Brevet FR2568882A1 — publié le 19860214

La présente invention se rapporte à un nouveau procédé d'obtention de N-phosphonom.éthylglycines répondant à la formule générale : où R1, R2 et R3 peuvent être identiques ou différents et représentent l'hydrogène ou bien des groupes fonctionnels ou des radicaux organiques se substituent à ces atomes d'hydrogène de la N-phosphonométhylglycine lorsqu'on la fait réagir, par exemple, sur les alcools. Les N-phosphonométhylglycines sont des produits connus comme herbicides. On connaît également différents procédés d'obtention des produits indiqués. Dans tous ces procédés, on effectue l'attaque de l'un des hydrogènes du groupe amine de l'amino-acide de départ sans que l'autre atome d'hydrogène du groupe amine réagisse en meme temps ou ensuite, ce qui entraine des réactions secondaires indésirables et la formation de scus-produits. Le procédé selon la présente invention se base sur la substitution de l'un des atomes d'hydrogène du groupe amine par un groupe fonctionnel "protecteur" non réactif, qui permet en outre la réaction désirée de l'atome d'hydrogène restant. Le caractère favorable de ces procédés dépend, bien entendu, de la facilité d'entrée du groupe protecteur dans l'amino-acide et de la facilité d'élimination du groupe protecteur indiqué, une fois effectuée la réaction désirée. En se référant à la rétraction d'amino-acides déterminés sur des composés 9 -dicarbonyles tels que l'acé- tylacétone ou l'acétate d'éthyle, on l'a appliquée, dans le cas présent, à la glycine. Les avantages du procédé selon l'invention proviennent, en plus de ceux déjà indiqués, du fait de la facilité d'élimination de ce groupe, une fois la condensation de la glycine protégée par N-substitution par l'acide chloro méthylphosphoniqu. qui a lieu dans des conditions douces et par simple traitement par un acide minéral. Le procédé revendiqué est basé essentiellement sur l'utilisation des glycines N-protégées par les composés p -dicarbonyle et leur réaction ultérieure sur les acides chlorométhylphosphoniques en milieu alcalin. La réaction a lieu à la température d'ébullition du solvant et l'alcalinité du milieu doit être maintenue, de préférence, à un pH compris entre 10 et 12. Les exemples non limitatifs qui suivent servent à illustrer l'invention. EXEMPLE 1 A) Obtention de N-(l-méthyl-3-oxo-l-butényl)-glycinate de potassium. Dans un récipient de réaction, on maintient, tout en agitant, 19 heures à la température ambiante de l'acétylacétone (100 g ; 1,0 mole), dissous dans du méthanol (190 ml), en meme temps que de la triéthylamine 70,5 g ; 0,69 mole) et de la glycine (37,5 g ; 0,5 mole). Ensuite, on élimine le solvant et les composés volatils sous pression réduit dans un vaporisateur rotatif. On traite le résidu par une solution d'hydroxyde de potassium (30,8 g ; 0,55 mole) dans du méthanol (150 ml). Le refroidissement dans un bain glacé avec agitation fait apparaître un solide blanc que l'on filtre et l'on sèche à ltétuve. Le poids de solide sec obtenu est de 78,8 g. Caractérisation Point de fusion : 230-232 C; IR : max. 3.300 cm1(large, -NH-); 1.710 cm1(-CO-); 1.610 cm1(-C=C-); RMN : (60 MH2) (D2O), 2,57 et 2,62 (25,2 CH3) 4,55 (15, CH2). Analyse élémentaire Azote : calculé, 7,18t ; trouvé, 7,20 t. Potassium : calculé, 20,00 % ; trouvé , 19,81 %. A) Obtention de N-phosphonométhylglycine. A une solution d'acide chlorométhylphosphonique (6,25 g ; 0,05n:O1e) dans de eau (12 ml), on ajoute de l'hydroxyde de sodium (4,0 g ; 1 mo3e) dissous dans de l'eau (4 ml). On ajuste le pH de cette solution entre 10 et 12. Ensuite, on ajoute du N-(1-méthyl-3-oxo-l-butényl > -glycinate de potassium tl0 g g 0,05 mole) en une seule portion. A la solution obtenue, on ajoute de l'hydroxyde de sodium a' 502 goutte à goutte, de façon que le pH se maintienne à tout instant entre 10 et 12, d'abord à 500C pendant 45 minutes, puis au reflux pendant 18 heures. Au bout de cette durée, on refroidit a solution alcaline et on l'amenda à un pH de 1,5 avec de l'acide chlorhydrique concentré. Ensuite, on agite avec de l'éther et l'on décante la phase aqueuse que l'on concentre à mi-volume sous pression réduite. On agite la suspension obtenue dans un bain d'eau glacée, et on la filtre.On obtient une poudre blanche cristalline (7g) qui contient un pourcentage de N-phosphonométhylglycine de 34,6%. Une fois le produit de réaction purifié par cris- tallisation en milieu aqueux, on obtient un solide blanc d'un point de fusion de 220 C. Les spectres IR et RMN correspondent à ceux de la N-phosphonométhylglycine. EXEMPLE 2 Obtention de N-phosphonométhylglycine. A une solution d'acide chlorométhylphosphonique (12,5 g ; 0,1 mole) dans de l'eau (24 ml), on ajoute de l'hydroxyde de potassium (11,2 g ; 0,2 mole) dissous dans de l'eau (12 ml). On ajuste le pH de cette solution entre 10 et 12. Ensuite, on ajoute du N-(1-méthyl-3-oxo-l-butényl)- glycinate de potassium (20 g ; 0,1 mole) en une seule portion. A la solution obtenue, on ajoute de l'hydroxyde de potassium à 50% goutte à goutte, de façon que le pH zeste compris à tout moment entre 10 et 12, à une température de 100 à 1050C. Ensuite, on maintient le mélange réactionnel au reflux pendant 15 heures Au bout de cette durée, on refroidit la solution alcaline à la température ambiante et on l'amène à un pH de 1,5 avec de l'acide chlorhydrique concentré. On agite aver de l'éther et ]'on décante la phase aqueuse, que l'on concentre à mi-volume sous pression réduite. On agite la suspension obtenue dans un bain d'eau glacée et on la filtre. On obtient une poudre blanche cristalline (15,2 g), que l'on recristallise dans de l'eau chaude et on la caractérise comme dans le cas de l'exemple 1. I1 s'agit de N-phosphonométhylglycine, d'un point de fusion de 2200C, avec une teneur de 94,7 t. REVENDICATIONS 1"- Procédé de production de N-phosphonométhylglycines, répondant à Ja formule générale dans laquelle R1, R2 et R3 peuvent être identiques ou différents et représentent des atomes d'hydrogène, ou bien les groupes fonctionnels qui peuvent se substituer aux atomes d'hydrogène de la N-phosphonométhylglycine lorsqu'on la fait réagir, par exemple-, sur les alcools, caractérisé en ce qu'on fait réagir préalablement la glycine, en présence d'un alcali, sur un composé-dicarbonyle tel que l'acétylacétone, l'acéto-acétate d'éthyle, etc., pour obtenir le sel alcalin de la glycine N-substituée correspondante, puis l'on fait réagir ces glycinates alcalins N-substitués sur un acide chlorométhylphosphonique à la température d'ébullition du milieu, dont le pH doit être compris entre 10 ec 12, la durée de réaction étant comprise, en général, entre 10 et 12 heures, puis l'on refroidit à la température ambiante et l'on ajuste le pH entre 1 et 2, de préférence à 1,5, avec de l'acide chlorhydrique concentré. 2"- Procédé de production de N-phosphonométhylglycines selon la revendication 1, caractérisé en ce que, spécifiquement, on obtient en premier lieu du N-(l-méthyl3-oxo-l-butényl)-glycinate de potassium en faisant réagir la glycine sur de l'acétylacétone en milieu alacain, puis on fait réagir le N-(l-méthyl-3-oxo-l-butényl)-glycinate de potassium sur le ]'acide chlorométhylpohosphonique en milieu aqueux alcalin à la température d!ébullition, le produit final, après les traitements du produit de la réaction selon la revendicat;on 1, étant caractérisé comme étant la N-phosphonométhylglycine.