ES2180347T5 - Procedimiento para la preparacion de acilfosfinas y derivados. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la preparación de acil-fosfinas de fórmula I <br /><br />**(Fórmula)** <br /><br />en donde <br /><br />n y m son cada uno, independientemente del otro 1 ó 2; <br /><br />R1, si n = 1, es <br /><br />alquilo de C1-C18, alquilo de C2-C18 que está interrumpido por uno o varios átomos de O no secesivos; alquilo de C1-C4 fenilo-sustituido, alquenilo de C2-C8, fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de C5-C12 o un anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal, estando los radicales fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de C5-C12 o el anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal insustituido o sustituido por uno a cinco halógeno, alquilo de C1-C8, alquiltio de C1-C8 y/o alcoxilo de C1-C8; <br /><br />R1, si n = 2, es <br /><br />alquileno de C1-C18, alquileno de C2-C18 que está interrumpido por uno o varios átomos de O no sucesivos; o R1 es alquileno de C1-C6 que está sustituido por alcoxilo de C1-C4, fenilo, alquilfenilo de C1-C4, fenilalquilo de C1-C4 o alcoxifenilo de C1-C4; o R1 es fenileno o xilileno, cuyos radicales están no sustituidos o sustituidos por uno a tres alquilo de C1-C4 y/o alcoxilo de C1-C4, o R1 es un grupo **(Fórmulas)** <br /><br />R2 es alquilo de C1-C18, cicloalquilo de C3-C12, alquenilo de C2-C18, fenilo, naftilo, difenilo o un anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal, estando los radicales de fenilo, naftilo, difenilo o anillo hete-rocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal no sustituido o sustituido por uno a cuatro alquilo de C1-C8, alcoxilo de C1-C8, alquiltio de C1-C8 y/o halógeno; R3 es alquilo de C1-C18, alquilo de C2-C18 que está interrumpido por uno o varios átomos de O no sucesivos; alquilo de C1-C4 fenilo-sustituido, alquenilo de C2-C8, fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de C5-C12 o un anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal, estando los radicales de fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de C5-C12 o el anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal no sustituido o sustituido por uno a cinco halógeno, alquilo de C1-C8, alquiltio de C1-C8 y/o alcoxilo de C1-C8; <br /><br />Q es un enlace simple, CR6R7, -O- o -S-; <br /><br />R4 y R5 son cada uno, independientemente del otro, hidrógeno, alquilo de C1-C4 o alcoxilo de C1-C4; <br /><br />R6 y R7 son cada uno, independientemente del otro, hidrógeno o alquilo de C1-C4.
Description
Procedimiento para la preparación de
acilfosfinas y derivados.
El presente invento se refiere a un
procedimiento para la preparación de acilfosfinas, óxidos de acilo y
sulfuros de acilo sin aislamiento de los intermedios.
Se conocen bisacilfosfinas en el estado del arte
como intermedios que se obtienen cuando se preparan compuestos de
óxido bisacilfosfina o sulfuro de bisacilfosfina. Estos óxidos y
sulfuros encuentran diversas aplicaciones como iniciadores reactivos
en la polimerización inducida por la luz de compuestos
etilénicamente inesaturados. Esto se documenta en una serie de
patentes, entre otras en US 4737593, 4792632, 5218009, 5399770,
5472992 o 5534559.
La US 4298738 describe la preparación de óxidos
de monoacilfosfina vía reacción de cloruro de diorganilfosfina con
un alcohol y reacción subsiguiente del producto de reacción con un
haluro de ácido. En la EP 40721 se obtienen monoacilfosfinas de la
reacción de haluros de ácido con diorganilfosfina de litio,
diorganilfosfina o diorga-niltrialquilfosfina, que
se obtienen vía reacción con butil litio.
En Angew. Makromol. Chemn. 199 (1992),
1-6 S. Banerjee et al. describen la
preparación de poli(tereftaloilfosfina) vía reacción de
fenilfosfina de dilitio con cloruro de tereftaloilo.
La US 5472992, entre otras, lleva a cabo la
preparación de fotoiniciadores de óxido de bisacilfosfina vía
reacción de la fosfina con el cloruro de ácido correspondiente en
presencia de una base con oxidación subsiguiente de la
bisacilfosfina formada.
Debido a que la tecnología de los óxidos de
bisacilfosfina va en aumento importante debido a las excelentes
propiedades fotoiniciadoras de estos compuestos, existe también la
necesidad de procedimientos altamente practicables que implican tan
poca elaboración como es posible para la preparación de los
intermedios requeridos, especialmente de las mono- y bisacilfosfinas
correspondientes-dientes, pero también de los
productos finales de óxido y sulfuro.
Se ha encontrado ahora un procedimiento con el
que es posible eludir el empleo de los eductos de fosfina
(R_{2}-PH, R-PH_{2}) que son
indeseables debido a su volatilidad, mal olor, toxicidad y
susceptiblidad al aire y fuego.
Este invento se refiere tanto a un procedimiento
de una etapa para la preparación de bisacilfosfinas y a un
procedimiento de una etapa para la preparación de óxidos de
bisacilfosfina o sulfuros de bisacilfosfina, en donde el material de
partida puede ser las monohalogenfosfinas o
P,P-dihalogenfosfinas, que son menos volátiles,
menos tóxicas y menos susceptibles al aire.
Se ha encontrado un procedimiento para la
preparación de acilfosfinas de fórmula I
en
donde
n es 1 o 2;
m es 2;
R_{1}, si n = 1, es
alquilo de C_{1}-C_{18},
alquilo de C_{2}-C_{18} que está interrumpido
por uno o varios átomos de O no sucesivos; alquilo de
C_{1}-C_{4} fenilo-sustituido,
alquenilo de C_{2}-C_{8}, fenilo, naftilo,
difenilo, cicloalquilo de C_{5}-C_{12} o un
anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal,
estando los radicales fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de
C_{5}-C_{12} o el anillo heterocíclico
conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal insustituido o
sustituido por uno a cinco halógeno, alquilo de
C_{1}-C_{8}, alquiltio de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{8};
R_{1}, si n = 2, es
alquileno de C_{1}-C_{18},
alquileno de C_{2}-C_{18} que está interrumpido
por uno o varios átomos de O no sucesivos; o R_{1} es alquileno de
C_{1}-C_{6} que está sustituido por alcoxilo de
C_{1}-C_{4}, fenilo, alquilfenilo de
C_{1}-C_{4}, fenil-alquilo de
C_{1}-C_{4} o alcoxifenilo de
C_{1}-C_{4}; o R_{1} es fenileno o xilileno,
cuyos radicales están no sustituidos o sustituidos por uno a tres
alquilo de C_{1}-C_{4} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{4}, o R_{1} es un grupo
R_{2} es alquilo de
C_{1}-C_{18}, cicloalquilo de
C_{3}-C_{12}, alquenilo de
C_{2}-C_{18}, fenilo, naftilo, difenilo o un
anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal,
estando los radicales de fenilo, naftilo, difenilo o anillo
heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal no
sustituido o sustituido por uno a cuatro alquilo de
C_{1}-C_{8}, alcoxilo de
C_{1}-C_{8}, alquiltio de
C_{1}-C_{8} y/o halógeno; R_{3} es alquilo de
C_{1}-C_{18}, alquilo de
C_{2}-C_{18} que está interrumpido por uno o
varios átomos de O no sucesivos; alquilo de
C_{1}-C_{4} fenilo-sustituido,
alquenilo de C_{2}-C_{8}, fenilo, naftilo,
difenilo, cicloalquilo de C_{5}-C_{12} o un
anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal,
estando los radicales de fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de
C_{5}-C_{12} o el anillo heterocíclico
conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal no sustituido o
sustituido por uno a cinco halógeno, alquilo de
C_{1}-C_{8}, alquiltio de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{8};
Q es un enlace simple, CR_{6}R_{7}, -O- o
-S-;
R_{4} y R_{5} son cada uno,
independientemente del otro, hidrógeno, alquilo de
C_{1}-C_{4} o alcoxilo de
C_{1}-C_{4};
R_{6} y R_{7} son cada uno,
independientemente del otro, hidrógeno o alquilo de
C_{1}-C_{4};
- (1)
- haciendo reaccionar haluros de fósforo orgánicos de fórmula II
en donde R_{1}, R_{3}, n y m
tienen el significado antes
indicado,
e Y es Br o Cl,
con un metal alcalino o con magnesio en
combinación con litio, o con sus mezclas, cuando sea apropiado en
presencia de un catalizador, y
- (2)
- reacción subsiguiente con haluros de ácido m de fórmula III
(III),Y ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
R_{2}
en donde R_{2}, Y y m tienen el
significado antes
indicados;
cuyo procedimiento se lleva a cabo sin
aislamiento de intermedios.
En otro de sus aspectos este invento se refiere
a un procedimiento para la preparación de óxidos de acilfosfina y
sulfuros de acilfosfina de fórmula IV
en
donde
R_{1}, R_{2}, R_{3}, n y m tienen el
significado indicado en la reivindicación 1, y Z es O o S,
- (1)
- haciendo reaccionar haluros de fósforo orgánico de fórmula II
en donde R_{1}, R_{3}, Y, n y m
tienen el significado expuesto en la reivindicación 1
citada,
con un metal alcalino o con magnesio en
combinación con litio, o con sus mezclas, cuando sea apropiado en
presencia de un catalizador, y
- (2)
- reacción subsiguiente con haluros de ácido m de fórmula III
(III),Y ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
R_{2}
en donde R_{2}, m e Y, tienen el
significado citado en la reivindicación 1,
y
- (3)
- oxidación o reacción con azufre de la acilfosfina de fórmula I
que se obtiene mediante la reacción
(2),
en donde R_{1}, R_{2}, R_{3}, m y n tienen
el significado expuesto en la reivindicación 1,
cuyo procedimiento se lleva a cabo sin
aislamiento de intermedios.
Alquilo de C_{1}-C_{6} es
lineal o ramificado y es, por ejemplo alquilo de
C_{1}-C_{12}, C_{1}-C_{8},
C_{1}-C_{6}, o C_{1}-C_{4}.
Ejemplos son metilo, etilo, propilo, isopropilo,
n-butilo, sec-butilo, isobutilo,
ter-butilo, pentilo, hexilo, heptilo,
2,4,4-trimetilpentilo, 2-etilhexilo,
octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo, tetradecilo,
pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo.
Alquilo de C_{1}-C_{12},
C_{1}-C_{8} y C_{1}-C_{4},
son también lineal o ramificado y tiene, por ejemplo, los
significados antes indicados hasta el número correspondiente de
átomos de carbono.
Alquilo de C_{2}-C_{18}, que
está interrumpido una o varias veces por -O- no sucesivos, está
interrumpido, por ejemplo, 1-9 veces, por ejemplo
1-7, 1-5, 1-3 veces
por -O-, estando los átomos de O siempre interrumpidos por a lo
menos un grupo de metileno. Los grupos de alquilo pueden ser
lineales o ramificados. Las unidades estructurales obtenidos son
por tanto, por ejemplo,
-CH_{2}-O-CH_{3},
-CH_{2}CH_{2}-O-CH_{2}CH_{3},
-[CH_{2}CH_{2}O]_{y}-CH_{3}, en donde
y = 1-8, -(CH_{2}CH_{2}O)_{7}
CH_{2}CH_{3}, -CH_{2}CH(CH_{3})-O-CH_{2}-CH_{2}CH_{3} o -CH_{2}CH(CH_{3})-O-CH_{2}-CH_{3}.
CH_{2}CH_{3}, -CH_{2}CH(CH_{3})-O-CH_{2}-CH_{2}CH_{3} o -CH_{2}CH(CH_{3})-O-CH_{2}-CH_{3}.
Alquilo de C_{1}-C_{4}
fenil-sustituido es típicamente bencilo, feniletilo,
alfa-metilbencilo, fenilbutilo o
alfa,alfa-dimetilbencilo, de preferencia
bencilo.
Radicales de alquenilo de
C_{2}-C_{18} pueden ser mono- o poliinsaturados,
lineales o ramificados y son, por ejemplo, alilo, metalilo,
1,1-dimetilalilo, propenilo, butenilo,
pentadienilo,hexenilo u octenilo, de preferencia alilo, R_{2}
definido como alquenilo de C_{2}-C_{18} es
típicamente alquenilo de C_{2}-C_{8},
C_{2}-C_{6}, de preferencia
C_{2}-C_{4}.
Cicloalquilo de C_{5}-C_{12}
es, por ejemplo, ciclopentilo, ciclohexilo, ciclooctilo,
ciclododecilo, de preferencia ciclopentilo y ciclohexilo, mas
preferentemente ciclohexilo. Cicloalquilo de
C_{3}-C_{12} es adicionalmente, por ejemploi,
ciclopropilo.
\newpage
Alcoxilo de C_{1}-C_{8} es
radical lineal o ramificado y es típicamente metoxilo, etoxilo,
propoxilo, isopropoxilo, n-butiloxilo,
sec-butiloxilo, isobutiloxilo,
ter-butiloxilo, pentiloxilo, hexiloxilo,
heptiloxilo, 2,4,4-trimetilpentiloxilo,
2-etilhexiloxilo u octiloxilo, de preferencia
metoxilo, etoxilo, propoxilo, isopropoxilo,
n-butiloxilo, sec-butiloxilo,
isobutiloxilo, ter-butiloxilo, mas preferentemente
metoxilo.
Halógeno es flúor, cloro, bromo e yodo, de
preferencia cloro y bromo, mas preferentemente cloro.
Ejemplos de anillos heterocíclicos pentagonales
o hexagonales conteniendo O, S o N son furilo, tienilo, pirrolilo,
oxinilo, dioxinilo o piridilo. Los radicales heterocíclicos citados
pueden estar sustituidos por uno a cinco, por ejemplo por uno o dos,
alquilo de C_{1}-C_{8} lineal o ramificado,
halógeno y/o alcoxilo de C_{1}-C_{8}. Ejemplos
de estos compuestos son dimetilpiridilo, dimetilpirrolilo o
metilfurilo.
Fenilo sustituido, naftilo o difenilo está
sustituido por uno a cinco, por ejemplo por uno, dos, tres o cuatro,
de preferencia por uno o dos, por ejemplo alquilo de
C_{1}-C_{8} lineal o ramificado, alcoxilo de
C_{1}-C_{8} lineal o ramificado o por
halógeno.
Sustituyentes preferidos para fenilo, naftilo y
difenilo son alquilo de C_{1}-C_{4}, de
preferencia metilo, alcoxilo de C_{1}-C_{4}, mas
preferentemente metoxilo y cloro. Sustituyentes particularmente
preferidos son, por ejemplo, 2,4,6-trimetilfenilo,
2,6-diclorofenilo, 2,6-dimetilfenilo
o 2,6-dimetoxifenilo.
R_{2} es, por ejemplo, fenilo, de preferencia
2,4,6-trimetilfenilo,
2,6-dimetilfenilo o
2,6-dimetoxifenilo, mas preferentemente
2,4,6-trimetilfenilo.
R1 y R3 son, de preferencia, fenilo no
sustituido o fenilo sustituido por alquilo de
C_{1}-C_{4}, mas preferentemente fenilo.
R_{1} definido como alquileno de
C_{1}-C_{18} es alquileno lineal o ramificado,
tal como metileno, etileno, propileno, isopropileno,
n-butileno, sec-butileno,
isobutileno, ter-butileno, pentileno, hexileno,
heptileno, octileno, nonileno, decileno, dodecileno, tetradecileno,
heptadecileno u octadecileno. R_{1} es de preferencia alquileno de
C_{1}-C_{12}, por ejemplo etileno, decileno
Si R_{1} es alquileno de
C_{2}-C_{18} que está interrumpido por uno o
varios átomos de O no sucesivos, se obtienen entonces unidades
estructurales tales como
-CH_{2}-O-CH_{2},
-CH_{2}CH_{2}-O-CH_{2}CH_{2},
-[CH_{2}CH_{2}O]_{y}-, en donde y =
1-9, -(CH_{2}C
H_{2}O)_{7} CH_{2}CH_{2}- o -CH_{2}CH(CH_{3})-O-CH_{2}-CH(CH)_{3}-.
H_{2}O)_{7} CH_{2}CH_{2}- o -CH_{2}CH(CH_{3})-O-CH_{2}-CH(CH)_{3}-.
Si alquileno está interrumpido por varios átomos
de O entonces estos átomos de O están siempre separados entre si por
a lo menos un grupo metileno.
Fenil alquilo de C_{1}-C_{4}
es, por ejemplo, bencilo, feniletilo,
alfa-metilbencilo o
alfa,alfa-dimetilbencilo, de preferencia bencilo.
Se prefiere particularmente fenil-alquilo de
C_{1}-C_{2}.
Alquilfenilo de C_{1}-C_{4}
es típicamente tolilo, xililo, mesitilo, etilfenilo, dietilfenilo,
de preferencia tolilo omesitilo.
Alcoxifenilo de C_{1}-C_{4}
es fenilo que está sustituido por uno a cuatro radicales alcoxilo,
por ejemplo 2,6-dimetoxifenilo,
2,4-dimetoxifenilo, metoxifenilo,
etoxi-fenilo, propoxifenilo o butoxifenilo.
Fenileno es 1,4-, 1,2- o
1,3-fenileno, de preferencia
1,4-fenileno.
Si fenileno está sustituido, se encuentra mono-
a tetra-sustituido, por ejemplo mono-,
di-o trisustituido, de preferencia mono- o
disustituido, en el anillo de fenilo. Xilileno es o-, m- o
p-xilileno:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
y está, por ejemplo, mono- a tetrasustituido,
por ejemplo, mono-, di- o trisustituido, de preferencia mono- o
disustituido, en el anillo de fenilo.
Dentro del alcance de la presente descripción y
reivindicaciones, "y/o" significan que no solo una de las
alternativas definidas (sustituyentes) puede estar presente, sino
que también pueden estar presentes conjuntamente varias
alter-
nativas diferentes de las alternativas definidas (sustituyentes), o sea mezclas de alternativas diferentes (sustituyentes).
nativas diferentes de las alternativas definidas (sustituyentes), o sea mezclas de alternativas diferentes (sustituyentes).
Dentro del alcance de la presente descripción y
reivindicaciones, "por lo menos" se define como "uno" o
"mas de uno", por ejemplo uno o dos o tres, de preferencia uno
o dos.
En el nuevo procedimiento para la preparación de
bisacilfosfinas, se hace reaccionar primero un haluro de fósforo
orgánico (II) con un metal alcalino o con magnesio en combinación
con litio o con mezclas de estos metales, formándose la fosfina
metalizada (IIa) vía diferentes etapas intermedias:
R_{1}, R_{3}, m y n tienen el significado
antes indicado, Me es un metal alcalino o magnesio o sus
mezclas.
Metales apropiados son, por ejemplo, litio,
sodio o potasio. Es también posible utilizar mezclas de estos
metales en el procedimiento de este invento. Es también apropiado
magnesio en combinación con litio y/o potasio. Si se utiliza litio,
sodio o potasio, es útil utilizar de 4 a 6 equivalentes atómicos del
metal alcalino para la preparación de bisacilfosfinas y 2 a 3
equivalentes atómicos del metal alcalino para la preparación de
bisacilfosfinas, y 2 a 4 equivalentes atómicos del metal alcalino
para la preparación de monoacilfosfinas. Si la reacción se lleva a
cabo utilizando una mezcla de magnesio con uno o varios metales
alcalinos, se utilizan los equivalentes atómicos z de magnesio y se
adicionan 4 a 6, o 2 o 3, equivalentes atómicos menos z/2 del (de
los) metal(es) alcalino(s). "z" es un valor de
0,5-3,5. Si la reacción se lleva a cabo utilizando
magnesio o sodio en combinación con litio la solución reaccional se
carga primero solo con magnesio o sodio, adicionándose luego el
litio. En caso de utilizarse magnesio el cloruro de magnesio
obtenido se separa útilmente mediante filtración antes de
adicionarse el litio.
En el procedimiento de este invento se
prefiere el empleo de litio, sodio o potasio.
La reacción se lleva a cabo útilmente en un
disolvente. El disolvente utilizado puede ser, en particular,
éteres que son líquidos a presión normal y temperatura ambiente.
Sus ejemplos son dimetil éter, dietil éter, metilpropil éter, 1,
2-dimetoxietano,
bis(2-metoxietil)-éter, dioxano o
tetrahidrofurano. Se utiliza de preferencia tetrahidrofurano.
Las temperaturas de reacción se encuentran, de
preferencia, en la gama de -20ºC a +120ºC, por ejemplo de 80ºC a
120ºC.
Cuando se requiere la reacción se lleva a cabo
sin adición de un catalizador. Los catalizadores apropiados son
hidrocarburos aromáticos, con o sin heteroátomos, tal como
naftaleno, antraceno, fenantreno, difenilo, terfenilo, cuaterfenilo,
trifenileno,
trans-1,2-difenileteno, pireno,
perileno, acenaftaleno, decacicleno, quinolina,
N-etilcarbazol, dibenzotiofeno o dibenzufrano.
La reacción (1) se lleva a cabo, de preferencia,
en presencia de un catalizador, de preferencia naftaleno y
difenilo.
La fosfina metalizada (IIa) obtenida se procesa
adicionalmente en el nuevo procedimiento sin aislamiento.
La fosfina metalizada (IIa) obtenida como se ha
descrito antes se hace reaccionar en la siguiente etapa reaccional
con un haluro de ácido (II) a la bisacilfosfina (I):
R_{1}, R_{2}, R_{3}, Me, m y n tienen el
significado antes indicado. Y es bromo o cloro, de preferencia
cloro.
Los disolventes utilizados pueden ser, por
ejemplo, iguales a los utilizados antes para la primera etapa. Sin
embargo, es también posible separar el disolvente utilizado en la
primera etapa mediante destilación y y recoger el residuo en otro
disolvente y luego procesarlo.
Se prefiere operar en el mismo disolvente que en
la etapa precedente, mas preferentemente en tetrahidrofurano.
Las temperaturas de reacción para la reacción
con el haluro de ácido están usualmente en la gama de -20º a
+80ºC.
En el nuevo procedimiento la reacción (1) de los
haluros de fósforo orgánicos (II) se lleva a cabo, de preferencia,
con magnesio en combinación con un metal alcalino en la gama de
temperatura de 80º a 120ºC.
En el nuevo procedimiento la reacción (1) de los
haluros de fósforo orgánicos (II) con un metal alcalino se lleva a
cabo, por ejemplo, en la gama de temperatura de -20º a +120ºC.
En el nuevo procedimiento la reacción (2) de la
fosfina metalizada con el cloruro de ácido (III) se lleva a cabo, de
preferencia, en la gama de temperatura de -20ºC a +80ºC.
La bisacilfosfina de fórmula I puede aislarse
con los métodos tecnológicos usuales que son conocidos por el
experto en el arte, por ejemplo mediante filtración, evaporación o
destilación. Asimismo como métodos usuales de purificación pueden
utilizarse, por ejemplo cristalización, destilación o
cromatografía.
Sin embargo, las fosfinas pueden también hacerse
reaccionar sin aislamiento a los óxidos de bisacilfosfina o sulfuros
de bisacilfosfina correspondientes.
Dependiendo de los sustituyentes utilizados
pueden formarse mezclas isoméricas con el nuevo procedimiento.
Utilizando el procedimiento de este invento es también posible
preparar mono- y bisacilfosfinas conjuntamente en una etapa
reaccional.
Por medio del nuevo procedimiento es además
posible también preparar mezclas de bisacilfosfinas alifáticas y
aromáticas. Mezclas de compuestos de fórmula II, en donde R_{1}
es un radical alifático, y de compuestos de fórmula II, en donde
R_{1} es un radical aromático se utilizan en este caso.
Si se requiere, todo de las mezclas puede
separarse con procedimientos usuales utilizados en la tecnología o
pueden utilizarse adicionalmente como son.
Este invento se refiere también a un
procedimiento para la preparación de óxidos de bisacilfosfina o
sulfuros de bisacilfosfina. Este procedimiento se lleva a cabo
primero como se ha descrito antes y se prepara una bisacilfosfina
(I). El producto reaccional crudo (I) puede luego procesarse sin
purificación y la etapa de reacción adicional puede llevarse a cabo
sin aislamiento de la fosfina (I) utilizando la solución del
producto crudo. Si se desea el disolvente puede modificarse, por
ejemplo concentrando la solución conteniendo la bisacilfosfina y
recogiendo el residuo en un nuevo disolvente. Evidentemente es
también posible hacer reaccionar adicionalmente las mezclas no
separadas antes descritas de compuestos de fórmula (I) al óxido o
sulfuro correspondiente.
Cuando se prepara el óxido respectivo (IVa), la
oxidación de la fosfina (I) se lleva a cabo utilizando el oxidante
convencionalmente utilizado en la tecnología:
Los oxidantes apropiados son en particular
peróxido de hidrógeno y compuestos peroxi orgánicos, por ejemplo
ácido peracético o t-butilhidroperóxido, aire u
oxígeno puro.
La oxidación se lleva a cabo usualmente en
solución. Los disolventes apropiados son hidrocarburos aromáticos,
tal como benceno, tolueno, m-xileno,
p-xileno, etilbenceno o mesitileno, o hidrocarburos
alifáticos, tal como alcanos y mezclas de alcano, por ejemplo éter
de petróleo, hexano o ciclohexano.
Durante la oxidación la temperatura de reacción
se mantiene de preferencia en la gama de 0º a 120ºC, de preferencia
entre 20º y 80ºC.
Los productos de reacción (IVa) pueden aislarse
y purificarse con métodos de procesado convencionales conocidos por
el experto.
El sulfuro respectivo (IVb) se prepara mediante
reacción con azufre:
Las bisacilfosfinas (I) reaccionan en este caso
en sustancia o, cuando sea apropiado, en un disolvente orgánico
inerte apropiado con una cantidad de equimolar a doble molar del
azufre elemental. Los disolventes apropiados son, por ejemplo, los
descritos para la reacción de oxidación. Sin embargo es también
posible utilizar, por ejemplo éteres alifáticos o aromáticos, tal
como dibutil éter, dioxano, dietilenglicol dimetil éter o difenil
éter, en la gama de temperatura de 20º a 250ºC, de preferencia entre
60º y 120ºC. El sulfuro de mono- o bisacilfosfina resultante, o su
solución, se libera útilmente de cualquier resto de azufre elemental
mediante filtración. Después de la separación del disolvente puede
aislarse el sulfuro bisacilfosfina mediante destilación o
recris-talización en forma pura.
Como se ha indicado antes es también posible
utilizar mezclas de compuestos de fórmula I para la oxidación o
reacción al sulfuro. Las mezclas de óxido o sulfuro obtenidas de
forma correspondiente pueden separarse con procedimientos utilizados
usualmente en la tecnología o pueden utilizarse como mezclas.
Todas las reacciones anteriores se llevan a cabo
útilmente con exclusión de aire en una atmósfera de gas inerte, por
ejemplo bajo gas de nitrógeno o argón. La mezcla reaccional
respectiva se agita también útilmente.
Los haluros de ácido (III) utilizados como
materiales de partida son sustancias conocidas, algunas de las
cuales se encuentran en el comercio o pueden prepararse de modo
análogo a compuestos conocidos.
La preparación de los haluros de fósforo (II) se
describen también en gran número de publicaciones y puede llevarse a
cabo de modo análogo a las descripciones aquí proporcionada. En J.
Chem. Soc. (1944), 276, W. Davies describe, por ejemplo la
preparación de cloruros de aril fósforo de arileno con tricloruro de
fósforo en presencia de tricloruro de aluminio. De conformidad con
F. Nief, Tetrahedron 47 (1991) 33, 667 o Th. Knapp, Tetrahedron
40(1984) 4, 76, es otra posibilidad la reacción de Grignard
de haluros de arilo con tesio y fósforo. De conformidad con S.
Metzger, J. Org. Chem. 29 (1964), 627, son accesibles cloruros de
alquilfosforo del mismo modo. En Helv. Chim. Act. 36 (1953), 1314,
TH. Weil describe la reacción de haluros de arilo o haluros de
alquilo con magnesio seguido de reacción con cloruro de zinc y
reacción subsiguiente con tricloruro de fósforo. La reacción de
haluros de arilo con tricloruro de butil litio y fósforo al cloruro
de aril fósforo correspondiente se describe por G. Whitesides en
JACS 96 (1974), 5398. De conformidad con Th. Knapp, Tetrahedron 40
(1984), 4, 765, la reacción del haluro de aril magnesio con cloruro
de bis(dimetilamo)fósforo seguido de la reacción con
ácido clorhídrico resulta también en el material de partida deseado.
De conformidad con A. Burg, US 2934564, puede utilizarse el mismo
método para la preparación de los cloruros de alquil fósforo
correspondientes.
Es característica del nuevo procedimiento que
las acilfosfinas, óxidos de acilfosfina o sulfuros de acilfosfina
puedanprepararse sin utilizar los materiales de partida de fosfina
(R_{2}PH, RPH_{2}) que se utilizan usualmente. Es también
crucial que las etapas de procesado individuales pueden llevarse a
cabo directamente una después de la otra sin aislar los intermedios
respectivos y purificarlos especialmente.
Pueden formarse también mezclas tales como las
descritas en el procedimiento para la preparación de las fosfinas
correspondientes, o pueden también producirse de forma específica,
en los procedimientos antes descritos para la preparación de óxidos
de bisacilfosfina o sulfuros de bisacilfosfina. Estas mezclas
pueden separarse con métodos conocidos en la tecnología o pueden
utilizarse ulteriormente en forma de mezclas.
En los procedimientos antes descritos, R_{1},
si n = 1, es alquilo de C_{1}-C_{12},
ciclohexilo, fenilo o difenilo, estando los radicales de fenilo y
difenilo no sustituidos o sustituidos por uno a cuatro alquilo de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C=1-C_{8};
R_{1}, si n = 2, es alquileno de
C_{6}-C_{10}, o
R_{3} es alquilo de
C_{1}-C_{12}, ciclohexilo, fenilo o difenilo,
estando los radicales de fenilo y difenilo no sustituidos o
sustituidos por uno a cuatro alquilo de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{8};
Q es un enlace simple u -O-, y
R_{4} y R_{5} son hidrógeno.
Los compuestos que han de destacarse en los
procedimientos anteriores son los de fórmula I, en donde R_{2} es
fenilo que está sustituido en la posición 2,6 o 2,4,6 por alquilo de
C_{1}-C_{4} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{4}.
Compuestos de fórmula I que se utilizan
particularmente de preferencia en el procedimiento anterior son
aquellos en donde n es 1.
Y en la fórmula II del nuevo procedimiento es de
preferencia cloro.
Un procedimiento preferido es aquel en donde en
la fórmula I n es 1, m es 2, R_{1} es fenilo que está no
sustituido o sustituido por alquilo de
C_{1}-C_{4} o alcoxilo de
C_{1}-C_{8}, o R_{1} es alquilo de
C_{1}-C_{12}; R_{2} es fenilo que está
sustituido por halógeno, alcoxilo de C_{1}-C_{4}
o alquilo de C_{1}-C_{4}; y R_{3} es fenilo
no sustituido o sustituido por alquilo de
C_{1}-C_{4}.
Este invento se refiere también a los compuestos
y mezclas de compuestos obtenidos con el nuevo procedimiento.
Las fosfinas que son accesibles con el nuevo
procedimientos son eductos importantes para la preparación de los
óxidos de fosfina y sulfuros de fosfina correspondientes. Los
óxidos de fosfina y los sulfuros de fostina se utilizan en el arte
como iniciadores en reacciones de fotopolimerización.
Los ejemplos que siguen ilustran el invento con
mayor detalle. En la descripción que resta y en las reivindicaciones
las partes o porcentajes se expresan en peso a menos que se indique
de otro modo.
Excluyendo la humedad mediante una atmósfera de
argón se suspenden 7 g de litio (1,0 mol; 25% en exceso) a
temperatura ambiente en 400 ml de tetrahidrofurano (THF) y se carga
esta suspensión con 1,0 g (0,008 mol) de naftaleno. Luego se agita
esta mezcla durante 10 minutos a temperatura ambiente, resultando en
una suspensión de pardo oscura a negra. Con vigorosa agitación se
adiciona a gotas, durante 1 horas, a 20-25ºC, una
solución de 36,50 g de P,P-diclorofenilfosfina (98%;
0,20 mol) en 80 ml de THF (enfriamiento ocasional en un baño de
hielo). Con exclusión de humedad y utilizando gas protector de
argón, se filtra la solución negra via una frita de vidrio
(porosidad G2) en un matraz de sulfonación. Con agitación y
enfriamiento en un baño de hielo se adiciona a gotas a temperatura
ambiente, durante 1 hora y media una solución de 80,4 g de cloruro
de 2,4,6-trimetilbenzoilo (0,44 mol; exceso del 10%)
en 250 ml de THF y luego se agita durante otros 15 minutos a
temperatura ambiente. Se concentra completamente la fase orgánica
mediante evaporación en un evaporador giratorio (la fosfina
resultante tiene un desplazamiento de 53,78 ppm en el espectro de
^{31}P-RMN) y se recoge el residuo en 200 ml de
tolueno y se calienta hasta 40ºC. Con vigorosa agitación y cierto
enfriamiento con un baño de hielo, se adiciona a gotas 23 g de
peróxido de hidrógeno al 30% (0,20 mol) durante 30 minutos y luego
se enfría la mezcla, con agitación, hasta temperatura ambiente. Se
carga la solución con 40 ml de agua y se separan las fases. Se lava
la fase orgánica dos veces con 30 ml cada vez de una solución de
hidrogencarbonato sódico al 10% y luego dos veces con 30 ml cada vez
de agua. Después de secado sobre sulfato de magnesio, filtración y
evaporación completa del disolvente se obtienen 85 g de un aceite
amarillo que se vuelve sólido después de secado ruante una hora a
alrededor de 0,1 mbar. Este producto crudo se purifica
suspendiéndose en 150 ml de éter de petróleo/acetato de etilo
caliente (9:1), filtrándose y lavándose con 30 ml de éter de
petróleo (40/60), lo que proporciona 71,5 g (rendimiento del 85,40%)
del producto del epígrafe en forma de un sólido amarillo que tiene
un punto de fusión (p.f.) de 131-132ºC y un
desplazamiento de 7,43 ppm en el espectro de
^{31}P-RMN. Se obtienen otros 14 g del aceite
amarillo de las aguas madre mediante concentración del disolvente de
forma completa, cuyo aceite se purifica luego mediante cromatografía
instantánea, dando otros 4,3 g del producto del epígrafe. El
rendimiento total es por tanto del 76,0 g (rendimiento del
90,8%).
Se repite el procedimiento del ejemplo 1, pero
sustituyendo el cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo
por 82,25 g de cloruro de 2,6-dimetoxibenzoilo. La
fosfina obtenida tiene un desplazamiento de 52,17 ppm en el espectro
de ^{31}P-RMN y un punto de fusión de
120-125ºC. Se obtienen 20,1 g (rendimiento del 64%)
del producto del epígrafe en forma de un polvo amarillo que tiene
un punto de fusión de 155ºC y un desplazamiento de
^{31}P-RMN de 6,24 ppm.
Se repite el procedimiento del ejemplo 1, pero
sustituyendo cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo por
85,8 g de cloruro de 2,6-diclorobenzoilo. La
fosfina obtenida tiene un punto de fusión de
117-119ºC. Se obtienen 35,0 g (rendimiento del 74%)
del producto del epígrafe en forma de un polvo pardo amarillento.
La recristalización en acetonitrilo proporciona un sólido amarillo
que tiene un punto de fusión de 194ºC.
Bajo una atmósfera de argón y con exclusión de
humedad se suspende a temperatura ambiente en 400 ml de
tetrahidrofurano (THF) 7 g de litio (1,0 mol; 25% de exceso) y se
carga la suspensión con 1,0 g (0,008 mol) de naftaleno. Luego se
agita esta mezcla durante 10 minutos a temperatura ambiente,
resultando en una suspensión de pardo oscuro a negro. Con vigorosa
agitación se adiciona a gotas durante 1 horas a
20-25ºC (enfriamiento ocasional con un baño de
hielo) una solución de 36,50 g de P,
P-diclorofenilfosfina (98%; 0,20 mol) en 80 ml de
THF. Con exclusión de humedad y utilizando gas protector de argón,
se filtra la solución negra vía una frita de vidrio (porosidad G2)
en un matraz de sulfonación. Con agitación y enfriamiento con un
baño de hielo una solución de 80,4 g de cloruro de
2,4,6-trimetilbenzoilo (0,44 mol; exceso del 10%) en
250 ml de THF se adicionan a gotas durante una hora y media a
temperatura ambiente y luego se agita la mezcla durante otros 15
minutos a temperatura ambiente. Se concentra la fase orgánica por
completo mediante evaporación en un evaporador giratorio y se recoge
el residuo en 200 ml de tolueno y se calienta hasta 40ºC. Se carga
la solución con 3,7 g de azufre y se agita esta mezcla durante 6
horas a 60ºC. La separación del disolvente proporciona 39,0 g
(rendimiento del 89,9%) de un aceite amarillo que se recristaliza en
acetonitrilo, dando el producto del epígrafe en forma de un sólido
amarillo que tiene un punto de fusión de 123ºC.
Se repite el procedimiento del ejemplo 4 pero
sustituyendo el cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo
por 82,25 g de cloruro de 2,6-dimetoxibenzoilo. La
cantidad de azufre adicionado es 4,91 g. La separación del
disolvente y recristalización en 100 ml de acetato de etilo da 21,0
g (66,0% de rendimiento) del producto del epígrafe en forma de un
sólido amarillo que tiene un punto de fusión de 155ºC.
Bajo una atmósfera de argón y con exclusión de
humedad se suspenden a temperatura ambiente 6,2 g de litio (0,89
mol; exceso del 12%) en 400 ml de tetrahidrofurano (THF) y se carga
esta suspensión con 1,0 g (0,008 mol) de naftaleno. Luego se agita
esta mezcla durante 10 minutos a temperatura ambiente, resultando en
una suspensión pardo oscura a negra. Con vigorosa agitación una
solución de 74,0 g de
2,4-dipentoxifenil-P,
P-diclorofenilfosfina (95%; 0,20 mol) en 50 ml de
THF se adicionan luego a gotas durante una hora y media a
20-25ºC (enfriamiento ocasional con un baño de
hielo). Se agita la mezcla resultante durante 6 horas a 50ºC. Con
exclusión de humedad y utilizando gas protector de argón se filtra
la solución negra via una frita de vidrio porosidad G2) en un matraz
de sulfonación. Con agitación y enfriamiento con un baño de hielo
una solución de 76,7 g de cloruro de
2,4,6-trimetilbenzoilo (0,42 mol; exceso del 5%) en
200 ml de THF se adiciona a gotas durante una hora y media a
temperatura ambiente y luego se agita la mezcla durante otros 15
minutos a temperatura ambiente. Se concentra por completo la fase
orgánica mediante evaporación en un evaporador giratorio (la fosfina
resultante tiene un desplazamiento de ^{31}P-RMN
de 42,7 ppm) y se recoge el residuo en 300 ml de tolueno y se
calienta hasta 40ºC. Con vigorosa agitación y cierto enfriamiento
con un baño de hielo se adiciona a gotas durante 30 minutos 23 g de
peróxido de hidrógeno al 30% (0,20 mol) y luego se agita la mezcla
durante otras dos horas y media a 50ºC hasta que se completa la
reacción. Luego se deja enfriar la mezcla reaccional, con
agitación, hasta temperatura ambiente. Se filtra la mezcla
reaccional sobre tierra de diatomeas. Se carga luego la solución
con 40 ml de agua y se separan las fases. Se lava la fase orgánica
dos veces con 50 ml cada vez de una solución de hidrogencarbonato
sódico al 10% y luego dos veces con 50 ml cada vez de agua. El
secado sobre sulfato de magnesio, filtración y evaporación completa
del disolvente en un evaporador giratorio proporciona 120 g de un
aceite amarillo. Se disuelve este producto crudo con calentamiento
en 200 ml de hexano y luego se deja enfriar primero hasta 20ºC y
luego se enfría hasta 0ºC, cristalizando el producto del epígrafe en
forma de un sólido amarillo. Se filtra el producto en frío y se
lava dos veces con 20 ml cada vez de hexano frío y el sólido
resultante se seca en un horno de secado en vacío durante 12 horas a
40ºC y 150 mm de Hg, dando 70,0 g (59,3% de rendimiento) del sólido
con un punto de fusión de 91ºC y un desplazamiento
^{31}P-RMN de 14,48 ppm. Se obtienen otros 16,0 g
del producto del epígrafe de las aguas madres mediante concentración
del disolvente por completo y purificación subsiguiente via
cromatografía de columna.
Se repite el procedimiento del ejemplo 6, pero
sustituyendo el cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo
por 72,0 g de cloruro de 2,6-dimetoxibenzoilo,
resultando en 94,0 g (rendimiento del 73,4%) de una resina amarilla.
Se purifica este producto crudo vía cromatografía de columna,
resultando en 56,8 g de la resina con un punto de fusión de
68ºC.
Bajo una atmósfera de argón y con exclusión de
humedad se suspende a temperatura ambiente 2,67 g de litio (0,38
mol) en 150 ml de tetrahidrofurano (THF) y se carga esta suspensión
con 0,38 g (0,003 mol) de naftaleno. Luego se agita esta mezcla
durante 10 minutos a temperatura ambiente, resultando en una
suspensión pardo oscura a negra. Con vigorosa agitación se adiciona
a gotas durante 1 hora a 20-25ºC una solución de
10,0 g de P,P-dicloroetilfosfina (0,076 mol) en 20
ml de THF (enfriamiento ocasional con un baño de hielo). Se agita
la mezcla resultante durante 18 horas a temperatura ambiente. Con
exclusión de humedad y utilizando gas protector de argón, se filtra
la solución negra via una frita de vidrio (porosidad G2) en un
matraz de sulfonación. Con agitación y enfriamiento con un baño de
hielo una solución de 27,87 g de cloruro de
2,4,6-rimetilbenzoilo (0,15 mol) en 100 ml de THF se
adiciona durante una hora y media a temperatura ambiente y se agita
luego la mezcla durante otros 15 minutos a temperatura ambiente. Se
concentra por completo la fase orgánica a presión reducida y se
recoge el residuo en 100 ml de tolueno, adicionándose a gotas a
50-60ºC, durante 30 minutos, 8,7 g de peróxido de
hidrógeno al 30%. Luego se deja enfriar la mezcla reaccional hasta
temperatura ambiente y se separar las fases. Se lava la fase
orgánica dos veces con 50 ml cada vez de una solución de
hidrobencarbonato sódico al 10% y luego dos veces con 50 ml cada vez
de agua. El secado sobre sulfato de magnesio, filtración y
evaporación completa del disolvente en un evaporador giratorio
proporciona 28,0 g (97,6%) de un aceite amarillo que se recristaliza
en acetato de etilo, dando el producto del epígrafe que tiene un
punto de fusión de 142ºC.
Ejemplos
9-12
Se preparan los compuestos de los ejemplos
9-12 de modo análogo al método descrito en el
ejemplo 8, utilizando los eductos correspondientes. Los compuestos
y sus datos físicos (desplazamientos ^{31}P-RMN en
[ppm] y/o punto de fusión en [ºC] se recogen en la Tabla 1
siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
| Ej. | R | x = 0 | x = 1 |
| datos físicos | datos físicos | ||
| 9 | isobutilo | 85-86ºC; | |
| 50,06 ppm | 28,76 ppm | ||
| 10 | octilo | aceite amarillo | |
| 53,68 ppm | viscoso; 28,73 ppm | ||
| 11 | 2-etilhexilo | aceite amarillo | |
| 48,82 | viscoso; 29,59 ppm | ||
| 12 | propen-1-ilo | - | forma cis: 147ºC |
| forma trans: aceite | |||
| amarillo viscoso |
Bajo argón y con exclusión de humedad se dispone
a temperatura ambiente 4,6 g de sodio troceado (0,20 mol) en 100 ml
de tetrahidrofurano. Agitándose lentamente se adiciona a gotas a
20-25ºC 24,9 g (0,10 mol) de cloruro de
ditolilfosfina (mezcla isomérica de di-orto,
di-para y orto-para). Después de
agitación durante 12 horas, se filtra la solución roja via una frita
de vidrio (porosidad G2) en un matraz de sulfonación con exclusión
de humedad y utilizando argón como gas protector. Con agitación y
enfriamiento se adiciona a gotas, durante 30 minutos, a temperatura
ambiente, 19,0 g (0,105 mol; exceso del 5%) de cloruro de
2,4,6-trimetilbenzoilo. Después de agitación durante
otras 2 horas se vierte la suspensión de reacción
pardo-rojiza sobre agua y se extrae con tolueno. Se
seca la fase orgánica sobre sulfato de magnesio, se filtra y se
concentra mediante evaporación en un evaporador giratorio (Rotavap).
La fosfina resultante tiene un desplazamiento de 23,24 ppm en el
espectro de ^{31}P-RMN. Se recoge el residuo en
100 ml de tolueno y se carga con 11,5 g (0,10 mol) de peróxido de
hidrógeno (30%). Se completa la reacción después de agitación
durante 2 horas a temperatura de 50-60ºC. Se vierte
la emulsión de reacción sobre agua y se lava con una solución de
hidrogencarbonato sódico saturada acuosa y luego se seca sobre
sulfato de magnesio y se filtra. Se concentra el filtrado mediante
evaporación en un Rotavap. Se purifica el residuo sobre gel de
sílice y se seca bajo alto vacío, dando 33,8 g (90% de la teoría)
del compuesto del epígrafe en forma de un aceite viscoso amarillo.
El desplazamiento de ^{31}P-RMN es de 14,54
ppm.
Bajo argón y con exclusión de humedad se
suspenden a temperatura ambiente 2,76 g de litio (0,40 mol) en 100
ml de THF y se carga esta suspensión con 0,10 g (0,00078 mol) de
naftaleno. Luego se agita esta mezcla durante 10 minutos a
temperatura ambiente. Con enfriamiento ocasional y vigorosa
agitación se adiciona a gotas 45,2 g (0,0 mol) de
P-clorodifenil fosfina a la suspensión pardo oscura
a 10-25ºC. Después de agitación durante 4 horas se
filtra la solución roja via una frita de vidrio (porosidad G2) en un
matraz de sulfonación con exclusión de humedad y utilizando argón
como gas protector. Se adiciona a gotas 38,0 g (0,2 mol) de cloruro
de 2,4,6-trimetilbenzoilo, con agitación y
enfriamiento, a 10-20ºC durante l hora y luego se
agita la mezcla durante otros 30 minutos. Se concentra la fase
orgánica mediante evaporación en un Rotavap y se recoge el residuo
en 100 ml de tolueno y se carga, con vigorosa agitación a una
temperatura de 50-60ºC, con 23,0 g (0,20 mol) de
peróxido de hidrógeno (30%). Se completa la reacción después de
agitación durante 30 minutos. Se vierte la emulsión de reacción
sobre agua y se lava con una solución acuosa saturada de
hidrogencarbonato sódico y luego se seca sobre sulfato de magnesio y
se filtra. Se concentra el filtrado mediante evaporación en un
Rotavap. Se cristaliza el residuo en éter de petróleo/acetato de
etilo y se seca en un horno de secado al vacio a 40ºC, dando 55,0 g
(79% de la teoría) del compuesto del epígrafe en forma de un polvo
amarillo que tiene un punto de fusión de
89-90ºC.
De modo análogo al descrito en el ejemplo 14
pero sustituyendo el cloruro de
2,4,6-trimetilbenzoilo por cloruro de
2,6-dimetoxibenzoilo se prepara óxido de
2,6-dimetoxibenzoil(difenil)fosfina.
El desplazamiento de ^{31}P-RMN de la fosfina es
de 20,17 ppm. Esto proporciona 25 g de óxido de
2,6-dimetoxibernzoil(difenil)fosfina
que tiene un punto de fusión de 120-121ºC y un
desplazamiento de ^{31}P-RMN de 10,19 ppm. Esto
corresponde a un rendimiento del 68% de la teoría.
Bajo argón y con exclusión de humedad se
disponen 2,1 g de litio (0,30 mol) y 0,1 g de naftaleno a
temperatura ambiente en 100 ml de THF. Con agitación se adiciona a
gotas a 20-25ºC 2,7 g (0,015 mol) de
diclorofenilfosfina, seguido de 9,9 g (0,045 mol) de
clorodifenilfosfina. Después de agitación durante 12 horas se
filtra la solución roja via una frita de vidrio (porosidad G2) en un
matraz de sulfonación con exclusión de humedad y utilizando argón
como gas protector. Con agitación y enfriamiento se adiciona a
gotas, durante 30 minutos, a temperatura ambiente, 13,7 g (0,075
mol) de cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo. Después
de agitación durante otras 2 horas se concentra la suspensión de
reacción pardo-rojiza mediante evaporación en un
evaporador giratorio. Se recoge el residuo en 100 ml de tolueno y
se carga con 17 g (0,15 mol) de peróxido de hidrógeno al 30%. Se
vierte la emulsión de reacción sobre agua y se lava con una solución
saturada acuosa de hidrogencargonato sódico y luego se seca sobre
sulfato de magnesio y se filtra. Se concentra el filtrado mediante
evaporación en un evaporador giratorio. Se purifica el residuo
sobre gel de sílice y se seca bajo alto vacio, dando 10,3 g (47% de
la teoría) de los compuestos del epígrafe en una relación de 3:1 en
forma de un aceite viscoso amarillo.
Excluyendo la humedad mediante una atmósfera de
gas protector de argón se dispone en 100 ml de THF a temperatura
ambiente 3,5 g de litio (0,504 mol) y 0,1 g de naftaleno. Con
agitación se adiciona a gotas a 20-25ºC 11,3 g
(0,063 mol) de diclorofenilfosfina, seguido de 10 g (0,063 mol) de
dicloro-ter-butil fosfina. Después
de agitación durante 72 horas se filtra la solución roja via una
frita de vidrio (porosidad G2) en un matraz de sulfonación con
exclusión de humedad y utilizando argón como gas protector. Con
agitación y enfriamiento se adiciona a gotas, durante 30 minutos, a
temperatura ambiente, 23,0 g (0,126 mol) de cloruro de
2,4,6-trimetilbenzoilo. Después de agitación durante
otras 2 horas se concentra mediante evaporación en un evaporador
giratorio la suspensión de reacción pardo-rojiza.
Se recoge el residuo en 100 ml de tolueno y se carga con 28,6 g
(0,252 mol) de peróxido de hidrógeno al 30%. Se completa la
reacción después de agitación durante 2 horas a una temperatura de
50-60ºC. Se vierte la emulsión de reacción sobre
agua y se lava con una solución acuosa saturada de hidrogencargonato
sódico y luego se seca sobre sulfato de magnesio y se filtra. Luego
se concentra el filtrado mediante evaporación en un evaporador
giratorio. Se purifica el residuo sobre gel de sílice y se seca
bajo un alto vacio, dando 7,6 g (15% de la teoría) de los compuestos
del epígrafe en una relación de 65:35 en forma de un aceite viscoso
amarillo.
Claims (15)
1. Un procedimiento para la preparación de
acilfosfinas de fórmula I
en
donde
n es 1 o 2;
m es 2;
R_{1}, si n = 1, es
alquilo de C_{1}-C_{18},
alquilo de C_{2}-C_{18} que está interrumpido
por uno o varios átomos de O no sucesivos; alquilo de
C_{1}-C_{4} fenilo-sustituido,
alquenilo de C_{2}-C_{8}, fenilo, naftilo,
difenilo, cicloalquilo de C_{5}-C_{12} o un
anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal,
estando los radicales fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de
C_{5}-C_{12} o el anillo heterocíclico
conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal insustituido o
sustituido por uno a cinco halógeno, alquilo de
C_{1}-C_{8}, alquiltio de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{8};
R_{1}, si n = 2, es
alquileno de C_{1}-C_{18},
alquileno de C_{2}-C_{18} que está interrumpido
por uno o varios átomos de O no sucesivos; o R_{1} es alquileno de
C_{1}-C_{6} que está sustituido por alcoxilo de
C_{1}-C_{4}, fenilo, alquilfenilo de
C_{1}-C_{4}, fenil-alquilo de
C_{1}-C_{4} o alcoxifenilo de
C_{1}-C_{4}; o R_{1} es fenileno o xilileno,
cuyos radicales están no sustituidos o sustituidos por uno a tres
alquilo de C_{1}-C_{4} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{4}, o R_{1} es un grupo
R_{2} es alquilo de
C_{1}-C_{18}, cicloalquilo de
C_{3}-C_{12}, alquenilo de
C_{2}-C_{18}, fenilo, naftilo, difenilo o un
anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal,
estando los radicales de fenilo, naftilo, difenilo o anillo
hete-rocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o
hexagonal no sustituido o sustituido por uno a cuatro alquilo de
C_{1}-C_{8}, alcoxilo de
C_{1}-C_{8}, alquiltio de
C_{1}-C_{8} y/o halógeno;
R_{3} es alquilo de
C_{1}-C_{18}, alquilo de
C_{2}-C_{18} que está interrumpido por uno o
varios átomos de O no sucesivos; alquilo de
C_{1}-C_{4} fenilo-sustituido,
alquenilo de C_{2}-C_{8}, fenilo, naftilo,
difenilo, cicloalquilo de C_{5}-C_{12} o un
anillo heterocíclico conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal,
estando los radicales de fenilo, naftilo, difenilo, cicloalquilo de
C_{5}-C_{12} o el anillo heterocíclico
conteniendo O, S o N pentagonal o hexagonal no sustituido o
sustituido por uno a cinco halógeno, alquilo de
C_{1}-C_{8}, alquiltio de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{8};
Q es un enlace simple, CR_{6}R_{7}, -O- o
-S-;
R_{4} y R_{5} son cada uno,
independientemente del otro, hidrógeno, alquilo de
C_{1}-C_{4} o alcoxilo de
C_{1}-C_{4};
R_{6} y R_{7} son cada uno,
independientemente del otro, hidrógeno o alquilo de
C_{1}-C_{4};
\newpage
(1) haciendo reaccionar haluros de fósforo
orgánicos de fórmula II
en donde R_{1}, R_{3}, n y m
tienen el significado antes
indicado,
e Y es Br o Cl,
con un metal alcalino o con magnesio en
combinación con litio, o con sus mezclas, cuando sea apropiado en
presencia de un catalizador, y
(2) reacción subsiguiente con haluros de ácido m
de fórmula III
en donde R_{2}, Y y m tienen el
significado antes
indicados;
cuyo procedimiento se lleva a cabo sin
aislamiento de intermedios.
2. Un procedimiento para la preparación de
óxidos de acilfosfina y sulfuros de acilfosfina de la fórmula IV
en
donde
R_{1}, R_{2}, R_{3}, n y m tienen el
significado indicado en la reivindicación 1, y Z es O o S,
(1) haciendo reaccionar haluros de fósforo
orgánico de fórmula II
en donde R_{1}, R_{3}, Y, n y m
tienen el significado expuesto en la reivindicación 1
citada,
con un metal alcalino o con magnesio en
combinación con litio, o con sus mezclas, cuando sea apropiado en
presencia de un catalizador, y
(2) reacción subsiguiente con haluros de ácido m
de fórmula III
en donde R_{2}, m e Y, tienen el
significado citado en la reivindicación 1,
y
(3) oxidación o reacción con azufre de la
acilfosfina de fórmula I
que se obtiene mediante la reacción
(2),
en donde R_{1}, R_{2}, R_{3}, m y n tienen
el significado expuesto en la reivindicación 1,
cuyo procedimiento se lleva a cabo sin
aislamiento de intermedios.
3. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o 2, en donde
R_{1}, si n = 1, es alquilo de
C_{1}-C_{12}, ciclohexilo, fenilo o difenilo,
estando los radicales de fenilo y difenilo no sustituidos o
sustituidos por uno a cuatro alquilo de
C_{1}-C_{8} y/o alcoxilo de
C_{1}-C_{8};
R_{1}, si n = 2 es alquileno de
C_{6}-C_{10}, o
R_{3} es alquilo de
C_{1}-C_{12}, ciclohexilo, fenilo o difenilo,
estando los radicales de fenilo y difenilo no sustituidos o
sustituidos por uno a cuatro alquilo de C_{1}-C=8
y/o alcoxilo de C_{1}-C_{8};
Q es un enlace simple u -O-, y
R_{4} y R_{5} son hidrógeno.
4. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o 2, en donde
R_{2} es fenilo que está sustituido en la
posición 2,6 o 2,4,6 por alquilo de C_{1}-C_{4}
y/o alcoxilo de C_{1}-C_{4}.
5. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde n es 1.
6. un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o 2, en donde Y en la fórmula II es cloro.
7. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o 2, en donde la reacción (1) se lleva a cabo
utilizando litio, sodio o potasio.
8. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 7, en donde se utilizan de 4 a 6 equivalentes
atómicos del metal alcalino para la preparación de compuestos de
fórmula I, en donde m es 2, y 2 a 3 equivalentes atómicos del metal
alcalino se utilizan para la preparación de los compuestos de
fórmula I, en donde m es 1.
9. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde Y en los compuestos de
fórmula III es cloro.
10. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, que comprende llevar a cabo la
reacción (1) en presencia de un catalizador, de preferencia
naftaleno o difenilo.
11. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, que comprende llevar a cabo la
reacción (1) de los haluros de fósforo orgánicos (II) con un metal
alcalino en la gama de temperatura de -20º a +120ºC.
12. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, que comprende llevar a cabo la
reacción (1) de los haluros de fósforo orgánicos (II) con magnesio
en combinación con un metal alcalino en la gama de temperatura de
80º a 120ºC.
13. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde la reacción (2) de la
fosfina metalizada con el cloruro de ácido (III) se lleva a cabo
entre -20º y +80ºC.
14. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde las etapas de reacción
(1) y (2) se llevan a cabo en el mismo disolvente, de preferencia en
tetrahidrofurano.
15. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde, en la fórmula I, n es
1, m es 2, R_{1} es fenilo que está no sustituido o sustituido por
alquilo de C_{1}-C_{4} o alcoxilo de
C_{1}-C_{8}, o R_{1} es alquilo de
C_{1}-C_{12}; R_{2} es fenilo que está
sustituido por halógeno, alcoxilo de C_{1}-C_{4}
o alquilo de C_{1}-C_{4}; y R_{3} es fenilo no
sustituido o sustituido por alquilo de
C_{1}-C_{4}.
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