JPH0625268A - ビスホスフィノアルカン - Google Patents

ビスホスフィノアルカン

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JPH0625268A
JPH0625268A JP5101410A JP10141093A JPH0625268A JP H0625268 A JPH0625268 A JP H0625268A JP 5101410 A JP5101410 A JP 5101410A JP 10141093 A JP10141093 A JP 10141093A JP H0625268 A JPH0625268 A JP H0625268A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 数多くのビスホスフィノアルカンの合成用の
出発原料として使用できる化合物をできる限り高い収率
で提供する。 【構成】 式(I) 【化1】 (R1 、R2 は、C1 〜C8 −アルキル、(非)置換フ
ェニルまたはC6 〜C9−アリール−C1 〜C3 −アル
キレン残基、R6 、R7 はハロゲンまたはNR4
5 (R4 、R5 =C1 〜C5 −アルキル)、nは3また
は4である)のビスホスフィノアルカン。これは、ビス
(ジアルキルアミノ)亜ホスフィン酸ハロゲン化物X−
P(NR4 5 2 をグリニャール化合物R1 2 P−
(CH2 n −MgXと反応させ、得られたビスホスフ
ィノアルカンをハロゲン化水素HX、三ハロゲン化燐P
3 と反応させることによって得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機燐化合物の分野に
関する。
【0002】
【従来技術】ビスホスフィノアルカンは、触媒としてま
たは触媒系の構成成分、特にエタノールまたはアルデヒ
ドの大規模製造用のものと使用されている。エタノール
の選択的製造は、南アフリカ特許第82/4623号明
細書および米国特許第4727200によるとメタノー
ルを一酸化炭素と水素と高圧下にビスホスフィノアルカ
ンを補助として反応させることによって可能である。こ
れに関する更に工業的に妥当な方法は、米国特許第51
26492号明細書に記載の通りパラジウム−ホスフィ
ンの存在下にアルデヒドの形成を伴って塩化アリールの
接触的ホルミル化である。
【0003】整合的ビスホスフィンアルカンに加えて、
不整ビスホスフィンアルカンも上記の工業的方法に益々
重要となってきている(米国特許第4727200号明
細書)。S.O.GRIM等,J.Organomet
allic Chem. 94,327(1975年)
によると、不整ビスホスフィンアルカンは、クロロアル
キル−ジオルガニルホスフィンをグリニャール化と反応
させ、次いでモノクロロジオルガニルホスフィンと反応
させることによって製造されるが、この方法で得られた
収率は低い。
【0004】不整ビスホスフィノアルカンの合成に関す
る更に別の可能性は、F.R.Benn等によりChe
m. Soc. Dalton Trans. 198
4年,293に記載されている。不整ビスホスホニウム
塩をまず最初に製造し、このものを次の段階で反応させ
て対応するビスホスフィン酸化物とし、次いでトリクロ
ロシランおよびトリエチルアミンを使用して脱酸素化し
て所望の生成物とする。
【0005】この方法の欠点は、低い収率および該方法
が工業的規模で行い難いということである。数多くのビ
スホスフィノアルカンの合成用の出発原料として使用で
きる中心の鍵となる化合物があると有利である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かゝる中心の鍵となる
化合物をできる限り高い収率で提供することが本発明の
目的である。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題が式
【0008】
【化7】 (式中、R1 およびR2 は、1個ないし8個、好ましく
は1個ないし6個の炭素原子を有するアルキル残基、置
換または非置換フェニル残基、好ましくはフェニル、メ
トキシフェニルまたはトルイルまたはC6 〜C9 −アリ
ール−C1 〜C3 −アルキレン残基、好ましくはC6
7 −アリール−C1 〜C2 −アルキレン残基であり、
6 およびR7 は互いに相異なってハロゲン、好ましく
は塩素または臭素またはNR4 5 であり、R4 および
5 は互いに相異なって1個ないし5個、好ましくは1
個ないし3個の炭素原子を有するアルキル残基であり、
そしてnは3または4、好ましくは3である)のビスホ
スフィノアルカンによって達成されることを見出した。
【0009】従って、本発明は、上記に定義した式
(I)のビスホスフィノアルカンを提供する。本発明は
また、以下に定義する式(Ia)、(Ib)および(I
c)のビスホスフィノアルカンを提供する。式(Ia)
のビスホスフィノアルカンは、R 6 およびR7 が各々ハ
ロゲン、好ましくは塩素または臭素である式(I)の化
合物に相当する。式(Ib)のビスホスフィノアルカン
は、R6 がハロゲン、好ましくは塩素または臭素であ
り、そしてR7 がNR4 5 である式(I)の化合物に
相当する。式(Ic)のビスホスフィノアルカンは、R
6 およびR7 が各々NR4 5 である式(I)の化合物
に相当する。
【0010】本発明は更にまた、式(I)のビスホスフ
ィノアルカンの製造方法であって、 a) 式(II)
【0011】
【化8】 (式中、Xはハロゲン、好ましくは塩素または臭素であ
り、R4 およびR5 は上記に定義した通りである)のビ
ス(ジアルキルアミノ)亜ホスフィン酸ハロゲン化物を
式(III)
【0012】
【化9】 (式中、R1 およびR2 およびnは請求項1で定義した
通りである)のグリニャール化合物と反応させ、次いで b) a)による反応から得られた式(Ic)
【0013】
【化10】 (式中、R1 、R2 、R4 、R5 およびnは上記に定義
した通りである)のビスホスフィノアルカンをハロゲン
化水素HX、三ハロゲン化燐PX3 または式(Ia)
(但し、Xはハロゲン、好ましくは塩素または臭素であ
る)の化合物と反応させる、上記方法も提供する。
【0014】式(III)のグリニャール化合物と式
(II)のビス(ジアルキルアミノ)亜ホスフィン酸ハ
ロゲン化物とを反応させて式(Ic)のビスホスフィノ
アルカンとする反応は、不活性有機溶剤、例えばジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンまたはト
ルエン中で−80℃ないし+80℃、好ましくは−50
℃ないし+30℃の温度範囲で行われる。グリニャール
化合物を亜ホスフィン酸ハロゲン化物に滴下するのが好
ましい。反応の終了後、マグネシウム塩を分離する。2
級アミン、例えばジエチルアミンまたはジイソプロピル
アミンを添加してマグネシウム塩の良好な分離を達成す
るのが有利である。次いで、最終生成物を常套の後処理
方法により、例えば蒸留により分離することができる。
しかしながら、粗製の生成物を更に次の反応に使用する
こともできる。
【0015】本発明の目的に好ましいビス(ジアルキル
アミノ)亜ホスフィン酸ハロゲン化物は、ビス(ジエチ
ルアミノ)亜ホスフィン酸クロライド、ビス(ジイソプ
ロピルアミノ)亜ホスフィン酸クロライドおよびビス
(ジイソブチルアミノ)亜ホスフィン酸クロライドであ
る。
【0016】式(III)のグリニャール化合物は、式
1 2 P−(CH2 n のハロアルキルジオルガニル
ホスフィンとマグネシウムとを常套の方法で、例えば
S.O.Grim等,J.Orgnometallic
Chem. 94, 327(1975年)に記載さ
れたような方法で製造される。好適なハロアルキルジオ
ルガニルホスフィンは、例えば以下の化合物である。
【0017】すなわち、3−クロロプロピルジフェニル
ホスフィン、3−クロロプロピルジトルイルホスフィ
ン、3−クロロプロピル−ビス−2−メトキシフェニル
ホスフィン、3−ブロモプロピル−4−メトキシフェニ
ルホスフィン、3−クロロプロピルジブチルホスフィ
ン、3−クロロプロピル−ジ−tert−ブチルホスフ
ィン、3−クロロプロピルジシクロヘキシルホスフィ
ン、4−クロロブチルジフェニルホスフィンおよび4−
クロロブチル−ジ−tert−ブチルホスフィンが挙げ
られる。
【0018】この方法で製造された式(Ic)のビスホ
スフィノアルカンは、ハロゲン化水素HX、好ましくは
塩化水素または臭化水素かあるいは三ハロゲン化燐PX
3 、好ましくは三塩化燐または三臭化燐とのいずれかと
反応させて式(Ib)または(Ia)のビスホスフィノ
アルカンを形成することができる。
【0019】式(Ib)のビスホスフィノアルカンは、
以下の反応機構により本発明に従って製造することがで
きる。
【0020】
【化11】 または
【0021】
【化12】 また、式(Ib)のビスホスフィノアルカンの製造は、
当量の化合物(Ic)と化合物(Ia)とを混合するこ
とによっても行うことができる。
【0022】
【化13】 混合は、一般には−20ないし+60℃、好ましくは約
20℃で行われる。好適な溶剤は、ジクロロメタン、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、ア
セトニトリルまたはトルエンである。グリニャール反応
における反応生成物を更に後処理させるテトラヒドロフ
ラン等の溶剤を使用するのことが好ましい。
【0023】式(Ia)の化合物は、以下の反応機構に
より本発明に従って製造される。
【0024】
【化14】 または
【0025】
【化15】 塩化水素または臭化水素をハロゲン化水素との反応に使
用することが好ましい。式(Ic)のビスホスフィノア
ルカンを不活性有機溶剤、例えばジエチルエーテル、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン、トルエンまたはシクロ
ヘキサン中に溶解させるのが便利である。次いで、ハロ
ゲン化水素を、式(Ib)の化合物については1.8:
1ないし2.2:1、好ましくは2:1のモル比で、あ
るいは式(Ia)の化合物については3.8:1ないし
4.2:1、好ましくは4:1のモル比で−30ないし
80℃の温度で通過させる。この反応を−10ないし+
30℃の温度で行うのが好ましい。反応の終了後、生成
物を対応するジアルキルアミンのハロゲン化水素から分
離し、そして常套の方法、例えば結晶または蒸留により
精製する。
【0026】三塩化燐を三ハロゲン化燐との反応に使用
するのが好ましい。三ハロゲン化燐を、式(Ib)の化
合物については0.8:1ないし1.2:1、好ましく
は1:1のモル比で、あるいは式(Ia)の化合物につ
いては1.8:1ないし2.2:1、好ましくは2:1
のモル比で式(Ic)のビスホスフィノアルカンと反応
させ、そして反応を上記有機溶剤中で10ないし100
℃、好ましくは20ないし70℃の温度で行う。ビスホ
スフィノアルカンを三ハロゲン化燐に滴下するのが有利
である。生成物は、結晶形態で形成し得、次いでこれを
直接分離できる。
【0027】本発明による方法において、ジアルキルア
ミノ燐ジハライドが副生成物よして生じ、そしてこれを
式(II)のビス(ジアルキルアミノ)亜ホスフィン酸
ハロゲン化物を製造するのに再使用できる。このため、
本発明による方法は、工業的に極めて有益である。
【0028】本発明による式(I)のビスホスフィノア
ルカンを、グリニャール化合物と反応さることによって
工業的に有益な式(IV)
【0029】
【化16】 (式中、R1 、R2 およびnは上記の意味を有してお
り、そしてR3 およびR30はR1 およびR2 に関して記
載された意味を有しており、そしてR3 およびR30はR
1 およびR2 と異なることが好ましい)の化合物に更に
加工することができる。
【0030】触媒または触媒系の構成成分としての式
(IV)のビスホスフィンは、触媒技術、特にエタノー
ルの大規模製造において貴重な添加を表す。従って、本
発明は式(I)の化合物を式(IV)の触媒活性化合物
を製造するのに使用する方法にも関する。
【0031】
【実施例】
実施例1 a) ビス−(N,N−ジエチルアミノ)−3−(ジフ
ェニルホスフィノ)プロピルホスフィン トリフェニルホスフィンおよび1,3−ジクロロプロパ
ンからS.O.Grim等,J.Orgnometal
lic Chemistry 94, 327(197
5年)ni従って製造された78.8g(0.3モル)
の3−クロロプロピルフェニルホスフィンを150ml
のテトラヒドロフランに溶解し、そして沃素触媒の補助
の下に7.29g(0.3モル)のマグネシウム破片に
より通常の方法でグリニャール化合物に転化した。この
グリニャール溶液を−50℃でその製造後に、激しく攪
拌しながら63.2g(0.3モル)のビス(ジエチル
アミノ)亜ホスフィン酸クロライドに滴下した。反応の
終了後、この反応混合物を約20℃に加熱し、そして1
00mlのジオキサンを添加した。沈降物を濾過し、そ
して溶剤を濾液から蒸留により除去した。97gの所望
の生成物(理論量の80%)が得られた。精製を蒸留に
より行った。0.0026kPaにおける沸点:210
〜215℃。 分析: C23362 2 計算:68.63% C 8.94
% H 6.96% N15.40% P (402.5) 実測:68.34% C 8.84
% H 6.88% N15.30% P。
【0032】b) ジクロロ−3−(ジフェニルホスフ
ィノ)プロピルホスフィン 8.25g(0.06モル)の三塩化燐を50mlのト
ルエンに溶解し、そして実施例1a)からの12.1g
のビス−(N,N−ジエチルアミノ)−3−(ジフェニ
ルホスフィノ)プロピルホスフィンを攪拌しながら少し
づつ添加した。結晶がしばらくして沈降した。8.4g
のジクロロ−3−(ジフェニルホスフィノ)プロピルホ
スフィン(理論量の85%)が得られた。トルエンから
の再結晶の後、融点は、分解をともなって126〜12
9℃であった。 分析: C1516Cl2 2 計算:54.72% C 4.8
6% H 21.58%Cl 18.84% P (329) 計算:54.72% C 4.7
8% H 21.53%Cl 18.71% P。
【0033】実施例2 a) 3−クロロプロピルジ(tert−ブチル)ホス
フィン 31.4g(0.25モル)のジ(tert−ブチル)
ホスフィンを200mlのテトラヒドロフランにE A
rpac等,Z.Naturfrosch.35 b
(1980年)に記載のと同様な方法で溶解させた。1
37mlのn−ブチルリチウムのヘキサン中の1.57
モル溶液(0.215モル)を30分かけて滴下し、反
応混合物を氷で冷却した。得られた溶液を1時間約20
℃で攪拌し、次いで激しく攪拌しながら−70℃で4時
間かけて300mlのトルエンに溶解した100mlの
1,3−ジクロロプロパンを滴下した。この反応混合物
を約20℃に加熱し、そして攪拌を続けた。反応の終了
後、蒸発により実質的に溶剤を除去し、そして沈降した
塩化リチウムを水洗により除去した。有機相を硫酸ナト
リウムで乾燥し、そして残った溶剤を蒸留により除去し
た。43.8gの黄色の粘稠なオイル分が得られた。 分析: C1124ClP 計算:59.33% C 10.79
% H 15.96%Cl 13.93% P (222.5) 計算:59.31% C 10.80
% H 14.71%%Cl 13.20% P。
【0034】b) ビス(N,N−ジエチルアミノ)
〔3−ジ(tert−ブチル)ホスフィノプロピル〕−
ホスフィン 66.8g(0.3モル)の3−クロロプロピル−ジ
(tert−ブチル)ヒスフィンを150mlのテトラ
ヒドロフラン中で7.29g(0.3モル)のマグネシ
ウム破片と通常の方法で且つ沃素触媒の補助の下で反応
させてグリニャール化合物を形成した。このグリニャー
ル化合物を、その製造の後に直接−50℃で激しく攪拌
しながら300mlのジエチルエーテルに溶解した6
3.2g(0.3モル)のビス(ジエチルアミノ)亜ホ
スフィン酸クロライドに添加した。
【0035】反応の終了後、この反応混合物を約20℃
に加熱し、そして20mlのジエチルアミンと100m
lのジオキサンを添加した。沈降物を濾別し、そして溶
剤を蒸留により濾液から分離した。約75gの所望の生
成物(理論量の約70%)が得られた。この生成物を蒸
留により精製した。0.0065kPaにおける沸点:
150〜160℃。 分析: C19442 2 計算:52.49% C 12.8
6% H 7.74%N 17.18% P (362) 実測:52.31% C 12.0
0% H 7.51%N 17.03% P c) ジクロロ−3−〔ジ(tert−ブチル)ホスフ
ィノプロピルフォスフィン 8.25g(0.06モル)の三塩化燐を50mlのト
ルエンに溶解し、そして10.9g(0.03モル)の
ビス(N,N−ジエチルアミノ)〔3−ジ(tert−
ブチル)ホスフィノプロピル〕−ホスフィンを攪拌しな
がら少しづつ添加した。結晶がしばらくしてから晶出し
た。6.1gの所望の生成物(理論量の約70%)が得
られた。トルエンからの再結晶の後、融点は、分解を伴
って141〜141℃であった。 分析: C1124Cl2 2 計算:45.68% C 8.3
0% H 24.57% Cl 21.45% P (289) 計算:45.71% C 8.3
0% H 23.05% Cl 20.90% P。
【0036】d) クロロジエチルアミノ−3−〔ジ−
(tert−ブチル)ホスフィノ〕プロピルホスフィン 実施例2c)からの1mモルのジクロロホスフィンを5
mlのジクロロメタンに溶解させ、そして1mモルの実
施例2b)からのビスアミノホスフィンを攪拌しながら
滴下した。31 P{1 H}−NMR: δp=140.4(d,1 Jpp=88.8Hz,P
(NEt2 )Cl) δp=29.5(d,1 Jpp=88.8Hz,P−
(tert−Bu)2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィルヘルム・クーヘン ドイツ連邦共和国、デュッセルドルフ、ア ム・シュトラッサーフェルト、16 (72)発明者 ハンス−イエルク・クライナー ドイツ連邦共和国、クローンベルク/タウ ヌス、アルトケーニヒスシュトラーセ、11 アー

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 (式中、R1 およびR2 は、1個ないし8個の炭素原子
    を有するアルキル残基、置換または非置換フェニル残基
    またはC6 〜C9 −アリール−C1 〜C3 −アルキレン
    残基であり、R6 およびR7 は互いに相異なってハロゲ
    ンまたはNR4 5 であり、R4 およびR5 は1個ない
    し5個の炭素原子を有するアルキル残基であり、そして
    nは3または4である)のビスホスフィノアルカン。
  2. 【請求項2】 R1 およびR2 が1個ないし6個の炭素
    原子を有するアルキル残基、フェニル、メトキシフェニ
    ル、トルイルまたはC6 〜C7 −アリール−C1 〜C2
    −アルキレン残基であり、R6 およびR7 が互いに相異
    なって各々塩素、臭素またはNR4 5 であり、そして
    4 およびR5 が1個ないし3個の炭素原子を有するア
    ルキルであり、そしてnが3である請求項1のビスホス
    フィノアルカン。
  3. 【請求項3】 R6 およびR7 が各々ハロゲン、好まし
    くは塩素または臭素である請求項1または2のビスホス
    フィノアルカン。
  4. 【請求項4】 R6 がハロゲン、好ましくは塩素または
    臭素であり、そしてR7 がNR4 5 である請求項1ま
    たは2のビスホスフィノアルカン。
  5. 【請求項5】 R6 およびR7 が各々NR4 5 である
    請求項1または2のビスホスフィノアルカン。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の式(I)のビスホスフィ
    ノアルカンの製造方法であって、 a) 式(II) 【化2】 (式中、Xはハロゲン、好ましくは塩素または臭素であ
    り、R4 およびR5 は請求項1で定義した通りである)
    のビス(ジアルキルアミノ)亜ホスフィン酸ハロゲン化
    物を式(III) 【化3】 (式中、R1 およびR2 およびnは請求項1で定義した
    通りである)のグリニャール化合物と反応させ、次いで b) a)による反応から得られた式(Ic) 【化4】 (式中、R1 、R2 、R4 、R5 およびnは請求項1で
    定義した通りである)のビスホスフィノアルカンをハロ
    ゲン化水素HX、三ハロゲン化燐PX3 または式(I
    a) 【化5】 (但し、Xはハロゲン、好ましくは塩素または臭素であ
    る)の化合物と反応させる、上記方法。
  7. 【請求項7】 式(Ic)のビスホスフィノアルカンを
    当モル量で式(Ia)のビスホスフィノアルカンと混合
    する請求項4記載のビスホスフィノアルカンを製造する
    請求項6の方法。
  8. 【請求項8】 式(Ic)のビスホスフィノアルカンを
    塩化水素または臭化水素と1:1.8ないし1:2.
    2、好ましくは1:2モル比で、または三塩化燐または
    三臭化燐と0.8:1ないし1.2:1、好ましくは
    1:1のモル比で反応させる請求項4記載のビスホスフ
    ィノアルカンを製造する請求項6の方法。
  9. 【請求項9】 式(Ic)のビスホスフィノアルカンを
    塩化水素または臭化水素と1:3.8ないし1:4.
    2、好ましくは1:4モル比で、または三塩化燐または
    三臭化燐と1:1.8ないし1:2.2、好ましくは
    1:2のモル比で反応させる請求項3記載のビスホスフ
    ィノアルカンを製造する請求項6の方法。
  10. 【請求項10】 Xが塩素または臭素であり、R4 およ
    びR5 が1個ないし3個の炭素原子を有するアルキル残
    基であり、R1 およびR2 が1個ないし6個の炭素原子
    を有するアルキル残基またはフェニルであり、そしてn
    が3である請求項6ないし9の少なくとも一つの方法。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし5の少なくとも一つに
    記載の式(I)のビスホスフィノアルカンを式(IV) 【化6】 (式中、R1 、R2 およびnは請求項1または2に記載
    の意味を有しており、そしてR3 およびR30はR1 およ
    びR2 に関して記載された意味を有しており、そしてR
    3 およびR30はR1 およびR2 と異なることが好まし
    い)の化合物を製造するのに使用する方法。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の式(IV)の化合物
    を触媒活性材料を製造するのに使用する方法。
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