Phosphortrichlorid erhalten (französisches Patent Zur Herstellung der Verbindung verfährt man so, 1 521 961) oder auch durch Umsetzung von Carbon- 40 daß man /3-Alanin, phosphorige Säure und das orgasäurechloriden mit phosphoriger Säure. Der bekann- nische Verdünnungsmittel im siedenden Wasserbad teste Vertreten der Hydroxy-alkan-lJ-diphosphon- mischt und dazu Phosphortrichlorid tropft,
säuren ist die l-Hydroxy-äthan-l.l-diphosphonsäure. Man kann aber auch an Stelle eines Gemisches aus Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung einer Phosphortrichlorid und phosphoriger Säure, Phosneuen Phosphonsäure, der l-Hydroxy-3-amino-propan- 45 phortrichlorid und die entsprechende Menge Wasser 1,1-diphosphonsäure, der folgenden Formel einsetzen, wobei bei dem Zusammengeben das Gemisch aus phosphoriger Säure und Phosphortrichlorid

PO₃H₂ entsteht. Man arbeitet dann vorteilhaft so, daß man

I beispielsweise 1 Mol ^-Alanin, 2,5 Mol Wasser und

l_j j>g QYi QY^ £ qj_j 50 organisches Verdünnungsmittel mischt und dazu 2 Mol

² * ι Phosphortrichlorid tropft,

_pn „ Geeignete Verdünnungsmittel sind z. B. Tetrachlor-

³² äthan, Tetrachloräthylen, Trichlorethylen, Tetrachlorkohlenstoff, Chlortoluol und Paraffin.

gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 55 Sobald alles Phosphortrichlorid zugegeben ist, wird /9-Alanin oder Po!y-/?-Alanin mit einem Gemisch aus noch 2 bis 3 Stunden im Wasserbad erhitzt. Anschlie-Phosphortrichlorid und phosphoriger Säure in Gegen- ßend wird mit Wasser verdünnt, nochmals aufgekocht wart oder in Abwesenheit eines organischen Ver- und von geringen Mengen unlöslicher gelber Nebendünnungsmittels umsetzt. produkte durch Filtration abgetrennt. 1-Hydroxy-Poly-/?-Alanin, das gemäß der französischen Patent- 60 3-amino-propan-l,l-disphosphonsäure fällt beim Abschrift 2 006 885 aus Acrylnitril und Ameisensäure kühlen und Stehen der Lösung in feiner kristalliner entsteht, wird während der Reaktion zu /3-Alanin Form aus. Durch Einengen des Filtrats und Zugabe hydrolysiert, das dann weiter zur l-Hydroxy-3-amino- von Methanol kann noch eine zweite Fraktion isoliert propan-l,l-diphosphonsäure reagiert. werden. Die Ausbeute an Phosphonsäure beträgt un-Es war überraschend, daßjö-Alanin, eine in/9-Stellung 65 gefähr (0%. Zu der gleichen guten Ausbeute gelangt zur Carboxylgruppe substituierte Carbonsäure auf man auch ohne Veiwendungeines Verdünnungsmittels, diese Weise reagiert, denn Anmelderin hat in eigenen Die Verwendung eines Verdünnungsmittels ist jedoch Versuchen festgestellt, daß sich substituierte Carbon- vorteilhaft, da sich bei der Reaktion ein klebriges