PL220400B1 - Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzania - Google Patents
Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL220400B1 PL220400B1 PL402242A PL40224212A PL220400B1 PL 220400 B1 PL220400 B1 PL 220400B1 PL 402242 A PL402242 A PL 402242A PL 40224212 A PL40224212 A PL 40224212A PL 220400 B1 PL220400 B1 PL 220400B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acid
- mol
- aminomethylphosphonic
- formalin
- reaction
- Prior art date
Links
- MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N (aminomethyl)phosphonic acid Chemical compound NCP(O)(O)=O MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 51
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 80
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N dimethylphosphinic acid Chemical compound CP(C)(O)=O GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 4
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 22
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000000607 proton-decoupled 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 229910021205 NaH2PO2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 101100184636 Rhodobacter capsulatus modA gene Proteins 0.000 description 6
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 238000001394 phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N sodium oxido(oxo)phosphanium hydrate Chemical compound O.[Na+].[O-][PH+]=O KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-DYCDLGHISA-M Sodium hydroxide-d Chemical compound [Na+].[2H][O-] HEMHJVSKTPXQMS-DYCDLGHISA-M 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003341 Bronsted base Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical class NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- ZIXPVRHDBQPBDT-UHFFFAOYSA-N methylaminophosphonic acid Chemical compound CNP(O)(O)=O ZIXPVRHDBQPBDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 1
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N trisodium;phosphite Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])[O-] NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910000634 wood's metal Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Fireproofing Substances (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz sposób wytwarzania poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego.
Z amerykańskiego opisu patentowego US4455240 znany jest poliamfolit zawierający jako część anionową grupy karboksylanowe, natomiast jako część kationową grupy aminiowe, fosfiniowe lub sulfonowe. Poliamfolity te otrzymuje się w wyniku kopolimeryzacji kwasów karboksylowych, które zawierają wiązania C=C, z odpowiednimi nienasyconymi solami amoniowymi, fosfiniowymi lub sulfonowymi. W europejskim opisie patentowym EP0082657 opisano zastosowanie podobnych poliamfolitów jako inhibitorów korozji w płynach wiertniczych. W opisie patentowym SU1578142 opisano syntezę poliamfolitów zawierających pirydynowe grupy kationowe, a w opisie patentowym SU817030 część kationową stanowią pochodne etylenodiaminy.
Istotę wynalazku stanowi poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego o wzorze 1.
Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego, nie był dotychczas opisany w literaturze naukowej ani technicznej, a jest przeznaczony do stosowania jako polimeryczny komplekson, uniwersalny bufor do korekty pH, do wiązania jonów metali. Nowy poliamfolit znajduje zastosowanie do stabilizacji wody technologicznej, a także jako odczynnik analityczny.
Sposób wytwarzania poliamfolitu, pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego, o wzorze 1, polega na tym, że w pierwszym etapie jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z jedną częścią molową kwasu aminometylofosfonowego i co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, ewentualnie zawartego w substancji wybranej z grupy formalina, trioksan i parafom. Ponadto reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego, który wprowadza się w ilości od 0,0 do 0,6 części molowych, aż do przereagowania substratów i utworzenia się mieszaniny fosfinometylowanych pochodnych kwasu aminometylofosfonowego, którą w drugim etapie poddaje się reakcji polikondensacji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, ewentualnie zawartego w substancji wybranej z grupy formalina, trioksan i parafom. Reakcję polikondensacji prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego, który stosuje się w ilości od 0,00 do 1,2 części molowych, aż do zakończenia polikondensacji. Otrzymany w wyniku poliamfolit wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej przez odparowanie lotnych składników i otrzymuje się produkt, z którego można otrzymać dowolną postać użyteczną poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego.
W odmianie sposobu według wynalazku zamiast kwasu fosfinowego, stosuje się równoważną ilość części molowych fosfinianu sodu (podfosforynu sodu) i kwasu solnego.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania i na schemacie reakcji.
P r z y k ł a d 1
Do roztworu jednowodnego fosfinianu sodu (1,06 g, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola), a następnie 5M wodny roztwór NaOH (2,0 ml, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się
1 31 w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję i pomiary NMR [PS159], z których wynika, że w tych warunkach nie zachodzi reakcja fosfinometylowania, o czym świadczy obecność na widmach sygnałów pochodzących od nieprzereagowanych substratów: kwasu aminometylofosfonowego i kwasu fosfinowego.
P r z y k ł a d 2
Do roztworu jednowodnego fosfinianu sodu (1,06 g, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR [PS160], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (27%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (7%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (15%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (38%). Mieszanina zawiera również nieprzereagowany kwas fosfinowy (8%). Otrzymane wyniki przedstawia tabela 1.
PL 220 400 B1
P r z y k ł a d 3
Do roztworu jednowodnego fosfinianu sodu (0,53 g, 0,0050 mola) w wodzie (0,50 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas fosfinowy (0,52 ml, 0,0050 mola) w wodzie (0,50 ml), a następnie kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po
1 31 czym miesza się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR [PS161], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (19%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (26%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (10%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (36%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 1.
P r z y k ł a d 4
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje reakcję oraz pomiary NMR [PS162], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (16%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (31%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (7%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (>40%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 1.
P r z y k ł a d 5
Postępuje się jak w przykładzie 4 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,83 ml, 0,010 mola). Mieszaninę analizuje się przy pomocy
1 31 widm 31P{1H} i 31P NMR [PS163], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (13%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (35%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (>43%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 1.
T a b e l a 1.
Zależność składu mieszaniny reakcyjnej od stosunku molowego kwasu solnego do H2P(O)OH w temperaturze 298 K.
| n[HCl]/n[H2P(O)OH] | Bilans kwasu i zasady Brensteda [mol] | NCH2PCH2N [%molP] | NCH2PH [%molP] | H2P(O)OH [%molP] |
| 1,0 NaOH/1,0 NaH2PO2 | 0,0 | 0 | 0 | n.o. |
| 0,0/1,0 NaH2PO2 | 1,0 | 7 | 27 | 8 |
| 0,0/(0,5 H2PO2H+0,5 NaH2PO2) | 1,5 | 26 | 19 | 0 |
| 0,0/1,0 | 2,0 | 31 | 16 | 0 |
| 1,0/1,0 | 3,0 | 35 | 13 | 1 |
| 1,5/1,0 | 3,5 | 42 | 4 | n.o. |
Z przykładów tych wynika, że optimum dla syntezy fosfinometylowanych pochodnych kwasu aminometylofosfonowego w temperaturze 298 K i w czasie 3 godzin wynosi około 1 wartości różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Brensteda, natomiast optimum dla syntezy poliamfolitów zawierających fragmenty strukturalne N-CH2-P-CH2-P mieści się w granicach od 1,5 do 3 wartości różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Br0nsteda. Zmniejszenie kwasowości mieszaniny poniżej 1 powoduje zahamowanie reakcji i sprzyja reakcjom redoks, w wyniku których powstaje kwas fosforowy. Kwas aminometylofosfonowy ma dwie grupy kwasowe i jedną zasadową, jest więc kwasem Br0nsteda, wobec tego reakcje fosfinometylowania tego związku można prowadzić bez konieczności wprowadzania dodatkowego kwasu.
P r z y k ł a d 6
Do roztworu jednowodnego fosfinianu sodu (1,06 g, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola), a następnie 5M wodny
PL 220 400 B1 roztwór NaOH (2,0 ml, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się 31 1 31 w temperaturze około 333 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR [PS164], z których wynika, że w tych warunkach nie zachodzi reakcja fosfinometylowania, o czym świadczy obecność na widmach sygnałów pochodzących od nieprzereagowanych substratów: kwasu aminometylofosfonowego i kwasu fosfinowego.
P r z y k ł a d 7
Do roztworu jednowodnego fosfinianu sodu (1,06 g, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze około 333 K i wykonuje się serię pomiarów 31 1 31 przy pomocy widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję i pomiary NMR [PS165], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (ok. 21%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (13%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (6%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (48%). Mieszanina zawiera również nieprzereagowany kwas fosfinowy, jednak nie udaje się określić jego ilości z powodu nakładania się sygnałów na widmie.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 8
Do roztworu jednowodnego fosfinianu sodu (0,53 g, 0,0050 mola) w wodzie (0,50 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas fosfinowy (0,52 ml, 0,0050 mola) w wodzie (0,50 ml), a następnie kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po
1 31 czym miesza się w temperaturze około 333 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję i pomiary NMR [PS166], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (ok. 9%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (29%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (ok. 5%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (ok. 45%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 9
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze około 333 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR [PS167], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (ok. 14%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (30%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (ok. 4%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (>45%). Mieszanina zawiera poniżej 5% kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 10
Postępuje się jak w przykładzie 9 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,83 ml, 0,010 mola). Mieszaninę analizuje się przy pomocy
1 31 widm 31P{1H} i 31P NMR [PS168], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (6%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (36%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (ok. 2%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (ok. 48%). Mieszanina zawiera poniżej 1% kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 11
Postępuje się jak w przykładzie 9 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (1,25 ml, 0,015 mola). Mieszaninę analizuje się przy pomocy
1 31 widm 31P{1H} i 31P NMR [PS169], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (ok. 4%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (ok. 42%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (ok. 7%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (ok. 44%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
PL 220 400 B1
P r z y k ł a d 12
Postępuje się jak w przykładzie 9 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (1,67 ml, 0,020 mola). Mieszaninę analizuje się przy pomocy
1 31 widm 31P{1H} i 31P NMR [PS170], z których wynika, że po 3 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są: związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (ok. 5%), związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (ok. 37%), nieprzereagowany kwas aminometylofosfonowy (ok. 1%) i pochodne kwasu aminometylofosfonowego (ok. 49%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosfinowego.
Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
T a b e l a 2.
Zależność składu mieszaniny reakcyjnej od stosunku molowego kwasu solnego do H2P(O)OH w temperaturze 333 K.
| n[HCl]/n[H2P(O)OH] | Bilans kwasu i zasady Br0nsteda [mol] | NCH2PCH2N [%molP] | NCH2PH [%molP] | H2P(O)OH [%molP] |
| 1,0 NaOH/1,0 NaH2PO2 | 0,0 | 0 | 0 | n.o. |
| 0,0/1,0 NaH2PO2 | 1,0 | 13 | 21 | 0 |
| 0,0/(0,5 H2PO2H+0,5 NaH2PO2) | 1,5 | 29 | 9 | 5 |
| 0,0/1,0 | 2,0 | 30 | 14 | 1 |
| 1,0/1,0 | 3,0 | 36 | 6 | 0 |
| 1,5/1,0 | 3,5 | 37 | 5 | 0 |
Z przykładów tych wynika, że optimum dla syntezy fosfinometylowanych pochodnych kwasu aminometylofosfonowego w temperaturze 333 K i w czasie 3 godzin wynosi około 1 wartości różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Br0nsteda, natomiast optimum dla syntezy poliamfolitów zawierających fragmenty strukturalne N-CH2-P-CH2-P mieści się w granicach od 1,5 do 3,5 wartości różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Br0nsteda. Zmniejszenie kwasowości mieszaniny poniżej 1 powoduje zahamowanie reakcji i sprzyja reakcjom redoks, w wyniku których powstaje kwas fosforowy. Kwas aminometylofosfonowy ma dwie grupy kwasowe i jedną zasadową, jest więc kwasem Br0nsteda, wobec tego reakcje fosfinometylowania tego związku można prowadzić bez konieczności wprowadzania dodatkowego kwasu.
P r z y k ł a d 13
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola), 12 M wodny roztwór
HCl (0,42 ml, 0,0050 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze
1 31 około 298 K i wykonuje się serię widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR, a po 3 godzinach dodaje się trzecią porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola), a reakcję kontynuuje się przez 24 godziny w temperaturze około 298 K. Z roztworu żywicy poliamfolitowej oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 343 K. Otrzymuje się żywicę w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [PS163P]: P NMR (D2O, δ [ppm]): szeroki sygnał od 8,8 do 10 (-P-CH2-N) i szeroki sygnał od 16 do 18,5 (-N-CH2-P-CH2-N), przy małym stosunku S/N.
P r z y k ł a d 14
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (5,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (1,11 g, 0,010 mola), 12 M wodny roztwór
HCl (0,42 ml, 0,0050 mola) i 36% formalinę (0,9 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze
1 31 około 353 K i wykonuje się serię widm 31P{1H} i 31P NMR. Po godzinie dodaje się drugą porcję 36% formaliny (0,9 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję przez kolejną godzinę. Po tym czasie dodaje się trzecią porcję 36% formaliny (0,9 ml, 0,012 mola) i ogrzewa w temperaturze około 353 K przez 2 godziny. Z roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 373 K. Otrzymuje się poliamfolit w postaci białego proszku (2,0 g, —100%), którego strukturę potwierdzają widma NMR [WG 11858C]: 31P{1H} NMR (D2O+NaOD, δ [ppm]): poszerzone sygnały przy; 16,37; 16,45; 16,48; 16,53; 16,77 (główny sygnał); 16,95; 16,98; 17,06; 17,12; 17,14 i 17,16 ppm (-P-CH2-N) oraz poszerzone sygnały przy: 35,71; 35,88;
PL 220 400 B1
36,02; 36,07; 36,28 (główny sygnał); 36,42; 36,66; 36,80; 37,16; 38,56 ppm (-N-CH2-P-CH2-N), przy małym stosunku S/N. 1H NMR (D2O+NaOD, δ [ppm]): 2,25 (s), 2,29 (s) i 2,32 (s) (łącznie ok. 3H, CH3N od produktów ubocznych), 2,42 (bd, ok. 2H,CH2P, J=11,4 Hz, od produktów ubocznych), 2,59 (m, ok.2H, -N-CH2-P- CH2-N), 2,79 (m, ok.4H, CH2-P + N-CH2-P-CH2-N), przy małym stosunku S/N.
P r z y k ł a d 15
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,87 ml, 0,018 mola) w wodzie (5,40 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas aminometylofosfonowy (2,00 g, 0,018 mola) i 37% formalinę (1,64 ml, 0,022 mola), po czym ogrzewa się na łaźni ze stopu Wooda w temperaturze około 345 K
1 31 i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 1 godzinie dodaje się drugą porcję 37% formaliny (1,64 ml, 0,022 mola) i kontynuuje ogrzewanie przez 1 godzinę w temperaturze 345 K. Po 65 godzinach dodaje się trzecią porcję 37% formaliny (1,64 ml, 0,022 mola), a reakcję kontynuuje się w tej samej temperaturze przez 3 godziny. Z uzyskanego roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 350 -355 K. Uzyskuje się poliamfolit w postaci białego proszku, którego strukturę potwierdzają widma NMR [AS103D]; 31P NMR (D2O, δ [ppm]); szeroki sygnał od 8,5 do 10,5 (P-CH2-N) oraz od 16 do 19 (N-CH2-P-CH2-N), przy małym stosunku S/N. 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,5-3,7 szeroki m (2H, P-CH2-N, J nieozn.), 3,6-3,8 poszerzony m (4H, 2xNCH2P, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
P r z y k ł a d 16
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,87 ml, 0,018 mola) w wodzie (5,40 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminometylofosfonowy (2,00 g, 0,018 mola), 12 M roztwór kwasu solnego (1,50 ml, 0,018 mol) i 37% formalinę (1,64 ml, 0,022 mola), po czym ogrzewa się na łaźni ze
1 31 stopem Wooda w temperaturze około 345 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 1 godzinie dodaje się drugą porcję 37% formaliny (1,64 ml, 0,022 mola) i kontynuuje ogrzewanie przez 1 godziny w temperaturze 345 K. Po 65 godzinach dodaje się trzecią porcję 37% formaliny (1,64 ml, 0,022 mola), a reakcję kontynuuje się w tej samej temperaturze przez 3 godziny. Z uzyskanego roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 350-355 K. Uzyskuje się poliamfolit w postaci białego prosz31 ku, którego strukturę potwierdzają widma NMR [AS104D]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): szeroki sygnał od 8,0 do 10,5 (P-CH2-N) oraz od 15,5 do 18,5 (N-CH2-P-CH2-N), przy małym stosunku S/N. 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,4-3,7 szeroki m (2H, P-CH2-N, J nieozn.), 3,7-3,8 poszerzony m (4H, N-CH2-P-CH2-N, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
Claims (6)
- Zastrzeżenia patentowe1. Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego o wzorze 1.
- 2. Sposób wytwarzania poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego o wzorze 1, znamienny tym, że w pierwszym etapie jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z jedną częścią molową kwasu aminometylofosfonowego i co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, a reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego, aż do przereagowania substratów i utworzenia się mieszaniny fosfinometylowanych pochodnych kwasu aminometylofosfonowego, którą w drugim etapie poddaje się reakcji polikondensacji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, a reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego, aż do przereagowania substratów i utworzenia się żywicy poliamfolitowej pochodnej kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że do reakcji wprowadza się formaldehyd w substancji wybranej z grupy obejmującej formalinę, trioksan i paraform.
- 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kwas solny wprowadza się w ilości od 0,0 do 1,2 części molowych.
- 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wszystkie etapy reakcji realizuje się w sposób ciągły, stopniowo dozując formaldehyd do mieszaniny jednej części molowej kwasu fosfinowego i jednej części molowej kwasu aminometylofosfonowego, tak, aby końcowa ilość formaldehydu wynosiła co najmniej dwie części molowe.
- 6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że zamiast kwasu fosfinowego stosuje się równoważną ilość jego soli i kwasu solnego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL402242A PL220400B1 (pl) | 2012-12-24 | 2012-12-24 | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL402242A PL220400B1 (pl) | 2012-12-24 | 2012-12-24 | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL402242A1 PL402242A1 (pl) | 2013-09-02 |
| PL220400B1 true PL220400B1 (pl) | 2015-10-30 |
Family
ID=49036239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL402242A PL220400B1 (pl) | 2012-12-24 | 2012-12-24 | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL220400B1 (pl) |
-
2012
- 2012-12-24 PL PL402242A patent/PL220400B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL402242A1 (pl) | 2013-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105503946B (zh) | 羟甲基膦酸酯、聚氨酯泡沫形成组合物、聚氨酯泡沫以及由其制成的制品的制造方法 | |
| Dussart et al. | A convenient synthetic route towards H-bisphosphinates | |
| PL220400B1 (pl) | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzania | |
| PL220124B1 (pl) | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetylofosfonowego oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL220401B1 (pl) | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzania | |
| CN101824049A (zh) | 磷化氢或次磷酸盐或亚磷酸盐在制备草甘膦中的应用 | |
| RU2016118638A (ru) | Способ синтеза этан-1-гидрокси-1,1-дифосфоновой кислоты | |
| RU2434875C1 (ru) | Способ получения полиалкиленполиаминполиметилфосфоновых кислот | |
| PL220147B1 (pl) | Kwas bis(fosfonometylo)iminometylofosfinowy oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL202264B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu nitrylotrismetylofosfonowego | |
| PL220140B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu bis[bis(fosfonometylo)iminometylo]fosfinowego | |
| PL217204B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów bis(dialkiloaminometylo)fosfinowych | |
| PL217514B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów dialkiloaminometylo(hydroksymetylo)fosfinowych | |
| PL212813B1 (pl) | Nowe kwasy a,tn-alkilenodiamino-N,N,N',N'-tetrakis[metylo(metylo)fosfinowe] i sposób ich wytwarzania | |
| PL215543B1 (pl) | Kwas 1-[hydroksy(metylo)fosfinylometylo]pirolidyno-2-karboksylowy | |
| PL213920B1 (pl) | Nowe kwasy bis(ra-hydroksyalkilo)iminometylo(metylo)fosfinowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL217141B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów dialkiloaminometylofosfinowych | |
| PL220179B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego i 1-fenyloetyloaminy oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL230431B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów alkiloiminobis(metylofosfinowych) | |
| PL156933B1 (pl) | Sposób wytwarzania N-(1-fosfonoalkilo) glicyn, zwlaszcza N-(fosfonometylo) glicyny PL | |
| PL211518B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu [(hydroksyimino)bis(metyleno)]bisfosfonowego | |
| US5017306A (en) | Corrosion inhibitor | |
| PL234794B1 (pl) | Kwas 3-[bis(hydroksyfosfinylometylo)aminometylo)-3,5,5-trimetylocykloheksyloaminobis(metylofosfinowy) oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL197220B1 (pl) | Nowe kwasy poli(1-karboksyalkiloaminometyleno(metyleno)fosfinowe) i sposób ich wytwarzania | |
| PL197251B1 (pl) | Nowe kwasy poli(N,N'-alkileno- a , a' -diamino-p-ksylileno- a , a' -difosfonowe) i sposób ich wytwarzania |