[发明专利]甲酰基膦酸的制备方法

说明书

本发明涉及甲酰基膦酸衍生物的制备，具体说涉及通过催化氧化氨甲基膦酸衍生物制备甲酰基膦酸及其盐、酯、水合物、缩醛和半缩醛的新方法。

含磷化合物如甲酰基膦酸是合成有机磷化合物用的重要前体。这些有机磷化合物有很多用处。例如，甲酰基膦酸可以用作合成N-(膦酰基甲基)甘氨酸的前体，所说的N-(膦酰基甲基)甘氨酸是一种高效的商业用除草剂(可以商品名Roundup获得)，可有效用于控制各种杂草。甲酰基膦酸还可以用作制备医药上重要的化合物如抗病毒剂膦酰羟乙酸中的高级中间体。作为试剂或者中间体，甲酰基膦酸可以在其羰基、磷、羟基部分进行化学变换。

研究者曾报导过形成甲酰基膦酸的电化学过程。例如，Wagenkencht(Synth.React.Inorg.Met.-Org.4：567-572(1974))在将次氨基三(亚甲基膦酸)电化学氧化成仲胺的过程中，通过分光光度分析法观察到或分离出甲酰基膦酸。US专利3,907,652中描述过相似的反应。在J.Electrochem.Soc.123：620-624(1976)中Wagenkencht报导了将取代的亚氨基二亚甲基二膦酸电化学氧化来生产仲胺的过程。在该研究中，分离出了未报导产率的甲酰基膦酸副产物。Wagenkencht等在Synth.React.Inorg.Met.-Org.12：1-9(1982)中还报导了在次氨基三(亚甲基膦酸)的电化学氧化过程中形成了甲酰基膦酸副产物。然而，这些反应具有很多缺陷。甲酰基膦酸的产率差或未有报导。反应需要添加强盐酸溶液，存在安全、环境和设备腐蚀的问题。电化学方法一般需要外加电源和其它设备，从而其维护要求和成本通常要比非电化学反应高。如果有一种无需专门电化学设备且无需使用大量强无机酸的甲酰基膦酸高产制备方法，则将是有利的。

Hershman等在US专利4,072,706中公开了一种方法，其中在活性炭催化剂的存在下用氧将叔膦酰基甲基胺氧化，来分解膦酰基甲基并且产生仲胺。根据Hershman等，甲酰基膦酸是作为一个中间分解片段产生的，接着在第二步中该片段便被水解成甲酸和亚磷酸。然而Hershman等确认了甲酰基膦酸是仅一个反应周期中的中间分解片段，并且虽然其产率没有报导显然也是低的。此外，Hershman等未公开任何方式来降低中间分解片段的水解。

因此，确实需要一种以高产同时低降解率的方式通过氧化分解氨甲基膦酸衍生物来生产甲酰基膦酸的方便、环境相容、安全并且经济有效的方法。

为满足上述和其它要求，现在公开一种甲酰基膦酸衍生物的改进的制造方法。本发明很多目的中的一个是涉及用于制备甲酰基膦酸、其酯、盐、缩醛、半缩醛和水合物的改进方法。

因此简单说，本发明的一个方面是涉及甲酰基膦酸、其酯、盐、缩醛、半缩醛和水合物、特别是甲酰基膦酸的制备方法，其中该方法包括让氨基甲基膦酸底物、选自水、醇、酚化合物及其混合物的试剂和氧化气在催化剂的存在下接触，形成含甲酰基膦酸衍生物的反应产物混合物。在该方法中，要控制进行所说接触时所处的条件，以便不超过50％的在反应产物混合物中形成的甲酰基膦酸衍生物通过与试剂的反应被消耗。

通过以下提供的详细描述，本发明的其它适用范围将变得显而易见。然而，应当明白以下的详细描述和实施例仅是以说明举例的方式给出的，以显示本发明的优选的实施方案，从这些详细描述中本领域技术人员将很容易在本发明的实质和范围内作出各种改变和改进。

以下的详细描述将帮助本领域技术人员实践本发明。即使如此，这些详细描述也不应当被理解成是对本发明的极端限制，因为本领域普通技术人员可以在不背离本发明所公开的实质和范围内作出改进和改变。

这里所提及的各项参考内容，包括在原始参考内提及的参考内容，均以其整体引入这里作为参考。a.定义

以下提供的定义是为了帮助读者理解本发明的详细描述。

“烃基”是指由碳和氢组成的基团。该定义包括各自是1-约20碳原子的直链、支链或环烃的烷基、链烯基、炔基。该定义还包括由碳和氢组成的芳基。因此烃基包括例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、乙炔、丙炔、丁炔、戊炔、己炔、苯基、萘基、蒽基、苄基及其异构体。

“取代烃基”指其中一个或几个氢被含杂原子的基团所取代的烃基。这种取代基包括例如卤素、氧、杂环、烷氧基、羟基、芳氧基、-NO₂、氨基、烷基氨基或酰氨基。当取代基是氧时，取代烃基可以是例如酰基。