WO2006049010A1 - アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートの製造方法 - Google Patents

アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートの製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a novel production method capable of obtaining a phosphonate having a secondary and Z or tertiary alcoholic hydroxy group with high purity and high yield.
  • Phosphonates having alcoholic hydroxy groups are used in various applications as intermediate raw materials in the chemical industry.
  • this phosphonate is used as a synthetic intermediate in the production of phosphate ester, which is generally known as a flame retardant for fat, and is used to produce phosphate ester by reacting with a compound having P—C1 bond. It has been.
  • JP-A-49-126623 discloses a dialkyl phosphite and a carboxyl in the presence of an amine compound such as triethylamine or triptyluamine or a metal alkoxide such as sodium ethoxide.
  • an amine compound such as triethylamine or triptyluamine or a metal alkoxide such as sodium ethoxide.
  • a method for synthesizing phosphonates having an alcoholic hydroxy group by reacting with a compound is described.
  • the target compound cannot be obtained in high yield, and unreacted raw materials remain in the reaction product.
  • a process for removing unreacted raw materials is required, which leads to a decrease in yield and an increase in by-products due to heat history that is used during the removal process. .
  • Patent Document 2 describes a dialkyl phosphite and a carbo-louis compound in the presence of a catalyst made of an alkali metal such as potassium metal or sodium metal. A method for synthesizing a phosphonate having an alcoholic hydroxy group by reacting is described.
  • the alkali metal used as a catalyst in this method is very dangerous to handle in storage and use, the use of the alkali metal is preferable industrially. Also, the yield of the target compound described in the examples of this patent is not satisfactory. [0005] Generally, when the carbo-louis compound used as a raw material is an aldehyde ketone having a bulky substituent, the reactivity tends to be poor. Therefore, it is desired to develop a method capable of obtaining phosphonate in a high yield even when a carbonyl compound having a bulky substituent is used as a raw material.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 49 126623
  • Patent Document 2 Specification of British Patent No. 682706
  • the present invention provides a phosphonate having a secondary and Z or tertiary alcoholic hydroxy group at the terminal of a P—C bond chain using a phosphite and a carbonyl complex as raw materials. It is an object to provide a novel production method that can be obtained in a yield. Means for solving the problem
  • R 1 and R 2 are the same or different from each other, and are a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, or R 1 and R 2 are Combined with the oxygen and phosphorus atoms to form a ring structure
  • R 3 and R 4 are the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group or an aryl group, or R 3 and R 4 are bonded to each other] Together with the carbon atom forms a cyclic structure, provided that R 3 and R 4 are not hydrogen atoms at the same time.
  • a carbo-Louis compound represented by general formula (I): is subjected to an addition reaction in the presence of a nitrogen-containing basic compound and a metal halide compound.
  • a phosphite (II) and a carboxylic compound (III) are used as raw materials, and a phenol having secondary and Z or tertiary alcoholic hydroxy groups at the terminals of the P—C bond chain.
  • the sulfonate (I) can be produced with high purity and high yield.
  • the method for producing a phosphonate according to the present invention comprises adding a phosphite (II) and a carbonyl compound (III) in the presence of a nitrogen-containing basic compound and a metal halide to give a secondary product. And phosphonate (I) having a Z or tertiary alcoholic hydroxy group.
  • R 1 and R 2 in the phosphite (II) are the same or different from each other, and are a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, or R 1 and R 2 May form a cyclic structure together with an oxygen atom and a phosphorus atom to which they are bonded.
  • Examples of the linear or branched alkyl group for R 1 and R 2 include, for example, methyl, ethyl, n-propinole, iso-propinole, n-butinole, iso-butinole, sec-butinole, n-pentinore, n-hexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, etc.
  • a 2 8 kill group is particularly preferred.
  • R 1 and R 2 are a methyl group
  • phosphite (II) and phosphonate (I) are easily decomposed, and as a result, the yield of phosphonate (I) may be reduced. It is not preferable.
  • the number of carbon atoms of at least one of R 1 and R 2 is 9 or more, an alcohol having a large number of carbon atoms derived from the production of phosphite (II) remains in the final product. This is not preferable because the removal may be difficult.
  • Examples of the cycloalkyl group represented by R 1 and R 2 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentenole, cyclohexinole, cycloheptinole, cyclooctinore, cyclononenole, and cyclodecyl.
  • C-Cycloalkyl is preferred cyclohexyl
  • the group is particularly preferred.
  • the cycloalkyl ring is likely to be unstable. As a result, by-products generated by ring cleavage may adversely affect the reaction system, which is preferable.
  • the cycloalkyl group of R 1 and R 2 may have a substituent.
  • substituents include C to C linear or branched alkyl groups. Among them, for example,
  • ⁇ C alkyl groups such as methinole, ethinole, n-propinole, n-butinole, iso-butinole, sec-butinole and tert-butinole.
  • cycloalkyl group having a substituent examples include a 3-methylcyclohexyl group and a 4-methylcyclohexyl group.
  • Phosphite (II) having these groups is easily available as a raw material and phosphite. Alcohols derived from the manufacture of Fight (II) are easy to remove from the final product.
  • Examples of the aryl group for R 1 and R 2 include phenol, 1-naphthyl, 2-naphthyl and the like.
  • the aryl group of R 1 and R 2 may have a substituent.
  • a C alkyl group is particularly preferred.
  • aryl group having a substituent examples include 2-methylphenyl, 3_methylphenyl, 4-methylphenyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4-dimethylphenyl, and 3,5-dimethylphenol.
  • C-C aryl groups such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol.
  • phosphites (II) having a phenyl group, a 3-methylphenol group, and a 4-methylphenol group are readily available as raw materials and are produced as phosphites (II). It is preferable because phenols derived from the product can be easily removed from the final product.
  • R 1 and R 2 may be combined with an oxygen atom and a phosphorus atom to which they are bonded to form a cyclic structure. Connecting Kiichi R 1 and R 2 are formed by combining R 1 -! ⁇ -
  • the alkylene group is preferable instrument sum of carbon atoms contained in R 1 and R 2 is 2-9 An alkylene group of 2 to 6 is more preferable.
  • the ring in the cyclic structure is preferably a 5- to 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, more preferably a 6-membered ring.
  • this ring is an 8-membered ring or more, or a 4-membered ring or less, the ring is likely to be unstable. As a result, the acid component [P—OH] generated by the ring cleavage adversely affects the progress of the reaction. This is not preferable because it may cause
  • the cyclic structure is a cyclic structure represented by the following general formula (IV):
  • R 51 and R 52 are the same or different from each other, and are a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group
  • R 51 and R 52 have 0 to 6 carbon atoms in them. Specifically, a combination in which R 51 and R 52 are both methyl groups, or a combination in which R 51 and R 52 are an ethyl group and an n-butyl group, respectively.
  • dialkyl phosphite and diaryl phosphite in which two alkyl groups of R 1 and R 2 are the same in terms of availability of raw materials and cost, Or a cyclic phosphite is preferred.
  • dialkyl phosphites such as jetyl phosphite, di-n-propyl phosphate, di-n-butyl phosphite, di-n-octyl phosphite, bis (2-ethylhexyl) phosphite, diphenyl phosphite, etc.
  • Examples thereof include cyclic phosphites such as diaryl phosphite and neopentylene phosphite. Of these, di-n-butyl phosphite, bis (2-ethylhexyl) phosphite, and neopentylene phosphite are particularly preferred.
  • R 3 and R 4 in the carbonyl compound (III) are the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group or an aryl group, or R 3 and R 4 are bonded to each other. R 3 and R 4 are not hydrogen atoms at the same time!
  • Examples of the linear or branched alkyl group for R 3 and R 4 include, for example, methyl, ethyl, n-propinole, iso-propinole, n-butinole, iso-butinole, sec-butinole, n-pentinore, Examples thereof include n-hexyl, and among them, a C to C alkyl group is particularly preferable.
  • Examples of the aryl group of R 3 and R 4 include a phenol group.
  • This aryl group may have a substituent.
  • substituent C-C straight chain
  • alkyl groups for example, C-C alkyls such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl.
  • the 14 group is particularly preferred.
  • Examples of the aryl group having a substituent include 2_methylphenyl, 3_methylphenyl, 4-methylphenyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4-dimethylphenyl, and 3,5-dimethylphenol. Etc.
  • R 3 and R 4 may be combined with the carbon atom to which they are bonded to form a cyclic structure represented by the following formula.
  • a linking group formed by combining R 3 and R 4 — R 3 —R 4 — includes an alkylene group in which the sum of the number of carbon atoms contained in R 3 and R 4 is 4 to LO Is preferred.
  • the ring in the cyclic structure is preferably a 5- to 7-membered ring, and a 6-membered ring is particularly preferable.
  • R 3 is a hydrogen atom, and the number of carbon atoms contained in R 4 is
  • carboxylic compounds (III) examples include acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde and benzaldehyde.
  • carbo - Le compound (III) R 3 and the number of carbon atoms contained in R 4 is 1 or more, respectively, and the sum of the number of carbon atoms contained in R 3 and R 4 2-12 It is preferable.
  • carboxylic compounds (III) examples include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetophenone and benzophenone.
  • the production method of the present invention is carried out by subjecting phosphite (II) and carbo-louie compound (III) to an addition reaction in the presence of a nitrogen-containing basic compound and a metal halide.
  • phosphite (II) and carbo-louie compound (III) to an addition reaction in the presence of a nitrogen-containing basic compound and a metal halide.
  • it is essential to use a nitrogen-containing basic compound and a metal halide in combination. V, the reaction does not proceed smoothly if one of them is used alone!
  • nitrogen-containing basic compound used in the production method of the present invention examples include metal amides such as lithium amide and sodium amide; 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (DB U), cyclic diamines such as 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane; aliphatic tertiary amines such as trimethylamine, jetyramine, triethylamine, and triptylamamine; These nitrogen-containing basic compounds may be used as a mixture of two or more thereof.
  • metal amides such as lithium amide and sodium amide
  • cyclic diamines such as 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane
  • aliphatic tertiary amines such as trimethylamine, jetyramine, triethylamine, and triptylamamine
  • nitrogen-containing basic compounds sodium amide, triethylamine and DBU are preferred because they can be selectively obtained, and triethylamine is preferred in terms of easy availability and handling. Especially preferred.
  • the amount of the nitrogen-containing basic compounds 1 to 50 mol% and more preferably Sig 3 to 20 mole 0/0 favored relative to phosphite (II).
  • the amount of the nitrogen-containing basic compound used is less than 1 mol% with respect to the phosphite (II), the yield of the phosphonate (I) decreases, which is not preferable. Further, it preferably also the amount of the nitrogen-containing basic compound is more than 50 mole 0/0 for phosphite (II), Do can be expected to improve RuOsamuritsu such Sara phosphonate (I), since the ! /
  • Examples of the metal halide used in the production method of the present invention include magnesium chloride, aluminum chloride, zinc chloride, titanium tetrachloride, boron trifluoride ether complex, and the like. Magnesium is particularly preferred.
  • the above metal halides may be used in combination of two or more.
  • the amount of the metal halide used is preferably 0.1 to 5 mol%, particularly preferably 1 to 4 mol% with respect to the phosphite (II), but the phosphite (II) and the carbonyl compound (III) It may be set as appropriate depending on the reactivity with.
  • the amount of the metal halide used is less than 0.1 mol% with respect to the phosphite ( ⁇ ), the yield of the phosphonate (I) decreases, which is not preferable. Moreover, even if more than 5 mole 0/0 dose use of metal halide relative to phosphite (II), not only can not be expected further improvement in the yield of the phosphonate (I), decomposes phosphonate (I) is This is not preferable.
  • a particularly preferred combination of a nitrogen-containing basic compound and a metal halide is
  • the carbo compound (III) is less than 1.0 mole relative to 1 mole of the phosphite (II), the ratio of the phosphite (II) remaining in the reaction mixture increases, and as a result, the phosphonate (II This is not preferable because the conversion to I) (the yield of the target compound) decreases.
  • an excess of carbonyl compound (III) is used, unreacted carbonyl compound (III) remaining in the reaction mixture after completion of the reaction can be easily removed by, for example, removing low-boiling components under reduced pressure. Can be removed.
  • the amount of the carboxylic compound (III) exceeds 1.5 mol with respect to 1 mol of the phosphite (11), the amount of the unreacted carbonyl compound (III) to be removed increases, which is not preferable.
  • the reaction temperature in the above addition reaction is preferably 10 to 100 ° C, more preferably 20 to 70 ° C.
  • the reaction temperature is less than 10 ° C, the reactivity is lowered, which is not preferable.
  • the reaction temperature exceeds 100 ° C, the carbo compound (III) and the nitrogen-containing basic compound are scattered, and side reactions including decomposition proceed, which is not preferable.
  • the reaction time depends on conditions such as the reaction temperature, but usually 1 to 5 hours is sufficient.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it is an inert solvent for this reaction.
  • hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, benzene, toluene, xylene; monochrome benzene, dichlorobenzene, 1, Halogen-containing hydrocarbon solvents such as 2-dichloroethane; ether solvents such as diethyl ether and 1,4-dioxane.
  • the phosphonate of general formula (I), which is the target compound, can be obtained.
  • the acid cleaning treatment metal components and nitrogen derived from the metal halide in the reaction mixture
  • the contained basic compound can be removed.
  • the obtained reaction mixture may be washed with acidic water such as hydrochloric acid, sulfuric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid and citrate.
  • reaction mixture In the alkali cleaning treatment, acidic components in the reaction mixture can be removed by neutralization. Specifically, the reaction mixture obtained should be washed with an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate or the like.
  • an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate or the like.
  • the phosphonate of the present invention can be used in various applications as an intermediate raw material in the chemical industry.
  • the phosphonate of the present invention can be used as an intermediate for inducing a phosphate ester, which is generally known as a flame retardant for resin.
  • the phosphonate of the present invention and a compound having a P—C1 bond such as a disubstituted phosphorohalidite are subjected to a dehydrohalogenation reaction, and the obtained reaction product is oxidized.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the obtained dibutinole (1-hydroxy-1-methinoreethinole) phosphonate was subjected to purification treatment.
  • the reaction solution was heated to 60 ° C. and washed with 2% dilute hydrochloric acid aqueous solution to remove triethylamine and magnesium chloride in the reaction solution.
  • the reaction solution was washed with a saturated aqueous sodium carbonate solution, and further washed twice with water to remove acidic components in the reaction solution.
  • water was recovered under reduced pressure of about 2.7 kPa while heating the reaction solution to 80 ° C.
  • nitrogen topping was performed under the same conditions to remove the remaining unreacted raw material, and 242.2 g of dibutyl (1-hydroxy-1-methylethyl) phosphonate was obtained.
  • the purity measured by GPC was 99.8%.
  • MIBK methyl isobutyl ketone
  • the reaction solution obtained was measured by GPC, and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated to be 96.4%.
  • Dibutyl (1-hydroxycyclohexyl) phosphate was used in the same manner as in Example 1 except that 107.8 g (l. 1 mol) of cyclohexanone was used instead of acetone and the temperature condition was 60 ° C. As a main component, 308.6 g of a reaction solution was obtained.
  • the reaction solution obtained was measured by GPC and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated. At that time, it was 99.8%.
  • the obtained reaction solution was measured by GPC, and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated. As a result, it was 100.0%.
  • neopentylene phosphite 150 Og (l mole) in place of dibutyl phosphite, ⁇ !; Ethenore: Min 3.0 g (0.03 monole) and magnesium salt 1.7 g (0.018 monole)
  • 250 g of black benzene was used as a solvent 468.5 g of a reaction solution mainly containing neopentylene (1-hydroxy 1-methylethyl) phosphonate was obtained.
  • the reaction solution obtained was measured by GPC, and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated, and it was 99.0%.
  • the reaction solution obtained was measured by GPC and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated. At the time, it was 96.2%.
  • a colorless and transparent reaction solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that magnesium chloride was not used.
  • the reaction solution obtained was measured by GPC, and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated to be 7.5%.
  • the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that triethylamine was not used. However, the formation of the target product was not observed in the analysis by GPC, and the reaction was judged to have been strong.
  • a colorless and transparent reaction solution (263.2 g) was obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium methoxide (5.4 g, 0.1 mol) was used in place of both triethylamine and sodium chloride.
  • the reaction solution obtained was measured by GPC, and the reaction rate (area ratio) of the main components was calculated to be 11.3%.
  • a colorless and transparent reaction solution (261.7 g) was obtained in the same manner as in Example 6 except that no sodium chloride magnesium was used.
  • the reaction solution obtained was measured by GPC, and the reaction rate (area ratio) of the main component was calculated to be 27.2%.
  • the results obtained are shown in Table 2 together with the raw materials and catalysts used, the amounts used and the reaction conditions.
  • Salt salt, salt salt, salt salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt, salt
  • Example 1 in which a phosphite having two substituents and a carbo-louie compound were subjected to an addition reaction in the presence of a nitrogen-containing basic compound and a metal halide was used. It can be seen that at ⁇ 6, the phosphonate is obtained in high yield.
  • reaction mixture 200 g of water (about 30% by weight based on the reaction mixture) was added, stirred at the same temperature (60 ° C.) for 30 minutes, and then allowed to stand for phase separation. The aqueous phase was recovered and triethylamine hydrochloride formed as a by-product was removed.
  • reaction solution was cooled to 20 ° C.
  • triethylamine 3. Og (0.03 mol) was added, and the mixed solution was adjusted to pHIO.
  • pay attention to the heat generation so that the temperature does not fall outside the range of 20 to 40 ° C.
  • reaction solution was heated to 60 ° C and heated, washed successively with a 1% dilute hydrochloric acid aqueous solution and a saturated sodium carbonate aqueous solution, and finally washed twice with water.
  • water and toluene were recovered under reduced pressure of 13.3 kPa while heating the reaction mixture to 100 ° C. Furthermore, at 100-110 ° C
  • the structure of the obtained product was determined by IR, NMR, elemental analysis and P% by absorption method.
  • the present invention relates to a Japanese patent application No. 2004-319528, filed on November 2, 2004, and claims the priority thereof, the contents of which are hereby incorporated by reference.

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Abstract

　本発明は、ホスファイトおよびカルボニル化合物を原料として用いて、Ｐ－Ｃ結合鎖の末端に２級および／または３級アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートを、高純度かつ高収率で得ることができる新規な製造方法を提供する。

Description

明 細 書
アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートの製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、 2級および Zまたは 3級アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネート を高純度かつ高収率で得ることができる新規な製造方法に関する。
背景技術
[0002] アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートは、化学工業における中間原料な どとして、種々の用途に使用されている。例えば、このホスホネートは、一般に榭脂用 難燃剤として知られているリン酸エステルを製造する際の合成中間体として、 P— C1 結合を有する化合物と反応させてリン酸エステルを製造するのに用いられている。
[0003] このようなホスホネートの製造方法として、種々の方法が知られて!/、る。
例えば、特開昭 49— 126623号公報 (特許文献 1)には、トリェチルァミンやトリプチ ルァミンなどのアミン化合物またはナトリウムエトキシドなどの金属アルコキシドからな る触媒の存在下で、ジアルキルホスファイトとカルボ-ル化合物とを反応させてアルコ 一ル性ヒドロキシ基を有するホスホネートを合成する方法が記載されている。
し力しながら、この方法では、 目的化合物を高収率で得ることができず、反応生成 物中に未反応の原料が残存する。そして、 目的化合物の純度を向上させるためには 、未反応の原料を除去する工程が必要になり、収率の低下や除去工程時に力かる熱 履歴などによる副生成物の増加につながり、好ましくない。
[0004] また、英国特許第 682706号明細書 (特許文献 2)には、金属カリウムや金属ナトリ ゥムなどのアルカリ金属からなる触媒の存在下で、ジアルキルホスファイトとカルボ- ルイ匕合物とを反応させてアルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートを合成する 方法が記載されている。
し力しながら、この方法で触媒として用いられるアルカリ金属は、保管や使用におい て取り扱 、が非常に危険であるため、アルカリ金属の使用は工業的には好ましくな ヽ 。また、この特許の実施例に記載されている目的化合物の収率は、満足できるもので はない。 [0005] 一般に、原料として使用されるカルボ-ルイ匕合物が嵩高い置換基を有するアルデヒ ド類ゃケトン類である場合には、反応性に劣る傾向がある。したがって、嵩高い置換 基を有するカルボ二ルイ匕合物を原料として用いてもホスホネートを高収率で得られる 方法の開発が望まれている。
[0006] 特許文献 1：特開昭 49 126623号公報
特許文献 2：英国特許第 682706号明細書
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、ホスファイトおよびカルボ二ルイ匕合物を原料として用いて、 P— C結合鎖 の末端に 2級および Zまたは 3級アルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートを、 高純度かつ高収率で得ることができる新規な製造方法を提供することを課題とする。 課題を解決するための手段
[0008] 本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、 2つの置換 基を有するホスファイトとカルボ-ルイ匕合物とを、窒素含有塩基性化合物と金属ハロ ゲンィヒ物の共存下で付加反応させることにより、副生成物の量が極めて少なぐ高純 度かつ高収率でアルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネートが得られることを見 出し、本発明を完成するに到った。
[0009] 力べして、本発明によれば、一般式 (II)：
[化 1]
NPH (ID
R20
[0010] (式中、 R1および R2は、互いに同一または異なって、直鎖状もしくは分岐状のアルキ ル基、シクロアルキル基またはァリール基である力、または R1と R2はそれらが結合す る酸素原子およびリン原子と一緒になつて環状構造を形成する）
で表されるホスファイトと、一般式 (III)：
[0011] [化 2] R3-S" r4 (III)
o
[0012] (式中、 R3および R4は、互いに同一または異なって、水素原子、直鎖状もしくは分岐 状のアルキル基またはァリール基である力、または R3と R4はそれらが結合する炭素原 子と一緒になつて環状構造を形成する、但し R3および R4は同時に水素原子ではな ヽ )
で表されるカルボ-ルイ匕合物とを、窒素含有塩基性ィ匕合物および金属ハロゲンィ匕物 の共存下で付加反応させて、一般式 (I)：
[0013] [化 3]
P— C— OH ( I )
R20" 4
[0014] (式中、
Figure imgf000004_0001
R3および R4は、それぞれ上記と同じ意味を有する）
で表される 2級および Zまたは 3級のアルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネート を得ることを特徴とするホスホネートの製造方法が提供される。
発明の効果
[0015] 本発明によれば、ホスファイト（II)およびカルボ-ル化合物（III)を原料として用いて 、 P— C結合鎖の末端に 2級および Zまたは 3級アルコール性ヒドロキシ基を有するホ スホネート (I)を、高純度かつ高収率で製造することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 本発明のホスホネートの製造方法は、ホスファイト（II)とカルボニル化合物（III)とを 、窒素含有塩基性ィ匕合物および金属ハロゲンィ匕物の共存下で付加反応させて、 2級 および Zまたは 3級のアルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネート（I)を得ることを 特徴とする。
[0017] ホスファイト（II)における R1および R2は、互いに同一または異なって、直鎖状もしく は分岐状のアルキル基、シクロアルキル基またはァリール基である力、または R1と R2 はそれらが結合する酸素原子およびリン原子と一緒になつて環状構造を形成してい てもよい。 [0018] R1および R2の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えばメチル、ェチル 、 n-プロピノレ、 iso-プロピノレ、 n-ブチノレ、 iso-ブチノレ、 sec-ブチノレ、 n-ペンチノレ、 n-へ キシル、 n-ォクチル、 2-ェチルへキシルなどが挙げられ、それらの中でも C〜Cアル
2 8 キル基が特に好ましい。
R1および R2のうち少なくとも一方力メチル基である場合には、ホスファイト (II)および ホスホネート (I)が分解し易ぐその結果、ホスホネート (I)の収率が低下するおそれ があるので好ましくない。また、 R1および R2の少なくとも一方のアルキル基の炭素原 子数が 9以上の場合には、ホスファイト (II)の製造に由来する炭素原子数の大きなァ ルコールが最終生成物中に残存することがあり、その除去が困難となるおそれがある ので好ましくない。
[0019] R1および R2のシクロアルキル基としては、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シク 口ペンチノレ、シクロへキシノレ、シクロへプチノレ、シクロォクチノレ、シクロノ二ノレ、シクロデ シルが挙げられ、それらの中でも C〜Cシクロアルキル基が好ましぐシクロへキシル
5 7
基が特に好ましい。
シクロアルキル基の環状構造を形成する炭素原子数が 8以上の場合、あるいはシク 口アルキル基の環状構造を形成する炭素原子数が 4以下の場合には、該シクロアル キル環が不安定になり易ぐその結果、環の開裂によって生じる副生物が、反応系に 悪影響を及ぼすおそれがあるので好ましくな 、。
[0020] R1および R2のシクロアルキル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては 、 C〜Cの直鎖状もしくは分岐状のアルキル基が挙げられ、それらの中でも、例えば
1 5
メチノレ、ェチノレ、 n-プロピノレ、 n-ブチノレ、 iso-ブチノレ、 sec-ブチノレ、 tert-ブチノレのよう なじ〜Cアルキル基が特に好ましい。
1 4
置換基を有するシクロアルキル基としては、例えば、 3-メチルシクロへキシル基、 4- メチルシクロへキシル基などが挙げられ、これらの基を有するホスファイト（II)は、原料 として入手し易ぐかつホスファイト (II)の製造に由来するアルコール類を最終生成物 中から除去し易 ヽので好ま ヽ。
[0021] R1および R2のァリール基としては、例えばフエ-ル、 1-ナフチル、 2-ナフチルなどが 挙げられる。 R1および R2のァリール基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、 C〜
1
Cの直鎖状もしくは分岐状のアルキル基が挙げられ、それらの中でも、例えばメチル
9
、ェチノレ、 n-プロピノレ、 n-ブチノレ、 iso-ブチノレ、 sec-ブチノレ、 tert-ブチノレのような C〜
1
Cアルキル基が特に好ましい。
4
置換基を有するァリール基としては、例えば、 2-メチルフエ-ル、 3_メチルフエ-ル 、 4-メチルフエニル、 2,6-ジメチルフエニル、 2,4-ジメチルフエニル、 3,5-ジメチルフエ -ル、 2,6-ジ -tert-ブチル -4-メチルフエ-ルなどの C〜C ァリール基が挙げられる
6 15 上記のァリール基の中でも、フエ-ル基、 3-メチルフエ-ル基、 4-メチルフエ-ル基 を有するホスファイト (II)は、原料として入手し易ぐかつホスファイト（II)の製造に由 来するフエノール類を最終生成物中から除去し易 、ので好まし 、。
[0022] また、 R1と R2はそれらが結合する酸素原子およびリン原子と一緒になつて環状構造 を形成していてもよい。 R1と R2とが結合して形成される連結基一 R1—!^—としては、 R 1および R2に含まれる炭素原子数の和が 2〜9になるアルキレン基が好ましぐ 2〜6に なるアルキレン基がより好ましい。そして、環状構造における環は 5〜7員環が好まし ぐ 5員環もしくは 6員環がより好ましぐ 6員環が特に好ましい。この環が 8員環以上も しくは 4員環以下場合には、環が不安定になり易ぐその結果、環の開裂によって生 じる酸成分 [P— OH]が反応の進行に悪影響を及ぼすおそれがあるので好ましくな い。
[0023] 特に好ま 、環状構造としては、次の一般式 (IV)で表される環状構造：
[化 4]
R5 CH2— O ?,
C PH (IV)
R52' ヽ CH2— O,
(式中、 R51および R52は、互いに同一または異なって、水素原子または直鎖状もしく は分岐状のアルキル基である）
が挙げられる。
[0024] R51および R52は、それらに含まれる炭素原子数の和が 0〜6であるのが好ましぐ具 体的には、 R51と R52が共にメチル基である組み合わせ、あるいは R51と R52がそれぞれ ェチル基と n-ブチル基である組み合わせなどが挙げられる。
[0025] 上記のようなホスファイト（II)としては、原料の入手し易さやコストの点で、 R1と R2の 2 つのアルキル基が同じであるジアルキルホスファイトおよびジァリールホスファイト、あ るいは環状のホスファイトが好ましい。例えば、ジェチルホスファイト、ジ n-プロピルホ スフアイト、ジ n-ブチルホスファイト、ジ n-ォクチルホスファイト、ビス (2-ェチルへキシ ル)ホスファイトなどのジアルキルホスファイト、ジフエ-ルホスフアイトなどのジァリール ホスファイト、ネオペンチレンホスファイトなどの環状のホスファイトなどが挙げられる。 これらの中でも、ジ n-ブチルホスファイト、ビス (2-ェチルへキシル)ホスファイト、ネオ ペンチレンホスファイトが特に好まし 、。
[0026] カルボニル化合物（III)における R3および R4は、互いに同一または異なって、水素 原子、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはァリール基である力 または R3と R4 はそれらが結合する炭素原子と一緒になつて環状構造を形成して!/ヽてもよ ヽが、 R3 および R4は同時に水素原子ではない。
[0027] R3および R4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えばメチル、ェチル 、 n-プロピノレ、 iso-プロピノレ、 n-ブチノレ、 iso-ブチノレ、 sec-ブチノレ、 n-ペンチノレ、 n-へ キシルなどが挙げられ、それらの中でも C〜Cアルキル基が特に好ましい。
1 6
[0028] R3および R4のァリール基としては、例えば、フエ-ル基などが挙げられる。
このァリール基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、 C〜Cの直鎖
1 7 状もしくは分岐状のアルキル基が挙げられ、それらの中でも、例えばメチル、ェチル、 n-プロピル、 n-ブチル、 iso-ブチル、 sec-ブチル、 tert-ブチルのような C〜Cアルキ
1 4 ル基が特に好ましい。
置換基を有するァリール基としては、例えば、 2_メチルフエ-ル、 3_メチルフエ-ル 、 4-メチルフエニル、 2,6-ジメチルフエニル、 2,4-ジメチルフエニル、 3,5-ジメチルフエ -ルなどが挙げられる。
[0029] また、 R3と R4はそれらが結合する炭素原子と一緒になつて、次式で示される環状構 造を形成していてもよい。
[0030] [化 5] 4
C
II
o
[0031] R3と R4とが結合して形成される連結基— R3—R4—としては、 R3および R4に含まれる 炭素原子数の和が 4〜： LOになるアルキレン基が好ましい。そして、環状構造における 環は、 5〜7員環が好ましぐ 6員環が特に好ましい。
[0032] カルボ-ル化合物（III)は、 R3が水素原子であり、かつ R4に含まれる炭素原子数が
1〜 10であるのが好まし!/、。
そのようなカルボ-ル化合物（III)としては、ァセトアルデヒド、プロピオンアルデ ヒド、ブチルアルデヒドおよびべンズアルデヒドが挙げられる。
[0033] また、カルボ-ル化合物（III)は、 R3および R4に含まれる炭素原子数がそれぞれ 1 以上であり、かつ R3および R4に含まれる炭素原子数の和が 2〜12であるのが好まし い。
そのようなカルボ-ル化合物（III)としては、アセトン、メチルェチルケトン、メチルイ ソブチルケトン、シクロへキサノン、ァセトフエノンおよびべンゾフエノンが挙げられる。
[0034] R3および R4に上記のような置換基をもつ場合、あるいは R3と R4がそれらが結合する 炭素原子と一緒になつて環状構造を形成する場合には、カルボニル化合物（III)は 立体的に嵩高い置換基を有することになり、その結果、ホスファイト (II)との反応性が 低下することが予想されるが、本発明の製造方法によれば、予想に反して反応が円 滑に進行する。
[0035] 次に、本発明のホスファイト（II)とカルボニル化合物（III)との反応にっ 、て詳しく説 明する。
本発明の製造方法は、ホスファイト（II)とカルボ-ルイ匕合物（III)とを、窒素含有塩基 性ィ匕合物および金属ハロゲン化物の共存下で付加反応させることにより行われる。 本発明の製造方法では、窒素含有塩基性化合物と金属ハロゲン化物とを併用する ことが必須要件であり、 V、ずれか一方の単独使用では反応が円滑に進行しな!、。
[0036] 本発明の製造方法で使用される窒素含有塩基性化合物としては、例えば、リチウム アミド、ナトリウムアミドなどの金属アミド； 1,8-ジァザビシクロ (5,4,0)ゥンデセン- 7 (DB U)、 1,4-ジァザビシクロ (2,2,2)オクタンなどの環状ジァミン；トリメチルァミン、ジェチ ルァミン、トリェチルァミン、トリプチルァミンなどの脂肪族第 3級ァミン; 4-ジメチルアミ ノビリジン、ピリジン、ルチジン、ピコリンなどの複素環式ァミンなどが挙げられ、これら の窒素含有塩基性ィ匕合物は 2種以上を混合して用いてもよい。
これらの窒素含有塩基性化合物の中でも、ホスホネート (I)が選択的に得られると いう点で、ナトリウムアミド、トリェチルァミン、 DBUが好ましぐ入手し易さおよび取り 扱 、易さの点でトリェチルァミンが特に好ま 、。
[0037] 窒素含有塩基性化合物の使用量は、ホスファイト（II)に対して 1〜50モル％が好ま しぐ 3〜20モル0 /0がより好ましい。
窒素含有塩基性化合物の使用量がホスファイト (II)に対して 1モル％未満の場合に は、ホスホネート (I)の収率が低下するので好ましくない。また、窒素含有塩基性化合 物の使用量がホスファイト（II)に対して 50モル0 /0を超えても、ホスホネート（I)のさらな る収率の向上を期待できな 、ので好ましくな!/、。
[0038] 本発明の製造方法で使用される金属ハロゲン化物としては、例えば、塩化マグネシ ゥム、塩ィ匕アルミニウム、塩化亜鉛、四塩化チタン、三フッ化ホウ素エーテル錯体など が挙げられ、塩ィ匕マグネシウムが特に好ましい。上記の金属ハロゲン化物は 2種以上 を混合して用いてもよい。
[0039] 金属ハロゲン化物の使用量は、ホスファイト（II)に対して 0. 1〜5モル％が好ましく 、 1〜4モル％が特に好ましいが、ホスファイト（II)とカルボニル化合物（III)との反応 性により、適宜設定すればよい。
金属ハロゲン化物の使用量がホスファイト（Π)に対して 0. 1モル％未満の場合には 、ホスホネート（I)の収率が低下するので好ましくない。また、金属ハロゲン化物の使 用量がホスファイト（II)に対して 5モル0 /0を超えても、ホスホネート（I)のさらなる収率 の向上を期待できないばかりか、ホスホネート（I)が分解することもあるので好ましくな い。
[0040] 窒素含有塩基性化合物と金属ハロゲン化物との特に好ま 、組み合わせとしては
、トリェチルァミンと塩ィ匕マグネシウムの組み合わせが挙げられる。
[0041] 本発明の製造方法において、ホスファイト（II)とカルボニル化合物（III)との使用割 合は、ホスファイト（π) ιモノレに対してカノレボニノレイ匕合物（m)力 si. ο〜ι. 5モノレ、好ま しくは 1. 01〜： L 2モルである。
カルボ-ル化合物（III)がホスファイト（II) 1モルに対して 1. 0モル未満の場合には、 ホスファイト（II)が反応混合物中に残存する比率が高くなり、その結果、ホスホネート（ I)への転化率（目的化合物の収率）が低下するので好ましくない。また、過剰のカル ボニル化合物 (III)を使用したときに、反応終了後に反応混合物中に残存する未反 応のカルボ二ルイ匕合物（III)は、例えば、減圧低沸分除去により容易に除去すること ができる。し力し、カルボ-ル化合物（III)がホスファイト（11) 1モルに対して 1. 5モルを 超えると、除去する未反応のカルボニル化合物（III)の量が多くなるので好ましくない
[0042] 上記の付加反応における反応温度は、好ましくは 10〜100°C、より好ましくは 20〜 70°Cである。反応温度が 10°C未満の場合には、反応性が低下するので好ましくな い。また、反応温度が 100°Cを超えると、カルボ-ル化合物（III)や窒素含有塩基性 化合物が飛散したり、分解を含めた副反応が進行するので好ましくない。
また、反応時間は、反応温度などの条件にもよるが、通常、 1〜5時間程度で十分 である。
[0043] 上記の付加反応は、必要に応じて有機溶剤の存在下で行うことができる。
有機溶剤は、この反応に不活性な溶剤であれば特に限定されず、例えば、ペンタ ン、へキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶剤；モノクロ口べンゼ ン、ジクロロベンゼン、 1,2-ジクロロェタンなどのハロゲン含有炭化水素溶剤；ジェチ ルエーテル、 1,4-ジォキサンなどのエーテル系溶剤などが挙げられる。
[0044] このようにして得られた反応混合物から、溶剤や低沸成分を減圧除去することにより
、 目的化合物である一般式 (I)のホスホネートを得ることができる。
また、 目的化合物中に、触媒として用いられる窒素含有塩基性化合物および金属 ハロゲン化物、溶剤などに由来する金属成分や酸性成分が残存することを避けたい 場合には、それらを公知の方法で除去するのが好ましい。この除去方法としては、酸 洗浄処理、アルカリ洗浄処理、水洗処理、減圧蒸留などが挙げられる。
[0045] 酸洗浄処理では、反応混合物中の金属ハロゲン化物に由来する金属成分や窒素 含有塩基性ィ匕合物を除去することができる。具体的には、塩酸、硫酸、シユウ酸、硝 酸、リン酸およびクェン酸などの酸性水を用いて、得られた反応混合物を洗浄すれ ばよい。
アルカリ洗浄処理では、反応混合物中の酸性成分を中和により除去することができ る。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸ィ匕カルシウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ 水溶液を用いて、得られた反応混合物を洗浄すればょ ヽ。
[0046] 本発明のホスホネートは、化学工業における中間原料などとして、種々の用途に用 いることができる。例えば、本発明のホスホネートは、一般に榭脂用難燃剤として知ら れているリン酸エステルを誘導する中間体として用いることができる。
具体的には、本発明のホスホネートと、ジ置換ホスホロハリダイトのような P— C1結合 を有する化合物とを脱ハロゲン化水素反応に付し、得られた反応生成物を酸化して
、 1分子中にホスフェート—ホスホネート結合を有する有機リンィ匕合物を得る。
[0047] 以上のように、本発明の好ま U、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明 は、これらの実施形態に限定して解釈されるべきものではない。当業者は、本発明の 具体的な好ま 、実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づ 、て 等価な範囲を実施することができる。本明細書において引用した特許文献は、その 内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様に、その内容が本明細書 に対する参考として援用されるべきである。
[0048] (実施例）
本発明を以下の実施例および比較例によりさらに具体的に説明する力 これらの実 施例により本発明の範囲が限定されるものではない。
[0049] (実施例 1)
攪拌機、温度計、滴下装置および還流管を備えた 2リットルの 4つ口フラスコに、ジ ブチルホスファイト 194. Og (lモル）、トリェチルァミン 5. lg (0. 05モル）および塩ィ匕 マグネシウム 1. 7g (0. 018モル）を充填した。この混合溶液を 40°Cにて撹拌しなが ら、アセトン 63. 8g (l. 1モル）を 1時間かけて追加した。さらに同温度（40°C)で 1時 間撹拌することにより、ジブチル（1—ヒドロキシ一 1—メチルェチル)ホスホネートを主 成分とする反応溶液 264. 6gを得た。 得られた反応溶液をゲルパーミエイシヨンクロマトグラフィー（GPC)により測定して、 主成分の反応率 (面積比）を算出したところ、 99. 7%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 1 に示す。
[0050] その後、得られたジブチノレ（1ーヒドロキシー 1ーメチノレエチノレ）ホスホネートを精製 処理に付した。まず、反応溶液を 60°Cまで加熱昇温し、 2%希塩酸水溶液で洗浄し 、反応溶液中のトリェチルァミンと塩ィ匕マグネシウムを除去した。次いで、反応溶液を 飽和炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、さらに水洗を 2回行って、反応溶液中の酸性成 分を除去した。次いで、反応溶液を 80°Cまで加熱しつつ、約 2. 7kPaの減圧下で水 を回収した。さらに、同条件で窒素トッピングを行い、残存する未反応の原料を取り除 いて、ジブチル（1—ヒドロキシ— 1—メチルェチル）ホスホネート 242. 2gを得た。 GP Cにより純度を測定したところ、 99. 8%であった。
[0051] (実施例 2)
攪拌機、温度計、滴下装置および還流管を備えた 2リットルの 4つ口フラスコに、ジ ブチルホスファイト 194. Og (lモル）、トリェチルァミン 5. lg (0. 05モル）および塩ィ匕 マグネシウム 0. 95g (0. 01モル）を充填した。この混合溶液を 25°Cにて撹拌しなが ら、メチルイソブチルケトン（MIBK) 110. Og (l. 1モル）を 1時間かけて追加した。さ らに同温度（25°C)で 1時間撹拌することにより、ジブチル（1ーヒドロキシ 1、 3 ジ メチルプチル)ホスホネートを主成分とする反応溶液 310. lgを得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 96. 4%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 1 に示す。
[0052] (実施例 3)
アセトンの代わりにシクロへキサノン 107. 8g (l. 1モル）を用い、温度条件を 60°C とすること以外は、実施例 1と同様にして、ジブチル（1—ヒドロキシシクロへキシル)ホ スホネートを主成分とする反応溶液 308. 6gを得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 99. 8%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 1 に示す。
[0053] (実施例 4)
ジブチルホスファイトの代わりにビス（2 ェチルへキシル）ホスファイト 306. Og (1 モル）を用い、トリェチルァミン 20. 2g (0. 2モル）および塩化マグネシウム 3. 4g (0. 036モル）を用いること以外は、実施例 1と同様にして、ビス（2 ェチルへキシル）（1 —ヒドロキシ— 1—メチルェチル）ホスホネートを主成分とする反応溶液 393. 4gを得 た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 100. 0%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 1 に示す。
[0054] (実施例 5)
ジブチルホスファイトの代わりにネオペンチレンホスファイト 150. Og (lモル）を用い 、卜!;ェチノレ: ミン 3. 0g (0. 03モノレ）および塩ィ匕マグネシウム 1. 7g (0. 018モノレ）を 用い、溶剤としてクロ口ベンゼン 250gを用いること以外は、実施例 1と同様にして、ネ ォペンチレン（1ーヒドロキシ 1ーメチルェチル）ホスホネートを主成分とする反応溶 液 468. 5gを得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 99. 0%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 1 に示す。
[0055] (実施例 6)
トリェチルァミンの代わりにナトリウムアミド 3. 9g (0. 1モル）を用いること以外は、実 施例 1と同様にして、ジブチル（1—ヒドロキシ一 1—メチルェチル）ホスホネートを主 成分とする反応溶液 263. 4gを得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 96. 2%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 1 に示す。
[0056] (比較例 1)
塩ィ匕マグネシウムを使用しないこと以外は、実施例 1と同様にして、無色透明の反 応溶液を得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 7. 5%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 2 に示す。
[0057] (比較例 2)
トリェチルァミンを使用しないこと以外は、実施例 1と同様にして、反応させたが、 G PCによる分析で目的物の生成が見られず、反応はしな力 たものと判断した。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 2 に示す。
[0058] (比較例 3)
トリェチルァミンおよび塩ィ匕マグネシウムの両方の代わりにナトリウムメトキシド 5. 4g (0. 1モル)を用いること以外は、実施例 1と同様にして、無色透明の反応溶液 263. 2gを得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 11. 3%であった。
得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 2 に示す。
[0059] (比較例 4)
塩ィ匕マグネシウムを使用しないこと以外は、実施例 6と同様にして、無色透明の反 応溶液 261. 7gを得た。
得られた反応溶液を GPCにより測定して、主成分の反応率 (面積比）を算出したと ころ、 27. 2%であった。 得られた結果を、使用した原料と触媒とそれらの使用量および反応条件と共に表 2 に示す。
[0060] [表 1]
ο CM CD
施実実例実施例実施実施例例実施例施例 314265
'"'"ト"" Γネチホイトイ 1（)オチホ (チキチホチホイトチホ2ホイΠフシ匕ルフルシルフルフルフンレンフスフスススフ;スススェへへァァアァァ- ト
トホイ ()1） (）） (）1 (1シフル1レモモルルモルスモ,ァ
） ( (）11ルモルモ
ο CM
サケトキチイソクチノメシンンルル:りへ >
)合物 (（ (） (） (1）））化1） (1111111 (III1ルル11ルルモモモルモルモモ......
トトトトリチ含有塩基性トリウ)リチリチト窒素ナ！チミミチミアミアアアミァミムアレレンレレンンルンンェェェェ / / /ェ
(）合物 ()05 (5）） (） (00）020005化013ルルルモモモレ (00レモルモモノノ......
o
塩、塩塩ネ塩、塩ネウネ、化化ゥ化ネゥ塩ネ物化ゥ化クウムク、ム化金化ムシ'ム属シムシシシムママママンママ ^ ο d
） (） (036 (018） (1）） (18）00180000 (800レモル001ルモルモレモルモモノノ..·...
応度（ΰΟ温反
時応（)間反hr
（応率 0％)反0
ο si
D ai
L
ί C
n
Ο t
ai
σ¾
[0061] [表 2] 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4 ホスファイト （π) シ、 ' チ /レホスファイト シ"フ"チ /レホスフアイト シ"フ"チ /レホスフアイト シ'、フ"チルホスファ'
(1モノレ） αモル) (1モル） αモル） 有機カルホ'-二/レ アセトン アセトン アセトン アセトン 化合物 (III) (1.1モ /レ） (1.1モル) (1.1モル） (1.1モル) 窒素含有塩基性 トリェチルァミン 一 * ナトリウムアミに 化合物 (0.05モル） (0.1モル） 金属ハ Wン化物 塩化マク"ネシゥム
― ― * ―
(0.018モル）
反応温度 （°c) 40 40 40 40 反応時間 (hr) 2 2 2 2 反応率 （％) 7.5 反^せず 11.3 27.2
* ：ナトリウムメ トキシド 5 . 4 g ( 0 . 1モル） を使用
[0062] 表 1の結果から、 2つの置換基を有するホスファイトとカルボ-ルイ匕合物とを、窒素 含有塩基性ィヒ合物と金属ハロゲン化物の共存下で付加反応させた実施例 1〜6では 、高収率でホスホネートが得られることがわかる。特に、カルボニル化合物として、実 施例 1のアセトンよりもさらに反応性が低いことが予想される、立体的に嵩高いメチル イソプチルケトンを使用した実施例 2でも、その反応性が良好であることがわかる。
[0063] 一方、表 2の結果から、窒素含有塩基性ィ匕合物としてトリェチルァミンのみを使用し た比較例 1、金属ハロゲン化物として塩化マグネシウムのみを使用した比較例 2、窒 素含有塩基性ィ匕合物および金属ハロゲン化物のいずれも使用しな力つた比較例 3、 ならびに窒素含有塩基性ィ匕合物としてナトリウムアミドのみを使用した比較例 4では、 反応がほとんど進行しないことがわかる。このことから、窒素含有塩基性化合物と金 属ハロゲンィ匕物のとを併用しない限り、反応が円滑に進行しないことがわ力る。
[0064] (参考例 1)
実施例 1と同様にして、ジブチル（1ーヒドロキシー 1ーメチルェチル）ホスホネート 2 42. 2gを得た。
(工程 (1) )
上記の反応終了後、ジブチル（1ーヒドロキシー 1ーメチルェチル）ホスホネートが残 存する 2リットルの四つ口フラスコに、トルエン 142. Ogおよびトリェチルァミン 111. 1 g (l. 10モル)を充填し、攪拌した。次いで、恒温装置により混合溶液を 60°Cに保持 しつつ、滴下装置（追加漏斗）からネオペンチレンホスホロクロリダイト 182. Og (l. 08 モル)を 2時間かけて追加した。その後、反応混合物を同温度 (60°C)で 1時間攪拌 することにより反応を完結させた。
反応混合物に水 200g (反応混合物に対して約 30重量％)を加え、同温度（60°C) で 30分撹拌した後、静置して分相させた。水相を回収し、副生したトリェチルァミン塩 酸塩を除去した。
[0065] (工程（2) )
次いで、得られた反応溶液を 20°Cまで冷却し、トリェチルァミン 3. Og (0. 03モル） を加え、混合溶液を pHIOとした。次いで、温度 20〜40°Cの範囲を外れないように、 発熱に注意しながら滴下装置（追加漏斗)から 35%過酸ィ匕水素水溶液 104. 9g (過 酸化水素として 1. 08モル)を 2時間かけてカ卩えた。その後、 40°Cで 1時間撹拌した。
[0066] その後、反応溶液を 60°Cまで加熱昇温し、 1%希塩酸水溶液、飽和炭酸ナトリウム 水溶液で順次洗浄し、最後に水洗を 2回行った。次いで、反応混合物を 100°Cまで 加熱しつつ、 13. 3kPaの減圧下で水とトルエンを回収した。さらに、 100〜110°Cで
2. 7kPaの減圧下で水蒸気トッピングおよび窒素トッピングを順次行い、低沸分を除 去し、無色透明の液体 (ホスフェート ホスホネートイ匕合物） 374. 3gを得た。
得られた生成物の純度をガスクロマトグラフにより測定し、収率を算出したところ、そ れぞれ 98. 6%および 96. 2%であった。
また、得られた生成物の構造を IR、 NMR、元素分析および吸光法による P%により 決定した。
[0067] IR (KBr)：
2976, 1469, 1376, 1306, 1261, 1213, 1149, 1056, 1014, 915, 851, 81
3, 742, 624cm"1
[0068] NMR:
NMR(CDC1 ;400MHz)； 6 4. 26 (2H, d, J = 10Hz, POCH C (CH )
3 HH '2 3 2
-) , 4. 144 (2H, t, J = 7Hz, POCH CH CH CH ) , 4. 141 (2H, t, J = 7H
HH '2 2 2 3 HH z, POCH CH CH CH ) , 3. 86 (2H, dd, J = 10Hz, J = 23Hz, POCH C (C
2 2 2 3 HH PH 2
H ) -) , 1. 80 (3H, s, PC (CH ) O) , 1. 76 (3H, s, PC (CH ) O) , 1. 69 (4H
3 2 一 3 2 一 3 2
, m, POCH CH CH CH ) , 1. 43 (4H, tq, J = 7Hz, POCH CH CH CH ) , 1.29 (3H, s, POCHC(CH) -), 0.96 (6H, t, J =7Hz, POCH CH CH
2 3 2 HH 2 2 2
CH ), 0.86 (3H, s, POCH C(CH ) 一） ppm
一 3 2 一 3 2
[0069] 13C— NMR(CDC1； 100MHz)； δ 80.3(dd, 'j =179Hz, 2J =8Hz, PC(CH
3 PC PC
) OP), 77.7(d, 2J =7Hz, POCH C(CH ) -), 66.5(d, 2J =7Hz, POC
3 2 PC 2 3 2 PC
HCHCHCH), 32.5(d, J =6Hz), 31.9(d, 3J =5Hz, POCH C(CH )
2 2 2 3 PC PC 2― 3 2
-), 23.3, 21.7, 20.1, 18.6, 13.4ppm
[0070] 元素分析および吸光法による P%:
C:47.9%, H:8.5%, P:15.5%
[0071] 本発明は、 2004年 11月 2日に出願された日本特許出願、第 2004— 319528に 関し、これを優先権主張して出願するものであり、この内容を参照としてここに入れる

Claims

請求の範囲 [1] -般式 (Π)
[化 1]
Figure imgf000019_0001
(式中、 R1および R2は、互いに同一または異なって、直鎖状もしくは分岐状のアルキ ル基、シクロアルキル基またはァリール基である力、または R1と R2はそれらが結合す る酸素原子およびリン原子と一緒になつて環状構造を形成する）
で表されるホスファイトと、一般式 (III)：
[化 2]
R3-r R4 (in)
o
(式中、 R3および R4は、互いに同一または異なって、水素原子、直鎖状もしくは分岐 状のアルキル基またはァリール基である力、または R3と R4はそれらが結合する炭素原 子と一緒になつて環状構造を形成する、但し R3および R4は同時に水素原子ではな ヽ )
で表されるカルボ-ルイ匕合物とを、窒素含有塩基性ィ匕合物および金属ハロゲンィ匕物 の共存下で付加反応させて、一般式 (I)：
[化 3] 0 0 R3
\ 11
P— C— OH ( I )
R20 で表される 2級および Zまたは 3級のアルコール性ヒドロキシ基を有するホスホネート を得ることを特徴とするホスホネートの製造方法。
[2] 窒素含有塩基性化合物が、脂肪族第 3級ァミンまたは金属アミドである請求項 1に 記載のホスホネートの製造方法。
[3] 脂肪族第 3級ァミンが、トリェチルァミンである請求項 2に記載のホスホネートの製造 方法。
[4] 金属ハロゲン化物が、塩ィ匕マグネシウムである請求項 1〜3のいずれ力 1つに記載 のホスホネートの製造方法。
[5] 窒素含有塩基性化合物の使用量がホスファイト (II)に対して 1〜50モル％であり、 かつ金属ハロゲン化物の使用量がホスファイト（II)に対して 0. 1〜5モル％である請 求項 1〜4のいずれ力 1つに記載のホスホネートの製造方法。
[6] ホスファイト（II) 1S ジェチルホスファイト、ジ n-プロピルホスファイト、ジ n-ブチルホス ファイト、ジ n-ォクチルホスファイト、ビス (2-ェチルへキシル)ホスファイト、ネオペンチ レンホスファイトおよびジフヱ-ルホスフアイトから選択される請求項 1〜5のいずれか
1つに記載のホスホネートの製造方法。
[7] ホスファイト（II) 1S ジ n-ブチルホスファイト、ビス (2-ェチルへキシル)ホスフアイ トおよびネオペンチレンホスファイトから選択される請求項 6に記載のホスホネートの 製造方法。
[8] カルボ-ル化合物（III)の R3が水素原子であり、かつ R4に含まれる炭素原子数が 1 〜10である請求項 1〜7のいずれ力 1つに記載のホスホネートの製造方法。
[9] カルボニル化合物（III)力 ァセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアル デヒドおよびべンズアルデヒド力 選択される請求項 8に記載のホスホネートの製造方 法。
[10] カルボ-ル化合物（III)の R3および R4に含まれる炭素原子数がそれぞれ 1以上であ り、かつ R3および R4に含まれる炭素原子数の和が 2〜12である請求項 1〜7のいず れカ 1つに記載のホスホネートの製造方法。
[11] カルボニル化合物（III) 1S アセトン、メチルェチルケトン、メチルイソブチルケト ン、シクロへキサノン、ァセトフエノンおよびべンゾフエノンから選択される請求項 10に 記載のホスホネートの製造方法。
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