BE839446A - Acides n-hydroxyalkane-aminoalkane-diphosphoniques et leurs sels de metal alcalin, et le procede de preparation de ces composes - Google Patents
Acides n-hydroxyalkane-aminoalkane-diphosphoniques et leurs sels de metal alcalin, et le procede de preparation de ces composesInfo
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Description
"Acides N-hydroxyalkane-aminoalkane-diphosphoniques et leurs sels de métal alcalin, et la procédé de préparation de ces composés ". La présente invention est relative au�acides <EMI ID=1.1> sels de métal alacalin , et au procédé de préparation de <EMI ID=2.1> Les acides hydroxy-amino-phosphoniqu� ne sont jusqu'à présent que peu connus. Ainsi, dans le brevet en République Fédérale allemande 1.214.229 on a décrit , entre autres , la préparation d'acide monoéthanolamino-(méthylphosphonique) ou diéthtanolamino- (méthylphosphonique) par phosphonométhylation de monoéthanolamine ou de diéthanolamine au moyen d'acide phosphoreux et de formaldéhyde . Selon le procédé de ce brevet , on obtient des acides hydroxy-amino-(méthylphos- <EMI ID=3.1> D'autre part, la demande de brevet en République Fédérale allemande publiée 2.130.794 traite d'un procédé de <EMI ID=4.1> de l'acide phosphoreux. Il s'agit ici d'un acide hydroxy-amino-diphosphonique qui ne porte pas de substituants sur le <EMI ID=5.1> atome de C que celui sur lequel se trouvent les groupes acide phosphonique . Les nouveaux acides N-hydroxyalkane -amino-di� phosphoniques suivant l'invention répondant à la formule générale suivante: <EMI ID=6.1> <EMI ID=7.1> <EMI ID=8.1> Par conséquent les nouveaux acides phosphoniques se différencient des acides hydroxy-amino-phosphoniques connus , cités précédemment , par le fait que des groupes <EMI ID=9.1> dans le fait que la substitution des substituants portant des groupes hydroxy a lieu sur l'atome d'azote. On obtient les acides phosphoniques suivant l'invention ou leurs sels de métal alcalin par réaction d'acides aminoalkane -diphosphoniques , qui portent sur l'atome avec d'azote 1 ou 2 atomes d'hydrogène,/ des éthers cycliques tria gulaires ou rectangulaires. Comme éthers de ce genre , on met / en oeuvre de l'oxyde d'éthylène , de l'oxyde de propylène , du glycidol, de l'epichlorhydrine ., des esters d'acide glycidique et de l'oxyde de tétraméthylène . Comme composants d'acide phosphonique conviennent avantageusement des acides amino-alkane inférieur-diphosphoniques qui présentent jusqu'à à 4 atomes de carbone dans la chaîne d'alkane , ainsi que des acides aminoaryl-alkane-diphosphoniques . Comme acides phosphoniques de ce genre ont peut citer les acides aminométhane- <EMI ID=10.1> ainsi que l-aminopropane-l,l-diphosphonique. Les composants réactifs , l'acide aminophosphonique . et l'éther cyclique , sont mis en oeuvre dans un rapport de 1/1 à 1/1,5 pour un atome d'hydrogène substituable sur l'a- <EMI ID=11.1> de préférence les sels de sodium et de potassium. Dans ces cas particuliers , on met également en oeuvre des acides aminophosphoniques libres , mais il est avantageux d'introduire dans la réaction les sels de métal alcalin . Si on utilise pour la réaction les acides libres , on peut effectuer la réaction en présence d'hydroxyde de métal alcalin . Les nouveaux acides phosphoniques se distinguent par le fait qu'on peut aisément les préparer en de bons rendements et que leur solubilité dans l'eau est a signaler comme très bonne pour la plupart des buts d'application . Ce sont de bons complexants vis- à-vis des métaux bivalents et plurivalents et on peut avantageusement les mettre en oeuvre partout où un bon pouvoir complexant est requis. Il faut encore en particulier noter leur résistance à l'hydrolyse aux températures élevées de telle sorte qu'on peut les mettre en oeuvre en particulier dans tous les cas où on applique même des températures supérieures à 100[deg.]C. Ainsi, on peut les utiliser dans tous les milieux dans lesquels les agents de dureté de l'eau sont perturbateurs ou dans lesquels les influences de métaux plurivalents doivent être rendues impossibles . On peut citer en particulier le traitement de l'eau dure , des bains de traitement de matière textile , la préparation de papier et le tannage. Les nouveaux acides phosphoniques sont également appropriés pour la stabilisation de la dureté de l'eau , en des quantités inférieures aux quantités stoechiométriques, c'est-à-dire pour la mise en oeuvre de ce que l'on appelle la " procédé à seuils". Une autre possibilité d'application consiste à mettre en oeuvre les nouveaux composés pour la préparation d'engrais liquides. Il faut en particulier noter l'extraordinairement bonne solubilité des acides libres dans <EMI ID=12.1> acides aminophosphoniques actuellement connus. Ainsi, les composés décrits dans les exemples ci-après se dissolvent en une quantité minimum de 100 g/100 ml . On augmente encore d'une manière particulière la solubilité par de faibles quantités d'impuretés . Exemple 1 On dissout 95,5 g d'acide aminométhane-disphosphonique dans 400 g de lessive de soude à 20% et on fait passer 66 g d'oxirane (oxyde d'éthylène) de façon que la température ne dépasse pas 40[deg.]Ç. On agite pendant 2 heures à la température ambiante et on chauffe pendant encore une heure à 80[deg.] C pour .achever la réaction. Après concentration partielle de la solution sous vide , on obtient par addition de méthanol un produit de cristallisation qui est constitué pour 90% d'acide N, N-bis- (2-hydroxyéthane) -aminométhane-diphosphonique , (acide diéthanol-aminométhane- diphosphonique ) . Le reste est de l'acide N-2-hydroxyéthane-aminométhane-diphosphonique. <EMI ID=13.1> Exemple 2 Sous agitation , on introduit 41 g d'acide aminoéthane-disphosphonique dans une solution de 45 g de KOH dans 150 ml d'eau et , après refroidissement à la température ambiante , on fait passer en l'espace d'une demi-heure 9 g d'oxyde d'éthylène . On continue à agiter le tout pendant deux heures à la température ambiante et, pour achever <EMI ID=14.1> <EMI ID=15.1> Analyse : Calculé : C : 19,28 %, N: 5,62 %, P: 24,87 % Trouvé : C : 20,4 % , N: 4, 9 %; P: 25,8 %. Rendement. : 86% de la théorie. Exemple 3 On introduit 20,5 g d'acide 1-aminoéthane-1,1diphosphonique dans une solution de 16 g de NaOH dans 150 ml d'eau . Sous agitation énergique , on ajoute 13 g d'amide d'acide glycidiquc et après une agitation de 30 minutes à la température ambiante , la température augmente progressivement à 100[deg.]C en l'espace de 2 heures . On abandonne,le tout pendant 30 minutes , on dilue la solution de manière à obtenir une dilution multipliée par trois et on traite la solution avec un échangeur de cations. Après concentration de la solution obtenue., on fait précipiter par addition d'étha- <EMI ID=16.1> Trouvé : C: 19,8% , N: 5,2 % , P: 22,1 % Rendement : 74 % de la théorie. Exemple 4 On dissout 45,6 g d'acide 2-carboxy-l-aminoéthane- <EMI ID=17.1> après le refroidissement on fait passer 11 g d'oxyde d'éthylène de façon que la température ne dépasse pas 40[deg.]C . On agite le tout pendant 2 heures et on chauffe pendant un temps bref <EMI ID=18.1> de cations , l'acide montre l'analyse suivante : Analyse : Calculé : C: 20,56 %, N: 4,80 % , P: 21.21 % Trouvé : C: 20,8 %, N: 4,9 % , P: 22,0 %. Exemple 5 Sous agitation , on dissout 95 g d'acide amino- <EMI ID=19.1> En l'espace d'une heure , on ajoute goutte à goutte 125 g d'oxyde de 1,2-propylène (méthyloxirane) à une température de <EMI ID=20.1> <EMI ID=21.1> concentration de la solution sous vide , on obtient le sel <EMI ID=22.1> diphosphonique: qui est contaminé avec approximativement 5% du dérivé de monohydroxypropane. Après traitement avec un échangeur de cations , on obtient un produit de teinte faiblement jaune qui présente l'analyse suivante : Analyse : Calculé : C : 27,37 % , N: 4,56�% , P: 20,17 % Trouvé : C : 26,2 % , N: 4,5 % , P: 20,6 %. Exemple 6 Sous agitation on introduit 53,4 g d'acide benzylamino-diphosphonique dans un mélange de 44,8 g de KOH dans 3 00 ml d'eau et après refroidissement on fait passer 9,5 g d'oxyde d'éthylène de façon que la température ne dépasse pas 30 à 40[deg.]C. Après une agitation de 2 heures à 50[deg.]C , on obtient par précipitation avec du méthanol le sel de potassium de l'acide N-2-hydroxy-éthyl-benzylamino-diphoaphoniqi>e . Après traitement avec un échangeur acide et séchage <EMI ID=23.1> Analyse : Calculé : C: 34,74 %. N: 4,50 % , P: 19,91 % Trouvé : C: 33,9 %, N: 4,7 % , P: 19,8 % . Rendement: 92% de la théorie. <EMI ID=24.1> à cette température pendant 1 heure. Après le refroidissement, on concentre la solution sous vide et on agite l'huile visqueuse subsistante pendant 3 à 4 heures avec de l'éthanol. On sépare <EMI ID=25.1> <EMI ID=26.1> aminopropane-1,1-d iphosphonique. <EMI ID=27.1> Trouvé : C: 29, 0 % , N[deg.] 3,9 %, P: 16,1 %. Exemple 8 On convertit 102 g d'acide aminoéthane niphosphonique en son sel tétrasodique avec 400 g de lessive de soude à 20% , on ajoute goutte à goutte 73 g d'époxypropanol en l'espace d'une heure , à 40[deg.]C . et ensuite on chauffe le tout pendant 2 heures à 100[deg.]C. On concentre la solution et on lave à l'éthanol le produit de cristallisation qui est constitué du sel de sodium de l'acide N-1,2-dihydroxypropane-1- <EMI ID=28.1> geur de cations , on obtient un produit présentant l'analyse suivante : Analyse : Calculé : C : 21, 52 % . N: 5,02 %, P: 22,19 % Trouvé C : 22,3 % , N: 4,9 %, P: 21,7%. Exemple 9 Dans 300 ml d'eau on dissout 50 g d'acide ami- noéthane-diphosphonique conjointement avec 40 g de lessive de soude. A 50[deg.]C , on ajoute goutte à goutte , en l'espace <EMI ID=29.1> <EMI ID=30.1> 1 heure à cette température et pendant encore 2 heures on fait bouillir au reflux pour la saponification . On verte la solution réactionnelle sur un échangeur acide , on concentre la solution obtenue et on fait précipiter avec un mélange 1 <EMI ID=31.1> Trouvé C : 28,5 % , N[deg.] 4,1 % , P: 17,2 % Rendement : 79% de la théorie. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 1. Acide N-hydroxyalkane-aminoalkane-diphosphonique de la formule générale <EMI ID=32.1> <EMI ID=33.1> ainsi que leurs sels de métal alcalin. 2. Procédé de préparation des composés suivant
Claims (1)
- la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir des acides aminoalkane- diphosphoniques, leurs dérivés hydroxy ou carboxy présentant 1 ou 2 atomes d'hydrogène substituables sur l'atome d'azote ou leurs sels de métal alcalin avec des éthers cycliques qui contiennent dans le noyau de préférence 2 à 3 atomes de carbone , dans un rapport de 1/1 à 1/3 ,à des températures allant jusqu'à 100[deg.]C.3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on met à réagir des acides amino-alkane infé- <EMI ID=34.1>tués par des groupes carboxy , hydroxy, ou phényle .4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'on met. en oeuvre , comme éthers cycliques , de l'oxyde d'éthylène ,de l'oxydede propylène , du .glycidol , de l'épichlorhydrine , des esters d'acide clycidique ou de l'oxyde de tétraméthylène.5. Procédé suivant l'une quelconque des. revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction en présence d'hydroxyde de métal alcalin.6. Procédé d'utilisation des composés suivant la revendication 1, comme complexants pour des ions métalliques plurivalents ou pour la stabilisation de la dureté de l'eau , en des quantités inférieures aux quantités stoechiométriques .7. Procédé de préparation d'acides N-hydroxy-<EMI ID=35.1>tal alcalin , tels que décrits ci-dessus, notamment dans les exemples donnés .8. Acides N-hydroxyalkane-aminoalkane-diphosphoniques et leurs sels de métal alcalin, tels que décrits ci-<EMI ID=36.1>suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5 et 7. <EMI ID=37.1>
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=5938119
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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1976
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| RE | Patent lapsed |
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