JP2000355596A - アルキル亜ホスホン酸エステルの製造方法 - Google Patents
アルキル亜ホスホン酸エステルの製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/48—Phosphonous acids [RP(OH)2] including [RHP(=O)(OH)]; Thiophosphonous acids including [RP(SH)2], [RHP(=S)(SH)]; Derivatives thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単なやり方で実施することができそして一
定の生成物が高収率で得られるアルキル亜ホスホン酸エ
ステルの製造方法の提供。 【解決手段】この課題は、 a)元素状黄燐を塩基の存在下にアルキル化剤と反応さ
せて、主成分としてアルキル亜ホスホン酸、亜燐酸およ
びホスフィン酸の(金属)塩を含有す混合物を得、 b)a)からの混合物の主成分をエステル化してエステ
ル混合物を得、 c)このエステル混合物からアルキル亜ホスホン酸のエ
ステルを分離することによって解決される。
定の生成物が高収率で得られるアルキル亜ホスホン酸エ
ステルの製造方法の提供。 【解決手段】この課題は、 a)元素状黄燐を塩基の存在下にアルキル化剤と反応さ
せて、主成分としてアルキル亜ホスホン酸、亜燐酸およ
びホスフィン酸の(金属)塩を含有す混合物を得、 b)a)からの混合物の主成分をエステル化してエステ
ル混合物を得、 c)このエステル混合物からアルキル亜ホスホン酸のエ
ステルを分離することによって解決される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルキル亜ホスホン酸
エステルを製造する方法およびこの方法で製造された生
成物の用途に関する。
エステルを製造する方法およびこの方法で製造された生
成物の用途に関する。
【0002】
【従来の技術】アルキル亜ホスホン酸エステルは、例え
ば植物保護剤および難燃剤の製造に使用できる価値ある
合成用構成単位である。
ば植物保護剤および難燃剤の製造に使用できる価値ある
合成用構成単位である。
【0003】これらの化合物の製造は技術的に複雑であ
り、従来にはメチル亜ホスホン酸の特に興味のあるエス
テルの場合には相応する亜ホスホン酸ジハロゲン化物か
らアルコール類との反応によるかまたは亜ホスホン酸ジ
ハロゲン化物の加水分解により亜ホスホン酸としそして
これを次いでエステル化することによって実施されて来
た。
り、従来にはメチル亜ホスホン酸の特に興味のあるエス
テルの場合には相応する亜ホスホン酸ジハロゲン化物か
らアルコール類との反応によるかまたは亜ホスホン酸ジ
ハロゲン化物の加水分解により亜ホスホン酸としそして
これを次いでエステル化することによって実施されて来
た。
【0004】これら両方の方法のベースとなる亜ホスホ
ン酸ジハロゲン化物、例えば極めて取り扱いの困難なメ
チルジクロロホスフィンは、塩化アルミニウムの存在下
に三ハロゲン化燐とアルキルハロゲン化物とから複雑な
合成法で製造されてきた(Houben-Weyl、第12/1巻、第30
6 頁) 。この反応は著しい発熱反応であり、工業的には
制御が困難である。更に一部の上記の原料の様に、毒性
があり、自己発火性でありおよび/または腐蝕性があ
る、すなわち非常に望ましくない種々の副生成物を生じ
る。
ン酸ジハロゲン化物、例えば極めて取り扱いの困難なメ
チルジクロロホスフィンは、塩化アルミニウムの存在下
に三ハロゲン化燐とアルキルハロゲン化物とから複雑な
合成法で製造されてきた(Houben-Weyl、第12/1巻、第30
6 頁) 。この反応は著しい発熱反応であり、工業的には
制御が困難である。更に一部の上記の原料の様に、毒性
があり、自己発火性でありおよび/または腐蝕性があ
る、すなわち非常に望ましくない種々の副生成物を生じ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】それ故に、簡単なやり
方で実施することができそして一定の生成物が高収率で
得られるアルキル亜ホスホン酸エステルの製造方法が必
要とされている。この種の方法は経済的にも衛生上の意
味でも従来公知の方法よりも明らかに優れているべきで
ある。
方で実施することができそして一定の生成物が高収率で
得られるアルキル亜ホスホン酸エステルの製造方法が必
要とされている。この種の方法は経済的にも衛生上の意
味でも従来公知の方法よりも明らかに優れているべきで
ある。
【0006】従って本発明の課題は、上述の欠点を回避
し、そして特に、容易に取り扱え、工業的に価値があり
かつ良好に制御できる原料から出発するアルキル亜ホス
ホン酸エステルの製造方法を提供することである。
し、そして特に、容易に取り扱え、工業的に価値があり
かつ良好に制御できる原料から出発するアルキル亜ホス
ホン酸エステルの製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、 a)元素状黄燐を塩基の存在下にアルキル化剤と反応さ
せて、主成分としてアルキル亜ホスホン酸、亜燐酸およ
びホスフィン酸の(金属)塩を含有す混合物を得、 b)a)からの混合物の主成分をエステル化してエステ
ル混合物を得、 c)このエステル混合物からアルキル亜ホスホン酸のエ
ステルを分離することを特徴とする、冒頭に記載の方法
によって解決される。
せて、主成分としてアルキル亜ホスホン酸、亜燐酸およ
びホスフィン酸の(金属)塩を含有す混合物を得、 b)a)からの混合物の主成分をエステル化してエステ
ル混合物を得、 c)このエステル混合物からアルキル亜ホスホン酸のエ
ステルを分離することを特徴とする、冒頭に記載の方法
によって解決される。
【0008】本発明の方法は従来公知の方法に比較し
て、生成物の分布に好ましい平衡がありそして同時に、
色々な観点から望ましくないと評価される亜ホスホン酸
ジハロゲン化物原料を避けつるという優れた長所を有し
ている。
て、生成物の分布に好ましい平衡がありそして同時に、
色々な観点から望ましくないと評価される亜ホスホン酸
ジハロゲン化物原料を避けつるという優れた長所を有し
ている。
【0009】アルキル化剤はハロゲン化アルキル、硫酸
ジアルキル、燐酸トリアルキル、炭酸ジアルキルおよび
/または蟻酸オルトエステルが好ましい。
ジアルキル、燐酸トリアルキル、炭酸ジアルキルおよび
/または蟻酸オルトエステルが好ましい。
【0010】アルキル化剤は特に塩化メチル、臭化メチ
ルおよび/または硫酸ジメチルが好ましい。
ルおよび/または硫酸ジメチルが好ましい。
【0011】塩基は水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、アミ
ド、アルコキシドおよび/またはアミン塩基が好まし
い。
ド、アルコキシドおよび/またはアミン塩基が好まし
い。
【0012】段階a)の反応はアルカリ金属またはアル
カリ土類金属水酸化物またはそれらの混合物の水溶液と
有機溶剤との二相系で実施するのが好ましい。
カリ土類金属水酸化物またはそれらの混合物の水溶液と
有機溶剤との二相系で実施するのが好ましい。
【0013】使用する有機溶剤は直鎖状のまたは枝分か
れしたアルカン、アルキル置換された芳香族溶剤、水と
混和しないかまたは部分的にしか混和しないアルコール
またはエーテルのそれぞれ単独かまたは相互の組合せが
好ましい。
れしたアルカン、アルキル置換された芳香族溶剤、水と
混和しないかまたは部分的にしか混和しないアルコール
またはエーテルのそれぞれ単独かまたは相互の組合せが
好ましい。
【0014】使用する有機溶剤はトルエン単独であるか
またはアルコールとの組合せであるのが特に有利であ
る。
またはアルコールとの組合せであるのが特に有利であ
る。
【0015】反応は所望の場合には非水性系で例えば固
体の水酸化ナトリウムまたはアミンの使用によって実施
することができる。
体の水酸化ナトリウムまたはアミンの使用によって実施
することができる。
【0016】反応は相間移動触媒の存在下に実施するの
が有利である。
が有利である。
【0017】相間移動触媒はテトラアルキルホスホニウ
ム−ハロゲン化物、トリフェニルアルキルホスホニウム
−ハロゲン化物またはテトラオルガニルアンモニウム−
ハロゲン化物であるのが好ましい。
ム−ハロゲン化物、トリフェニルアルキルホスホニウム
−ハロゲン化物またはテトラオルガニルアンモニウム−
ハロゲン化物であるのが好ましい。
【0018】反応の間の温度は−20〜+80℃である
のが好ましい。
のが好ましい。
【0019】この温度は0〜30℃であるのが特に有利
である。
である。
【0020】この反応は0〜10barの圧力で実施す
るのが有利である。
るのが有利である。
【0021】本発明の方法は、溶剤または溶剤混合物に
黄燐を懸濁するかまたは溶解し、次いでアルキルハロゲ
ン化物および式 MOH または M’(OH)2 [式中、Mはアルカリ金属であり、M’はアルカリ土類
金属である]で表される化合物またはそれらの混合物と
反応させることによって実施するのが有利である。
黄燐を懸濁するかまたは溶解し、次いでアルキルハロゲ
ン化物および式 MOH または M’(OH)2 [式中、Mはアルカリ金属であり、M’はアルカリ土類
金属である]で表される化合物またはそれらの混合物と
反応させることによって実施するのが有利である。
【0022】黄燐およびアルキルハロゲン化物は互いに
1:1〜1:3のモル比で反応させるのが好ましく、そ
の際に黄燐と式MOHまたはM’(OH)2 の化合物と
のモル比は1:1〜1:5である。
1:1〜1:3のモル比で反応させるのが好ましく、そ
の際に黄燐と式MOHまたはM’(OH)2 の化合物と
のモル比は1:1〜1:5である。
【0023】a)からの混合物の主成分は一般式 R−OH [式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状のまたは枝分
かれしたアルキル基である]で表される直鎖状のまたは
枝分かれしたアルコールを用いて段階b)でエステル化
するのが好ましい。
かれしたアルキル基である]で表される直鎖状のまたは
枝分かれしたアルコールを用いて段階b)でエステル化
するのが好ましい。
【0024】本発明の方法の別の有利な実施態様におい
ては、a)からの混合物の主成分を、アルキル亜ホスホ
ン酸、亜燐酸およびホスフィン酸の混合物に転化し、同
時に鉱酸の(金属)塩を沈殿させそしてこれらの酸の混
合物を次にエステル化する。
ては、a)からの混合物の主成分を、アルキル亜ホスホ
ン酸、亜燐酸およびホスフィン酸の混合物に転化し、同
時に鉱酸の(金属)塩を沈殿させそしてこれらの酸の混
合物を次にエステル化する。
【0025】エステル化の間に生じる水は共沸蒸留によ
って除くのが有利である。
って除くのが有利である。
【0026】換言すれば亜ホスホン酸から相応するモノ
エステルへのエステル化は比較的高沸点のアルコールと
の反応によって共沸蒸留による生成水の除去下に達成で
きる。
エステルへのエステル化は比較的高沸点のアルコールと
の反応によって共沸蒸留による生成水の除去下に達成で
きる。
【0027】金属塩、一般にアルカリ金属−またはアル
カリ土類金属鉱酸塩の沈殿は、溶剤水を反応段階b)で
使用するアルコールに交換することによって実施するの
が有利である。
カリ土類金属鉱酸塩の沈殿は、溶剤水を反応段階b)で
使用するアルコールに交換することによって実施するの
が有利である。
【0028】既に沈殿したアルカリ金属−またはアルカ
リ土類金属鉱酸塩はエステル化反応の前に濾去するのが
好ましい。
リ土類金属鉱酸塩はエステル化反応の前に濾去するのが
好ましい。
【0029】アルコールはn−またはi−ブタノール、
n−ヘキサノール、エチルヘキサノールおよび/または
アミルアルコールが好ましい。
n−ヘキサノール、エチルヘキサノールおよび/または
アミルアルコールが好ましい。
【0030】鉱酸は塩酸、硫酸および/または燐酸が好
ましい。
ましい。
【0031】鉱酸が塩酸であるのが特に好ましい。
【0032】段階a)で少量生じるホスフィンは酸化に
よって除くのが好ましい。
よって除くのが好ましい。
【0033】過酸化水素を酸化剤として使用するのが有
利である。
利である。
【0034】アルキル亜ホスホン酸のエステルは段階
c)で蒸留することによって除くのが有利である。アル
キル亜ホスホン酸のエステルはメチル亜ホスホン酸n−
ブチルエステル、メチル亜ホスホン酸イソブチルエステ
ル、メチル亜ホスホン酸n−ヘキシルエステル、メチル
亜ホスホン酸2−エチルヘキシルエステルおよび/また
はメチル亜ホスホン酸アミルエステルが有利である。
c)で蒸留することによって除くのが有利である。アル
キル亜ホスホン酸のエステルはメチル亜ホスホン酸n−
ブチルエステル、メチル亜ホスホン酸イソブチルエステ
ル、メチル亜ホスホン酸n−ヘキシルエステル、メチル
亜ホスホン酸2−エチルヘキシルエステルおよび/また
はメチル亜ホスホン酸アミルエステルが有利である。
【0035】本発明は、本発明の方法で製造されたアル
キル亜ホスホン酸エステルを有機燐化合物の製造に用い
ることにも関する。
キル亜ホスホン酸エステルを有機燐化合物の製造に用い
ることにも関する。
【0036】同様に本発明は、本発明の方法で製造され
たアルキル亜ホスホン酸エステルを化学合成のための前
駆体として用いることにも関する。
たアルキル亜ホスホン酸エステルを化学合成のための前
駆体として用いることにも関する。
【0037】また、本発明は本発明の方法で製造された
アルキル亜ホスホン酸エステルを植物保護剤の原料とし
てのホスフィン酸の製造に用いることに関する。
アルキル亜ホスホン酸エステルを植物保護剤の原料とし
てのホスフィン酸の製造に用いることに関する。
【0038】更に本発明は本発明の方法で製造されたア
ルキル亜ホスホン酸エステルを難燃剤の製造に用いるこ
とにも関する。
ルキル亜ホスホン酸エステルを難燃剤の製造に用いるこ
とにも関する。
【0039】本発明は、本発明の方法で製造されたアル
キル亜ホスホン酸エステルを熱可塑性ポリマー、例えば
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートまたはポリアミドの難燃剤の製造に用いることにも
関する。
キル亜ホスホン酸エステルを熱可塑性ポリマー、例えば
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートまたはポリアミドの難燃剤の製造に用いることにも
関する。
【0040】また本発明は、本発明の方法で製造された
アルキル亜ホスホン酸エステルを熱硬化性樹脂、例えば
不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
またはアクリレートの難燃剤の製造に用いることにも関
する。
アルキル亜ホスホン酸エステルを熱硬化性樹脂、例えば
不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
またはアクリレートの難燃剤の製造に用いることにも関
する。
【0041】驚くべきことに本発明者は、元素状黄燐が
本発明の方法の段階a)の後に二相系(有機溶剤/塩
基)で場合によっては(相間移動)触媒の存在下に極め
て穏やかな条件の下で反応して、相応するアルキル亜ホ
スホン酸RP(:O)HOHが得られることを見出し
た。
本発明の方法の段階a)の後に二相系(有機溶剤/塩
基)で場合によっては(相間移動)触媒の存在下に極め
て穏やかな条件の下で反応して、相応するアルキル亜ホ
スホン酸RP(:O)HOHが得られることを見出し
た。
【0042】更に少量のジアルキルホスフィン酸、トリ
アルキルホスフィンオキシドR3 P(:O)、ジアルキ
ルホスフィンオキシドおよび未同定の燐化合物も生じ得
る。これらは生成物混合物から通例の方法で除くことが
できる。生成する他の副生成物には反応混合物から容易
に分離することができる水素がある。上記のジアルキル
ホスフィン酸は反応混合物から分離し、そして他の場所
で使用しまたは加工することができる。
アルキルホスフィンオキシドR3 P(:O)、ジアルキ
ルホスフィンオキシドおよび未同定の燐化合物も生じ得
る。これらは生成物混合物から通例の方法で除くことが
できる。生成する他の副生成物には反応混合物から容易
に分離することができる水素がある。上記のジアルキル
ホスフィン酸は反応混合物から分離し、そして他の場所
で使用しまたは加工することができる。
【0043】驚くべきことにホスフィン(PH3 )もア
ルキルホスフィン類(RPH2 、R 2 PH)も本発明の
方法では殆ど生じない。(有機相への僅かな量のアルコ
ール類の添加の様な)適当な反応条件の選択によって、
あらゆる未同定の燐含有副生成物の生成が低減され、主
生成物のアルキル亜ホスホン酸の(金属)塩にとって有
利なことに、使用される黄燐の数モル%と驚く程少な
い。
ルキルホスフィン類(RPH2 、R 2 PH)も本発明の
方法では殆ど生じない。(有機相への僅かな量のアルコ
ール類の添加の様な)適当な反応条件の選択によって、
あらゆる未同定の燐含有副生成物の生成が低減され、主
生成物のアルキル亜ホスホン酸の(金属)塩にとって有
利なことに、使用される黄燐の数モル%と驚く程少な
い。
【0044】本発明の方法は、例えば溶剤を相間移動触
媒と一緒に最初に導入しそして場合によっては黄燐の融
点より上に加温し、次いで元素状(黄)燐を添加し、こ
の混合物を激しい攪拌下に例えば−10〜+30℃の温
度に冷却しそして次いでアルキル化剤を添加することに
よって実施することができる。
媒と一緒に最初に導入しそして場合によっては黄燐の融
点より上に加温し、次いで元素状(黄)燐を添加し、こ
の混合物を激しい攪拌下に例えば−10〜+30℃の温
度に冷却しそして次いでアルキル化剤を添加することに
よって実施することができる。
【0045】この反応は塩基の添加によって開始され
る。反応が完結した時に反応系を例えば水で希釈しそし
て次いで易揮発性成分(H2 、PH3 、RPH2 、R2
PHおよび過剰のアルキル化剤等)を除く。
る。反応が完結した時に反応系を例えば水で希釈しそし
て次いで易揮発性成分(H2 、PH3 、RPH2 、R2
PHおよび過剰のアルキル化剤等)を除く。
【0046】塩基含有相/有機相の二相系が得られ、こ
れらの相は分離される。これらの各相の含有量は分析に
より測定される。
れらの相は分離される。これらの各相の含有量は分析に
より測定される。
【0047】反応成分は別の順序で一緒にしてもよい。
例えばこれら反応成分を上に規定したモル比で反応器
(耐圧管、耐圧反応器またはカスケード式反応器)中に
連続的に導入し、0.5〜2時間の滞留時間の後に反応
器から再び流し出す。使用する相間移動触媒の主要量を
未だ含有している相分離後に得られる有機相は再循環す
るのが有利である。
例えばこれら反応成分を上に規定したモル比で反応器
(耐圧管、耐圧反応器またはカスケード式反応器)中に
連続的に導入し、0.5〜2時間の滞留時間の後に反応
器から再び流し出す。使用する相間移動触媒の主要量を
未だ含有している相分離後に得られる有機相は再循環す
るのが有利である。
【0048】混合物からの純粋なアルキル亜ホスホン酸
の分離は相応するエステルを経て特に簡単な手段で実施
される。このエステルはアルキル亜ホスホン酸の塩およ
び酸と反対に混合物から蒸留によって穏やかに分離する
ことができる。混合物中に存在する他の全ての化合物は
本発明の方法の段階b)およびc)で部分的にエステル
化されるが、それらは容易に留去できる生成物を形成せ
ず、結果としてアルキル亜ホスホン酸エステルの除去が
驚く程完全にかつ純粋な状態で達成される。
の分離は相応するエステルを経て特に簡単な手段で実施
される。このエステルはアルキル亜ホスホン酸の塩およ
び酸と反対に混合物から蒸留によって穏やかに分離する
ことができる。混合物中に存在する他の全ての化合物は
本発明の方法の段階b)およびc)で部分的にエステル
化されるが、それらは容易に留去できる生成物を形成せ
ず、結果としてアルキル亜ホスホン酸エステルの除去が
驚く程完全にかつ純粋な状態で達成される。
【0049】
【実施例】本発明を以下の実施例によって説明する: 実施例1:メチル亜ホスホン酸エチルヘキシルエステル a1)黄燐と塩化アルキルとの反応
【0050】
【化1】
【0051】26.1g(0.05モル)のトリブチル
ヘキサデシルホスホニウム臭化物を1000mLのトル
エンに溶解した溶液を5Lのステンレス製耐圧式反応器
に導入し、60℃に予熱する。62g(2モル)の黄燐
の添加後にこの混合物を激しい攪拌下に−10℃に冷却
し、202g(4モル)の塩化メチルを次に凝縮させ
る。次いで400gの50%濃度水酸化ナトリウム水溶
液を2時間にわたって計量供給し、その間の温度を−1
0℃に維持する。400gの水を更に1時間にわたって
添加し、次いでこの混合物を更に1時間攪拌し、室温に
加温し、そして次いで反応器を燃焼を経て放圧する。二
種類の均一な液相が得られる。これらを分離しそして分
析する。
ヘキサデシルホスホニウム臭化物を1000mLのトル
エンに溶解した溶液を5Lのステンレス製耐圧式反応器
に導入し、60℃に予熱する。62g(2モル)の黄燐
の添加後にこの混合物を激しい攪拌下に−10℃に冷却
し、202g(4モル)の塩化メチルを次に凝縮させ
る。次いで400gの50%濃度水酸化ナトリウム水溶
液を2時間にわたって計量供給し、その間の温度を−1
0℃に維持する。400gの水を更に1時間にわたって
添加し、次いでこの混合物を更に1時間攪拌し、室温に
加温し、そして次いで反応器を燃焼を経て放圧する。二
種類の均一な液相が得られる。これらを分離しそして分
析する。
【0052】水性相(重量:920g)は65.6モル
%のメチル亜ホスホン酸、14.9モル%の亜燐酸、1
3.7モル%のホスフィン酸および2.8モル%のジメ
チルホスフィン酸をナトリウム塩の状態で含みおよび3
モル%のジメチルジホスフィンを含む。
%のメチル亜ホスホン酸、14.9モル%の亜燐酸、1
3.7モル%のホスフィン酸および2.8モル%のジメ
チルホスフィン酸をナトリウム塩の状態で含みおよび3
モル%のジメチルジホスフィンを含む。
【0053】a2)ナトリウム塩から酸/NaCl除去
への移行
への移行
【0054】
【化2】
【0055】次いで(ジメチルホスフィンを除くため
の)60gの5%濃度過酸化水素溶液、240gの36
%濃度塩酸および400gの2−エチルヘキサノールを
この溶液に添加する。生じる水を水分離器で蒸留によっ
て除いた後に、沈殿した塩化ナトリウムを濾去しそして
100gの2−エチルヘキサノールで洗浄する。このエ
チルヘキサノール溶液はa)の所に記載の化合物を遊離
酸として含有している。
の)60gの5%濃度過酸化水素溶液、240gの36
%濃度塩酸および400gの2−エチルヘキサノールを
この溶液に添加する。生じる水を水分離器で蒸留によっ
て除いた後に、沈殿した塩化ナトリウムを濾去しそして
100gの2−エチルヘキサノールで洗浄する。このエ
チルヘキサノール溶液はa)の所に記載の化合物を遊離
酸として含有している。
【0056】b)反応混合物中でのメタン亜ホスホン酸
のエステル化:
のエステル化:
【0057】
【化3】
【0058】段階a2)からのエチルヘキサノール溶液
を一緒にしそして僅かな減圧状態で水分離器で約120
℃に6時間加熱する。
を一緒にしそして僅かな減圧状態で水分離器で約120
℃に6時間加熱する。
【0059】c)エステルの分離:エステル化反応混合
物から次いで蒸留によって過剰のエチルヘキサノールを
除きそして減圧蒸留に付す。0.3mmの圧力および7
5℃の頂部温度で220gのメタン亜ホスホン酸2−エ
チルヘキシルエステルが留出される。この生成物は無色
透明な液体の状態で99%より高い純度で得られる。使
用した黄燐を基準として58%の収率に相当する。分
析:16.0%の燐(理論値:16.2%); 31P−N
MR:34ppmの所にダブレット(ジアステレオマー
対)。
物から次いで蒸留によって過剰のエチルヘキサノールを
除きそして減圧蒸留に付す。0.3mmの圧力および7
5℃の頂部温度で220gのメタン亜ホスホン酸2−エ
チルヘキシルエステルが留出される。この生成物は無色
透明な液体の状態で99%より高い純度で得られる。使
用した黄燐を基準として58%の収率に相当する。分
析:16.0%の燐(理論値:16.2%); 31P−N
MR:34ppmの所にダブレット(ジアステレオマー
対)。
【0060】実施例2:メチル亜ホスホン酸n−ヘキシ
ルエステル 67.4モル%のメチル亜ホスホン酸、14.6モル%
の亜燐酸、8.7モル%のホスフィン酸および3.8モ
ル%のジメチルホスフィン酸をそれらのナトリウム塩の
形で含有しそして4モル%のジメチルジホスフィンを含
有する910gの水性相を、実施例1の段階a1)の方
法と同様にして得る。次いで60gの5%濃度過酸化水
素水溶液、240gの36%濃度塩酸および300gの
n−ヘキサノールをこの溶液に添加する。存在する水を
水分離器で蒸留によって除いた後に、沈殿する塩化ナト
リウムを濾去しそして100gのn−ヘキサノールで洗
浄する。このヘキサノール溶液を一緒にしそして水分離
器で約140℃に約8時間加熱する。このエステル化反
応混合物から次いで蒸留によって過剰のヘキサノールを
除きそして減圧蒸留に付す。0.3mmの圧力および6
2℃の頂部温度で199gのメタン亜ホスホン酸n−ヘ
キシルエステルが留出される。
ルエステル 67.4モル%のメチル亜ホスホン酸、14.6モル%
の亜燐酸、8.7モル%のホスフィン酸および3.8モ
ル%のジメチルホスフィン酸をそれらのナトリウム塩の
形で含有しそして4モル%のジメチルジホスフィンを含
有する910gの水性相を、実施例1の段階a1)の方
法と同様にして得る。次いで60gの5%濃度過酸化水
素水溶液、240gの36%濃度塩酸および300gの
n−ヘキサノールをこの溶液に添加する。存在する水を
水分離器で蒸留によって除いた後に、沈殿する塩化ナト
リウムを濾去しそして100gのn−ヘキサノールで洗
浄する。このヘキサノール溶液を一緒にしそして水分離
器で約140℃に約8時間加熱する。このエステル化反
応混合物から次いで蒸留によって過剰のヘキサノールを
除きそして減圧蒸留に付す。0.3mmの圧力および6
2℃の頂部温度で199gのメタン亜ホスホン酸n−ヘ
キシルエステルが留出される。
【0061】この生成物は無色透明な液体の状態で99
%より高い純度で得られる。使用した黄燐を基準として
61%の収率に相当する。分析:18.5%の燐(理論
値:18.9%);31P−NMR:34ppmの所にシ
ングレット。
%より高い純度で得られる。使用した黄燐を基準として
61%の収率に相当する。分析:18.5%の燐(理論
値:18.9%);31P−NMR:34ppmの所にシ
ングレット。
【0062】実施例3:メチル亜ホスホン酸i−ブチル
エステル 26.1g(0.05モル)のトリブチルヘキサデシル
ホスホニウム臭化物を1000mLのトルエンに溶解し
た溶液を5Lのステンレス製耐圧式反応器に導入し、6
0℃に予熱する。62g(2モル)の黄燐の添加後にこ
の混合物を激しい攪拌下に5℃に冷却し、202g(4
モル)の塩化メチルを次いで凝縮させる。次いでこの混
合物を約20℃に加温し、500gの40%濃度水酸化
ナトリウム水溶液を2時間にわたってこの温度で計量供
給する。300gの水を更に1時間にわたって添加し、
次いでこの混合物を更に2時間攪拌し、そして次いで反
応器を燃焼を経て放圧する。二種類の均一な液相が得ら
れる。これらを分離しそして分析する。
エステル 26.1g(0.05モル)のトリブチルヘキサデシル
ホスホニウム臭化物を1000mLのトルエンに溶解し
た溶液を5Lのステンレス製耐圧式反応器に導入し、6
0℃に予熱する。62g(2モル)の黄燐の添加後にこ
の混合物を激しい攪拌下に5℃に冷却し、202g(4
モル)の塩化メチルを次いで凝縮させる。次いでこの混
合物を約20℃に加温し、500gの40%濃度水酸化
ナトリウム水溶液を2時間にわたってこの温度で計量供
給する。300gの水を更に1時間にわたって添加し、
次いでこの混合物を更に2時間攪拌し、そして次いで反
応器を燃焼を経て放圧する。二種類の均一な液相が得ら
れる。これらを分離しそして分析する。
【0063】水性相(重量:920g)は64.6モル
%のメチル亜ホスホン酸、14.4モル%の亜燐酸、1
2.7モル%のホスフィン酸および3.3モル%のジメ
チルホスフィン酸をナトリウム塩の状態で含みそして5
モル%のジメチルジホスフィンを含む。次いで60gの
5%濃度過酸化水素溶液、240gの36%濃度塩酸お
よび300gのイソブタノールをこの溶液に添加する。
存在する水を水分離器で蒸留によって除いた後に、沈殿
する塩化ナトリウムを濾去しそして100gのi−ブタ
ノールで洗浄する。このブタノール溶液を一緒にしそし
て水分離器で115〜125℃で12時間加熱する。こ
のエステル化反応混合物から次いで蒸留によって過剰の
ブタノールを除きそして減圧蒸留に付す。0.5mmの
圧力および42℃の頂部温度で158gのメタン亜ホス
ホン酸イソブチルエステルが留出される。
%のメチル亜ホスホン酸、14.4モル%の亜燐酸、1
2.7モル%のホスフィン酸および3.3モル%のジメ
チルホスフィン酸をナトリウム塩の状態で含みそして5
モル%のジメチルジホスフィンを含む。次いで60gの
5%濃度過酸化水素溶液、240gの36%濃度塩酸お
よび300gのイソブタノールをこの溶液に添加する。
存在する水を水分離器で蒸留によって除いた後に、沈殿
する塩化ナトリウムを濾去しそして100gのi−ブタ
ノールで洗浄する。このブタノール溶液を一緒にしそし
て水分離器で115〜125℃で12時間加熱する。こ
のエステル化反応混合物から次いで蒸留によって過剰の
ブタノールを除きそして減圧蒸留に付す。0.5mmの
圧力および42℃の頂部温度で158gのメタン亜ホス
ホン酸イソブチルエステルが留出される。
【0064】この生成物は無色透明な液体の状態で99
%より高い純度で得られる。使用した黄燐を基準として
58%の収率に相当する。分析:22.6%の燐(理論
値:22.8%);31P−NMR:34ppmの所にシ
ングレット。
%より高い純度で得られる。使用した黄燐を基準として
58%の収率に相当する。分析:22.6%の燐(理論
値:22.8%);31P−NMR:34ppmの所にシ
ングレット。
【0065】実施例4:メチル亜ホスホン酸n−ブチル
エステル 黄燐と塩化メチル/40%NaOHとの反応を実施例3
と同様に実施する。後処理はn−ブタノールを用いて行
なう。
エステル 黄燐と塩化メチル/40%NaOHとの反応を実施例3
と同様に実施する。後処理はn−ブタノールを用いて行
なう。
【0066】一緒にしたブタノール溶液を水分離器で1
15〜125℃で約14時間加熱する。このエステル化
反応混合物から次いで蒸留によって過剰のブタノールを
除きそして減圧蒸留に付す。0.5mmの圧力および4
2℃の頂部温度で153gのメタン亜ホスホン酸n−ブ
チルエステルが留出される。
15〜125℃で約14時間加熱する。このエステル化
反応混合物から次いで蒸留によって過剰のブタノールを
除きそして減圧蒸留に付す。0.5mmの圧力および4
2℃の頂部温度で153gのメタン亜ホスホン酸n−ブ
チルエステルが留出される。
【0067】この生成物は無色透明な液体の状態で99
%より高い純度で得られる。使用した黄燐を基準として
56%の収率に相当する。分析:22.4%の燐(理論
値:22.8%);31P−NMR:34ppmの所にシ
ングレット。
%より高い純度で得られる。使用した黄燐を基準として
56%の収率に相当する。分析:22.4%の燐(理論
値:22.8%);31P−NMR:34ppmの所にシ
ングレット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルテイン・シッケン ドイツ連邦共和国、51149ケルン、マイン ストラーセ、40アー (72)発明者 ハンス− ペーター・シユミッツ ドイツ連邦共和国、50321ブリユール、ア ム・レーメルカーナル、12アー (72)発明者 ギユンター・コルベ ドイツ連邦共和国、50169ケルペン− チ ユールニッヒ、ポストストラーセ、33
Claims (28)
- 【請求項1】 アルキル亜ホスホン酸エステルを製造す
る方法において、 a)元素状黄燐を塩基の存在下にアルキル化剤と反応さ
せて、主成分としてアルキル亜ホスホン酸、亜燐酸およ
びホスフィン酸の(金属)塩を含有する混合物を得、 b)a)からの混合物の主成分をエステル化してエステ
ル混合物を得、 c)このエステル混合物からアルキル亜ホスホン酸のエ
ステルを分離することを特徴とする、上記方法。 - 【請求項2】 アルキル化剤がハロゲン化アルキル、硫
酸ジアルキル、燐酸トリアルキル、炭酸ジアルキルおよ
び/または蟻酸オルトエステルである請求項1に記載の
方法。 - 【請求項3】 使用するアルキル化剤が塩化メチル、臭
化メチルおよび/または硫酸ジメチルである請求項1ま
たは2に記載の方法。 - 【請求項4】 塩基が水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、
アミド、アルコキシドおよび/またはアミン塩基である
請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】 段階a)の反応をアルカリ金属−または
アルカリ土類金属水酸化物またはそれらの混合物の水溶
液と有機溶剤との二相系で実施する請求項1〜3のいず
れか一つに記載の方法。 - 【請求項6】 使用する有機溶剤が直鎖状のまたは枝分
かれしたアルカン、アルキル置換された芳香族溶剤、水
と混和しないかまたは部分的にしか混和しないアルコー
ルまたはエーテルのそれぞれ単独かまたは相互の組合せ
である請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項7】 使用する有機溶剤がトルエン単独である
かまたはアルコールとの組合せである請求項1〜6のい
ずれか一つに記載の方法。 - 【請求項8】 反応を相間移動触媒の存在下に実施する
請求項1〜7のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項9】 相間移動触媒がテトラアルキルホスホニ
ウム−ハロゲン化物、トリフェニルアルキルホスホニウ
ム−ハロゲン化物またはテトラオルガニルアンモニウム
−ハロゲン化物である請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 黄燐との反応の間の温度が−20〜+
80℃である請求項1〜9のいずれか一つに記載の方
法。 - 【請求項11】 黄燐との反応の間の温度が0〜30℃
である請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項12】 反応を0〜10barの圧力で実施す
る請求項1〜11のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項13】 a)からの混合物の主成分を一般式 R−OH [式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状のまたは枝分
かれしたアルキル基である]で表される直鎖状のまたは
枝分かれしたアルコールを用いて段階b)でエステル化
する請求項1〜12のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項14】 a)からの混合物の主成分を鉱酸と反
応させて、アルキル亜ホスホン酸、亜燐酸およびホスフ
ィン酸の混合物を得、そして同時に鉱酸の(金属)塩を
沈殿させそしてこれらの酸の混合物を次にエステル化す
る請求項1〜12のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項15】 エステル化の間に生じる水を共沸蒸留
によって除く請求項1〜14のいずれか一つに記載の方
法。 - 【請求項16】 アルコールがn−またはi−ブタノー
ル、n−ヘキサノール、エチルヘキサノールおよび/ま
たはアミルアルコールである請求項1〜15のいずれか
一つに記載の方法。 - 【請求項17】 鉱酸が塩酸、硫酸および/または燐酸
である請求項1〜16のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項18】 鉱酸が塩酸である請求項1〜17のい
ずれか一つに記載の方法。 - 【請求項19】 段階a)で少量生じるホスフィンを酸
化によって除く請求項1〜18のいずれか一つに記載の
方法。 - 【請求項20】 過酸化水素を酸化のために使用する請
求項1〜19のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項21】 アルキル亜ホスホン酸のエステルを段
階c)で蒸留によって除く請求項1〜20のいずれか一
つに記載の方法。 - 【請求項22】 アルキル亜ホスホン酸のエステルがメ
チル亜ホスホン酸n−ブチルエステル、メチル亜ホスホ
ン酸イソブチルエステル、メチル亜ホスホン酸n−ヘキ
シルエステル、メチル亜ホスホン酸2−エチルヘキシル
エステルおよび/またはメチル亜ホスホン酸アミルエス
テルである請求項1〜21のいずれか一つに記載の方
法。 - 【請求項23】 請求項1〜22のいずれか一つに記載
の方法で製造されたアルキル亜ホスホン酸エステルを有
機燐化合物および誘導体の製造に用いる方法。 - 【請求項24】 請求項1〜22のいずれか一つに記載
の方法で製造されたアルキル亜ホスホン酸エステルを化
学合成のための前駆体として用いる方法。 - 【請求項25】 請求項1〜22のいずれか一つに記載
の方法で製造されたアルキル亜ホスホン酸エステルを植
物保護剤の原料としてのホスフィン酸の製造に用いる方
法。 - 【請求項26】 請求項1〜22のいずれか一つに記載
の方法で製造されたアルキル亜ホスホン酸エステルを難
燃剤の製造に用いる方法。 - 【請求項27】 請求項1〜22のいずれか一つに記載
の方法で製造されたアルキル亜ホスホン酸エステルを熱
可塑性ポリマー、例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレートまたはポリアミドの為の難
燃剤の製造に用いる方法。 - 【請求項28】 請求項1〜22のいずれか一つに記載
の方法で製造されたアルキル亜ホスホン酸エステルを熱
硬化性樹脂、例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂、ポリウレタンまたはポリアクリレートの為の難燃
剤の製造に用いる方法。
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|---|---|---|---|
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| DE19923615:1 | 1999-05-25 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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