JPH05209057A - 純粋なプロパンホスホン酸無水物の製造方法 - Google Patents

純粋なプロパンホスホン酸無水物の製造方法

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JPH05209057A
JPH05209057A JP4210465A JP21046592A JPH05209057A JP H05209057 A JPH05209057 A JP H05209057A JP 4210465 A JP4210465 A JP 4210465A JP 21046592 A JP21046592 A JP 21046592A JP H05209057 A JPH05209057 A JP H05209057A
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ハラルト・ベルゲル
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マンフレート・シユミット
Rainer Uhmann
ライネル・ウーマン
Dirk Boettger
デイルク・ベツトゲル
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    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
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    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 純粋なプロパンホスホン酸無水物を製造する
方法を提供する。 【構成】 平均重合度20〜200を有するそして0.
5重量%未満の水を含む粗製の、純粋でないプロパンホ
スホン酸無水物を230〜300℃で0.1〜100m
barの圧力下で加熱することにより蒸留する。 【効果】 平均重合度20〜60を有する純粋なプロパ
ンホスホン酸無水物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蒸留による純粋なプロパ
ンホスホン酸無水物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プロパンホスホン酸無水物は、貴重な中
間生成物である。それは、例えば、防炎化剤の製造に、
金属上の腐蝕防止に、金属との錯体の形成に、ペプチド
を連結するためにまたはポリマー用架橋剤として使用さ
れる。上記の意図された用途の多くのため、出来る限り
無色かつ純粋なプロパンホスホン酸無水物を使用する必
要がある。これは、プロパンホスホン酸無水物が一般に
95重量%の、しかし少なくとも85重量%より高い言
及した成分を含まなければならず、そして残りは強く着
色した不純物を含むべきでない。プロパンホスホン酸無
水物は、限定された分子サイズ、すなわち限定された重
合度の化合物ではなく、プロパンホスホン酸基から水を
除去することにより形成された異なる鎖長の多分子酸無
水物の混合物であり、その際、環状酸無水物が存在する
ことも可能である。
【0003】アルカンホスホン酸無水物を製造するため
の種々の方法が公知である。ホスホン酸から出発するそ
れらの方法はここでは特に興味を起こさせる。第一に、
ホスホン酸を三塩化リン、塩化チオニルまたはホスゲン
を用いて二塩化ホスホニル(phosphonyl dichloride) に
変換し、次いで低沸点の二塩化プロパンホスホニルを蒸
留により精製することは知られている。この生成物を次
いで化学量論量の水とまたはプロパンホスホン酸と反応
させてプロパンホスホン酸無水物および塩化水素とす
る。塩素化剤の、そして、不可避的に得られる塩化水素
の使用のために、この方法は技術的な困難さに接する。
【0004】米国特許第4,195,035号は、実施
例2において、プロパンホスホン酸を360〜420℃
で25mmHgの圧力下で加熱することによるプロパン
ホスホン酸無水物の製造方法を開示している。これは結
局水の脱離となり、この水は水の脱離により形成される
低分子量のプロパンホスホン酸無水物と共に留去され
る。この方法は、工業的には、困難を伴ってかつ高い費
用でしか実施できない。媒体の腐蝕攻撃のために、実際
的にみて、長期間水の脱離に必要な高温で抵抗力のある
装置材料はない。さらに、脱離水と共に蒸留されるプロ
パンホスホン酸無水物が凝縮工程で凝縮される時、形成
されたプロパンホスホン酸無水物の中にはガス状の脱離
水と不可避的に再度反応するものもあり、その結果、形
成されたプロパンホスホン酸無水物は常に部分的に再形
成されたプロパンホスホン酸を含む。第一段階で形成さ
れたそして脱離水と共に蒸留されるプロパンホスホン酸
無水物はおそらく環状の、低分子量化合物を含む。この
方法はさらに比較的純粋なプロパンホスホン酸の使用を
必要とする。なぜならば、この中に含まれている副産物
も水の脱離に必要な高い温度で蒸留され、それ故得られ
るプロパンホスホン酸無水物を汚染するからである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は今や慣用の方
法に関する上述した欠点をもはや生じない純粋なプロパ
ンホスホン酸無水物の製造方法を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】今や、純粋でない多分子
プロパンホスホン酸無水物をある条件下で低分子量の環
状プロパンホスホン酸無水物として蒸留することがで
き、それは、蒸気が凝縮する時、より高い分子量の精製
されたプロパンホスホン酸無水物に逆戻りに変化するこ
とが見出された。
【0007】本発明はそれ故、平均重合度20〜200
を有するそして0.5重量%未満の水を含む粗製の、純
粋でないプロパンホスホン酸無水物を230〜300℃
で0.1〜100mbarの圧力下で加熱することによ
り蒸留し、その際、平均重合度20〜60、好ましくは
25〜40を有するプロパンホスホン酸無水物が得られ
る、純粋なプロパンホスホン酸無水物の製造方法に関す
る。
【0008】この方法で精製されるプロパンホスホン酸
無水物は、90〜95重量%より高い純度で無色の留出
物として得られる。本発明による方法は、250〜29
0℃、特に260〜280℃の温度で、好ましくは1〜
30mbarの圧力下で行われるのが好ましい。
【0009】粗製プロパンホスホン酸無水物の含水率は
一般に0.2重量%未満、特に0.1重量%未満であ
る。好適な実施態様において、使用される粗製プロパン
ホスホン酸無水物は、西ドイツ特許出願公開第2,75
8,580号の方法により得られるようなものである。
この方法において、プロパンホスホン酸を無水酢酸と無
水物交換(transanhydrize)する。しかしながら、粗製プ
ロパンホスホン酸無水物は、いかなる別の慣用の方法に
よっても製造され得る。
【0010】蒸留され得ないそして非常に熱安定な多分
子プロパンホスホン酸無水物が、本発明による条件下で
加熱する際に、蒸留可能な低分子量の環状プロパンホス
ホン酸無水物を形成し、それは、しかしながら、蒸気が
凝縮する時、より高い分子量のプロパンホスホン酸無水
物に逆戻りに変化することは特に驚くべきことである。
蒸留可能な低分子量単位を与える解重合は予期されなか
ったという事実は、西ドイツ特許出願公開第2,75
8,580号の第12頁からも理解でき、それによれ
ば、薄黒く着色した無水物は、もし、それらの化学反応
後に形成される第二の生成物が蒸留可能であるならば、
使用され得る。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0012】実施例 1.含水率が0.5%より高い90%濃度のプロパンホ
スホン酸70kgおよび無水酢酸275kgを先ず、ジ
ャケットおよび取り付けられたガラスカラム(直径10
0mm、長さ4m、12mmのガラス蛇管をパッキング
している)中を蒸気加熱した、自動還流ディバイダー、
留出物受け器、冷トラップおよび真空連結部を備えた4
00リットルのほうろう攪拌ケトルに投入する。当該混
合物を沸点まで加熱した後、無水酢酸5%未満を含む酢
酸70kgを還流比8で蒸留する。ケトルの内部温度を
次いで150℃に上げそして還流比を1に減ずる。底温
度150℃に到達した時、ケトルの内部温度150℃お
よび圧力10mbarでこれ以上留出物が得られなくな
るまで、圧力を連続的に下げる。冷トラップ中の生成物
と共に、全部で200kgの留出物が得られる。これ
は、90%より多い無水酢酸および10%未満の酢酸を
含む。粗製プロパンホスホン酸無水物67kgが残留物
として残る。20〜200の重合度を有する、この、強
く薄黒く着色された高分子のプロパンホスホン酸無水物
はP−NMRによれば76%純度である。プロパンホス
ホン酸含有率は4%である。残りは、分析により解明さ
れていない第二の成分を含みそして強い着色を引き起こ
している。
【0013】0.05%未満の含水率を有する、粗製
の、強く薄黒く着色された当該プロパンホスホン酸無水
物40kgを先ず、強制循環において熱伝達油によって
加熱されたジャケット、留出物受け器を備えた冷却器お
よび真空連結部を備えた50リットルのHastelloy(登録
商標)攪拌ケトルに投入した。減ぜられた圧力10mb
arを適用した後、ケトルの内容物を加熱した。ケトル
の内部温度270℃で、室温で凝固する無色の留出物3
0kgが留出物受け器中に得られた。リン−NMR分析
によれば、留出物は、平均重合度約30を有するプロパ
ンホスホン酸無水物95重量%を含んでいた。蒸留時間
は1時間であった。 2.手順は実施例1と同様であった。但し、約65%の
純度でしかないそして比較的大量の種々のホスホン酸
を、はっきりしていない化合物に加えて含むプロパンホ
スホン酸を用いて粗製プロパンホスホン酸無水物を製造
した。無水酢酸と無水物交換して得られたそして0.0
5%未満の含水率および平均重合度150を有するター
ル状の粗製プロパンホスホン酸無水物は、リン−NMR
分析によれば純度58%であった。実施例1の条件下
で、リン−NMR分析によれば、91重量%の約30の
平均重合度を有するプロパンホスホン酸無水物を含む無
色の留出物24.5kgが粗製酸無水物40kgから得
られた。
【0014】比較例 Hastelloy 攪拌ケトルのジャケット中のケトル加熱を、
温度範囲が300℃まで達する通常の熱伝達油から、 D
iphyl(登録商標)に変えそして300℃より高いケトル
中の内部温度が達成され得るように高めれた圧力下で操
作した。
【0015】強く着色した純度90%のプロパンホスホ
ン酸40kgをケトルに投入した。減ぜられた圧力10
mbarを適用した後、ケトルの内容物を加熱し、そし
て340℃のケトルの内部温度で留出物が得られ始め
た。5時間後、これ以上留出物は得られなかった。留出
物の全量は28kgであった。リン−NMR分析によれ
ば、黄色に着色した留出物は、プロパンホスホン酸無水
物55重量%およびプロパンホスホン酸33重量%を含
んでいた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハラルト・ベルゲル ドイツ連邦共和国、ケルクハイム/タウヌ ス、ヨハン−シユトラウス−ストラーセ、 45 (72)発明者 マンフレート・シユミット ドイツ連邦共和国、ケルクハイム/タウヌ ス、メーリケストラーセ、9 (72)発明者 ライネル・ウーマン ドイツ連邦共和国、クリフテル/タウヌ ス、アン・デル・ラントウエール、5 (72)発明者 デイルク・ベツトゲル ドイツ連邦共和国、ヒユンシユテツテン、 ハウベンタールストラーセ、1

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均重合度20〜200を有するそして
    0.5重量%未満の水を含む粗製の、純粋でないプロパ
    ンホスホン酸無水物を230〜300℃で0.1〜10
    0mbarの圧力下で加熱することにより蒸留し、その
    際、平均重合度20〜60を有する純粋なプロパンホス
    ホン酸無水物が得られる、純粋なプロパンホスホン酸無
    水物の製造方法。
  2. 【請求項2】 純粋でないプロパンホスホン酸無水物
    が、プロパンホスホン酸を無水酢酸と無水物交換するこ
    とにより得られる、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 粗製プロパンホスホン酸無水物の含水率
    が、0.2重量%未満、好ましくは0.1重量%未満で
    ある、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 当該方法が、250〜290℃、好まし
    くは260〜280℃で行われる、請求項1〜3のいず
    れか1項またはそれ以上に記載の方法。
  5. 【請求項5】 当該方法が1〜30mbarの圧力下で
    行われる、請求項1〜4のいずれか1項またはそれ以上
    に記載の方法。
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DE59205451D1 (de) 1996-04-04
JP2509782B2 (ja) 1996-06-26
EP0527442B1 (de) 1996-02-28
US5319138A (en) 1994-06-07
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