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0 1 Procede d'obtention des acides alcoylidbne-l, I- -diphosphoniques fonctionnellement substitues en I et de leurs melanges
La présente invention concerne la chimie de compoaea organiques phosphores a C-P liaison, particulièrement des procédés de preparation des acidee alcoylidène- I,I-diphosphoniques fonctionnellement substitués en I et de leure mélanges.
Les produits nommes trouvent une large application en qualite d'agent de formation des complexes pour l'enrichissement par flottation des minerais non aulfures tels que les minerais de caaaiterite, d'anatite, de phosphorite, de fluorine, etc. certaine acides indiqués trouvent une application en medecine.
11 existe un nombre de procédées de preparation des acides alcoylidène- I,I-diphosphoniques fonctionnellement eubstitués en I, de leurs mélanges et de leurs sels par interaction des acides carboxyliques ou de leurs derives avec des composes du phosphore trivalent dans les conditions déshydratantes (cf. le brevet de Republique Federale d'Allemagne n 2943498).
Generalement a titre de composes inorganlquea du phosphore trivalent on utilise un melange d'acide phosphoreux et de trichlorure de pho8phor l'6cide phosphoreux est souvent obtenu lors de la aynthèse en hydrolyaant une partie de trichlorure de phosphore par
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une quantite calculee d'eau.
Une particularite generale de réalisation de ces procedes est la necessite d'utiliser d'acide carboxylique ou de ses dérivés en grand excès. Cela eat lie au fait, que pendant la reaction dans lee conditione deshydratantea se forment des produits dracides polyphosphoniques polycondensés qui sont des composés très visquex ou solides. Pour prévenir l'épaississement de la masse reactionnelle par suite de la formation
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des produits de polycondensation. On doit utiliser un excès d'acides carboxyliques ou leurs derivés de ce qui conduit a son tour aux grandes difficultés technologi. quea lieea L'eH. mi. nati. on de cet exces.
Les tentatives d' utiliser a cette fin des diluants inertes sont soit inefficaces (dans le cas, par exemple, d'hydrocarburasoud'hydrocarbureschlorésquisemélangent mal avec la masse polycondensés), soit rendent excessivementcoûteuxleprocessustechnologiquecomme dans le cas de sulfone (Cf. I. D. Curry, D. A. Nicholson, O.T.Quimbly. Topics in Phosphorus Chemistry, 1972, 7. 75) difficil AL séparer de la masse rédactionnelle et rendans plus complexe l'élimination du produit visé. outre cela,
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les su. Lfoo. ea das las coadtttons de r6action sont par- tiellement réduites en composés organiquea soufrés volatiles.
On connait également un procéd de préparation des dérives d'acides alcoylidène-I, I-diphosphoniques fonctionnellement substitués en I, à savoir des acides I-oxyalcoylidène-diphosphoniques. Le procédé consiste
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en ce go'un melange d'acides carboxyliques ayant de 6 & 10 atomes de carbone et qui sont pris an double exces, est malaxe avec les composés de phosphore trivalent dans las conditions déshydratantes. On chauffe succes- sivement le mllange obtenu jusqu'à une température de 110-150oC.
La nécessité d'un chauffage prolongé et successif est dictée par une sensibilité extraordinaire de la ré-
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action a. la temperature. Un chauffage plus rapide ne permet pas de controler la réaction. Cela crée de graves difficultés.
Le cbau. ffage termine, on maintient le melange réactionnel a. la température indiquée de 5 haures à 15 mlnutes.
I1 en résulte des polycondensats d'acides I-oxyalcoylidéne-diphosphoniques. On soumet ensuite les polycondensats obtenus à l'hydrolyse avec un excès d'eau à une température de 80-110oC pendant 5-12 heurss.
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On fait précipiter las acides I-oxyalcoylidène-I,I-di- phosphoniquesformésàl'aidedelasoudesousformede sels disodiques avec un rendement jusqu'à 75%.
Le procédé permet de séparer les produits de réaction vises à partir de l'exces d'acides carboxyliques, toutefois, la filtration at le lavage ultérieur des sels disodiques précipités sont assez difficiles, exigent beaucoup de temps et une rande consommation du solvent.
De plus, la régénération de l'aexcès d'acides carboxyliques ust également difficil à réaliser du point de vue technoliguqe (cf. le brevet de la Grande brétagne n 1469894, 1974).
On s'ast donc proposé de créer un procédé do préparation des acides alcoylidène-I, I-diphosphoniques fonctionnellement substitues an I et de leurs melanges, procédé qui permettrait de simplifier la technologie du processus, d'augmenter sa production et d'obtenir les produits visés avec un rendement assez élevé.
La solution consista en ce qu'on propose un procédé do préperation des acides alcoylidène-I, I-diphosphoniques fonctionnellement substitués en I et da leurs mélanges par interaction des acides carboxyliques ou de leurs dérivés on groupe carboxylique avec des composes inorganiques du phosphore trivelent dans les conditions deshydratantes à une temperature de 20-180*C avec Sar-
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mation d'un melsnge réactionnol contenant des polycondensats d'acidos polyphospboniques qu'on soumet à une hydrolyse AL une temperature de 100-130 C avec l'obtention d'üo bydrolysat contenant 1a produit vissé, procédé, dans lequel conformément A l'invention,
les acides carboxyliques ou loura dérivés on groupe car- boxylique c los composés inorganiques du phosphore trivalent sont pris dans un rapport molaire égal a
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0, 21-0, 66 : 1 respectivemont, ot l'intoraction indiquée est réalisé on présence de chlorhydrates des bases nitreuses.
A titre d'acides carboxyliques on peut utiliser des acides aliphatiques mono- et dicarboxyliques à
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C1-C20 et ainsi que les acides carboxyliques substitués dans la chalne hydrocarbonée au groupe amine ou a l'ha- logene. A titre de dérivés d'acides carboxyliques en groupe carboxylique on peut utiliser leurs chlor ures, anhydrides, amides et amides substitués. Dans certains cas, les dérivés d'acides carboxyliques indiqués en groupe carboxylique se forment à l'étape initial du
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procédé, quand Åa titre de composés da depart on utilise un acide carboxylique et le trichlorure de phosphore.
A titre da composés inorganiques du phosphore trivalent, on peut utiliser par exemple le tricblorure de phosphore. le trichlorure de pbospbore est en partie hydrolysé avec de l'eau. a un rapport molaire trichlorura de
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hoaphore ; eau egal a. 1 : , 552, 21. On peut utiliser 1'acide phosphoreux. On peut iatrodu1re 1'aclde phosphoreux en combinaison avec le trichlorure de phosphore. On peut ne pas l.'i. ntrodu. l. re, puisqu'H. se forme lors da l'inter- action du trichlorure da phosphore avec de l'eau.
Come il est indiqué plus haut, on réalise la reaction de l'interection des acides carboxyliques ou de leurs dérivés selon le groupe carboxylique à une température
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de 20-1800C. Le choix de la température de réalisation du processus dépend de la stabilité des produits de départ et da produits finis de la réaction. Ainsi par exemple, 11 vaut mieux conduire la réaction avec les acides carboxy11qu6s non substitués à des températures plus boutas, etant donné que cela reduit considerablement le temps de reaction et augmente la production du processus.
L'emploi des chlorhydrates des bases nitreuses au qualité de diluants permet da diminuer la quantité d'acides carboxyliques ou de leurs deri-es, et de les utiliser pra- tiquement tous dans la reaction en portant le rendement an produits vises jusqu'à 100% calcule sur acides carboxyliques.
De plus, l'utilisation des diluants indiqués réduit la sensibilité de la réaction à la température, ce qui permet da contrôler facilement le pfocessus. Malgré le fait que les chlorhydrates des bases nitreuses indiqués sont des composesdolide
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at ont parfois le point de fusion trea élevé, ils di- 1uent efficacement non seulement les mélanges réaction-
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nals mais ils donnent la possibilite de réaliser la réfaction à des temperatures élevées (ce qui permet d'élever brusquement les vitesses de reactions) at en absence d'excès d'acides carboxyliques ou de leurs dérivés an groupe carboxylique.
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Pour obteni-r Las sels d' acides alcoylidène I,I- - dl. phosphoniQU. es foncti. onMUemeo. t su. bati. tu. s en I, ou de leara melanges, oss ajoute a. l'hydrolysat cotT. tenan. t le produ. i. t visé, la soude jusqu'a un pH du milieu de 9-12 avec fomation d'une solution contenant les sels d'acides alcoylidéne-I,I-diphosphoniques fonctionnellement substitués en I, et des bases nitreuses avec
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élimination. ultérieure da celles-ci à artir du mélen08 rédactionnel.
Les acides proposea et leura melaages d'apre. s lear destination, particulièrment pour enrichissement par flottation des minerais non sulfurés sont identiques a lours sels cependant il est rationnel de faire passer les acides et leurs mélanges on sels parce que. le Iran-
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sport du produit est alors se voit plus facile.
11 est recommande d'utiliser an qualité d'alcali caustique la potasse ou la soade.
11 est avantageux d'utiliser en qualité de chlorhydrates des bases nitreuses les chlorhydrates d'amines aliphatiques Da les chlorhydrates des bases nitreuses hétérocycliques.
Le procédé proposé d'obtantion des acides alcoylidéne-I,I- -dipbosphoniques fonctionnellement substitués an I et
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de leurs melanges permet de simplifier sensiblement la tecnaologie du processus sans demander l'emploi de l'exces d'acides carboxyliques et leur Separation ultérieure à partir des produits de réaction, aussi permet-il de controler facilement le processus (dleffec- tuer 1e rDcessus à des températures plus élevées et d'accroltrelaproductionduprocessusgrâceàl'action spécifique des chlorbydrates des bases nitreuses.
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Le rendement en produit vise resultant de la réa- liBation du procede proposé est asse eleve et atteint 90-100%.
La possibilité de faire passerles acides vises en sels, dont l'application est identique A celle des acides permet leur transport facile en citernes d'acier au con- aommateur.
Le procede de preparation des acides alcoylidene-1, 1- -diphosphoniques fonctionnellement substitués en I et de leurs mélanges est simple du point de vue technolo0 giques et mis en oeuvre de la façon suivante.
Dana un reacteur en acier emaille ou en aciertitane on charge un acide carboxylique ou sea derives en groupe carboxylique, de l'eau, le chlorhydrate d'une base nitreuse, parfais à 1a place de l'eau une certaine quantité d'acide phosphoreux et on introduit successivement de phosphore le trichlorure à une température de 20 à 180oC. on maintient pendant de deux minutea jusqu'à plusieures heures. 11 se forme alors un mélange reactionnel contenant les polycondensats d'acides polyphosphoniques.
On fait passer par pression le melange réactionnel dans
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un autre reacteur, ou l'on ajoute l'exces d'eau et on soumet à l'hydrolyse les polycondensats d'acides polyphosphoniques jusqu. à l'obtention des produits visés-acides alcoylidène- I,I-diphosphoniques fonctionnellement sub- atituee en I ou de leurs melanges a une temperature de 100-130 C.
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Suivant la destination ces acides ou leurs mélanges sont isoles par les pro ce des connus, par exemple par remplacement du solvant.
Dans le cas de l'utilisation des produita viaes pour l'enrichissement des minerais on les fait passer en sels . Pour cela on ajoute la soude ou la potasse à l'hydrolysat jusqu'à un pH de 9-12. On sépare la base nitreuse IL partir de la solution formée et on obtient une solution aqueuse de sels d'acides vises, qu'on utilise comme telle.
La base nitreuee est isolée quantitativement. On
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la fait passer en chlorhydrate et on utilise de nouveau au stade de preparation du produit visé.
Pour mieux faire comprendre la presente invention on donne ci-dessous des exemples de realisation concrets suivants.
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Exemple I.
A un melange de 37, 2 g (0, 250 mole) diacides synthétiques aliphatiques de la fraction en 07-09 ayant un poids moleculaire moyen 148, 5, 20 ml (0, 19 mole) de diéthylamine et 15, 1 g (0, 840 mole) d'eau on ajoute 73, 0 g (0, 532 mole) de trichlorure de phosphore sous agitation et une temperature augmentant graduellement de 20 a 125 C. On maintient ensuite la masse reactionnelle obtenue à une temperature de 125-130 C pondant une heure. Lthydrogbne chlore dégage lors du malaxage des reactifs lors de la condensation est absorbe par l'eau. La determination iodometrique de la teneur en acide phosphoreux dans un flacon à absorber indique
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les pertes de 0, 025 mole de PC1) entrain avec le courant de HC1.
Ainsi sa quantité totale entree en reaction a conatitue 0. 507 mole, y compris les pertes. Le rapport RCOOR : HgO : PCl est de 0, 47 : 1. 58 : 1.
On ajoute 40 ml d'eau et 10 ml diacide chlorhydrique concentre au melange réactionnel, on hydrolyse à une faible ébullition (105-108"C) pendant 10 heures. On alcalinise Ithydrolysat obtenu par une solution aqueuse de soude (dtenviron 45 g de Na0H), après quoi on chasse la diéthylamine jusqu. au moment où la temperature atteint 9900 dans les vapeurs. En defininitive le pH du melange constitue 9. On determine la teneur en acides I-oxyalcoylidène- I,I-diphosphoniques visés par méthode de RMN (P@). La solution contient 0,21 mole
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d'acides I-oxyalcoylidne-I. I-diphosphoniques, 1e rendement etant de 83%.
Au cours de l'obtention des acides I-oxyalcoylindènediphosphoniques par la methode decrite plus haut avec emploi au lieu de la diéthylamine 15 ml (0, 11 mole) de triethylamine, le rendement en acides I-oxyalcoylidène-I,I-
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-diphosphoniques constitue 78%, avec utilisation de 14. 5 in (0, 15 mole) de chlorhydrate de triméthylemine le rendement constitue 75%, et avec emploi de 20, 8 g (0, 19 mole) de chlorhydrate de n-butylamine le rendement est de 73%.
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Le rendement ce voit reduit jusqutà 45% en cas de diminution de la quantite de P013 jusquta 52, 2 g (0. 380 mole) et la réalisation de cette reaction en presence de 15 ml de diéthylamine.
RCOOH:H2O: PC13=0,66:2,21:1.
Exemple 2.
Dans les conditions de l'exemple 1 on introduit dans la reaction avec PCl un mélange d'acides aliphatiques aynthetiquea de la fraction C7-c9, d'eau et 70 ml (0, 42 mole) de tri- n.butylamine. Les pertes de PC13 ccnstituent 0, 032 mole, 0, 500 mole de PCl est entré en reaction.
Le rapport RCOOH:H2O:PC3 constitue I,47:I,58:I.
On alcalinioe le melange hydrolyse avec NaOH et on extrait la tributylamine dégagée par le tétrachlorure de carbone. On determine 0, 209 mole dtacides I-oxyalcoyli- dense-1, I diphosphoniques dans la couche aqueuse, le rendement étant 84%.
Exemple 3.
A un melange de 169. 1 g (0, 884 mole) d'acides
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aliphatiques synthétiqueS de la fraction Cil-Cl ayant 0. 11 le poids moleculaire moyen de 191. 3 et 93, 2 g diacide chlorhydrique A 35, 4% contenant 60,2 g (3.40 moles) d'eau et 33 g (0, 905 mole) de HC1, on ajoute sous agitation et refroidissement à l'eau 100 ml (0, 965 mole) de diéthylamine. On introduit ensuite 286,6 g (2,072 mole) de trichlorure de phosphore à une temperature de 20-125 C et on maintient encore une heure une temperature de 125-130 C. Les pertes de PC1-, aont 0, 118 mole, 1. 964 mole de PC13 est entre en réaction. Le rapport RCOOH:H2O:PC13 constitue 0, 42 : 1, 60 : 1.
On ajoute un melange de 50 ml d'acide chlorhydrique concentre et 130 ml d'eau, on hydrolyse sous
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0 ébullition (près de 105"C) pendant 10 heures. On ajoute une solution aqueuse à 25% de potasse (près de 330 g de KOH) au melange hydrolyse et on chasse la diéthylamine juaquta ce que la temperature atteigne 99 C dans les vapeurs. On obtient une solution de sels potassiques des acides I-oxyalcoylidne-I. l-diphosphoniques en C10-C13. L'analyse de RUN (P31)-spectrale détecte dans cette solution lee composes de phosphore suivants (lee valeurs des déplacements chimiques sont comptées
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par rapport & H) PO4 à 85%) : 19, 6 ppm (triplet.
PO H Jl'H=llHz). 85%. R-C (OH) < PO) H2 ; 3, 6 ppm (duplet, POJH2 Jp"563 Hz), 5%. HJPOJ 3, 4 ppm, 2% H3P04 ; lea composea non identifies etant près de 8%. E1'l cas dtintroduction des acides aliphatiques synthétiques de la fraction C10-C16 dans la reaction, on obtient dans lea mèmes conditione une solution de sela potassiques des soldes I-oxyalcoylidène- I,I-diphosphonique de la fraction de C10-C16 à un rendement de 82% calculé sur PC13 entré en reaction et 91% calculés sur les acides aliphatiques synthétiques.
Exemple 4.
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Des acides aliphatiques synthétiques de la frac- tion C10-C16 ayant un poida moleculaire moyen de 224,5 sont chlores par O12 gazeiforme a une temperature de 95-105 C jusqu'à une augmentation du poids de 49%.
On maintient le melange reactionnel obtenu à la temperature de 1000C sous un vide de I mm de Hg, on chasse les produits gatéiformes et ceux à bas point d'ebulli- tion. L'analyse elementaire des acides aliphatiques synthétiques chlores montre la teneur en Cl de 33. 59%, ce qui correspond à l'introduction de 3, 16 atomes de Cl par molecule d'actides aliphatiques synthétiques et donne le poids moleculaire moyen des acides alipha-
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tiques synthétiques chlorés egal u 334, 4.
A un mélange de 161, 8 g (0, 485 mole) d'acides aliphatiques synthetiques chlores et 51, 1 g d'acide chlorhydriques à 35. 4% contenant 33, 0 g (1, 832 mole)
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d'eau, on ajoute sous agitation et refroidissement 55 ml (0, 53 mole) de diéthylamine et on introduit 160,0 g (1, 164 mole) de trichlorure de phosphore à une temperature de 20-11500, puis on maintient IL une temperature de l10-115çC encore 8 heures. Les pertes de PC1, consti- tuent 0, 123 mole, 1, 041 mole de PCl entre en reaction.
Le rapport RCOOH :H2O:PC13 est égal à 0,42:I,57:1: On hydrolyse le melange avec HCl aqueux et on aepare l'amine en alcalinisant avec une solution de KOH comme dans l. exemple precedent. On obtient une solution de sels po-
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taasiquea d'un Melange d'acideg I-oxychloralcoylidene-1, 1tassiques driin me - diphosphoniques conténant 0, 485 mole de composes visés, le rendement etant 79% caicule sur PCl-, et 85% caicule 1 3 sur les acides aliphatiques chlores synthetiques.
Exemple 5.
Dans lee conditions de l'exemple I, on melange 37. 2 g (0, 250 mole) d'acides aliphatiques aynthétiques de la fraction C7-C9, 20 m1 (0,14 mole) de triethylamine.
15, 1 g (0, 840 mole) d'eau et on introduit 73, 0 g (0, 532 mole) de trichlorure de phosphore à une temperature de 20-150 C. On maintient ensuite pendant 15 minutes à la temperature de 150 C. On hydrolyse et on sépare l'amine comme ans l'exemple I. Le rapport RCOOH:H20:PC13 est de 0,47:I,58:I. Le rendement en acides I-oxyalcoy- lidène-I,I -diphosphoniques constitue 77%.
En augmentant la temperature du melange au cours de l'addition de PC13 jusqu'à une temperature de 170-180 C et lors du maintien ulterieur cette tempé- rature pendant 2 minutes on obtient un rendement en acides I-oxyalcoylidene-1, diphosphoniques de 75%.
La realisation de cette reaction dans les condi-
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tions de l'excès d'acides aliphatiques aynthétiques la 0 une temperature de 170-18000 aboutit à une diminution du rendement en acides I-oxyalcoylidene-1, diphosphoniques jusqu'à 50% (maintien pendant 3 minutes) et jusqu'a 32% (maintien pendant 10 minutes).
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Exemple 6.
A un mélange de 25, 6 g (0, 100 mole) d'acide palmitique, 6. 81 g (0, 378 mole) d'eau et 10 ml (0, 095 mole) de diéthylamine on ajoute 32, 5 g (0, 237 mole) de Pli 3 sous agitation et à 120-135 C, on maintient à une température de 130-135 C pendant 40 minutes et on hydrolyse avec un acide chlorhydrique aqueux dilue. Les pertes de PC13 avec les gaz absorbés constituent 0, 010 mole ; 0, 227 mole de PC13 entre en réaction.
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RCOOH : HO:PC10,42:1,59:1.
2 0 1 On dissout l'echantillon de melange reactionnel dans l'eau avec addition de la triéthylamine (pH=11,5) et on analyse RMN (P) par spectrometrie. Le melange renferme les composes de phosphore suivants :
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/POUH2 19, 0 ppm (triplet JpH=lJ HZ), 88%, C15HJIC (OH), ; 3H2 2,4ppm(duplet, Jp*613 Hz). 7%, HPO. ; 0. 4 ppm, 2%.
HPO ; dea composea non identifies sont d'environ 3%.
Ainsi le rendement en acide I-oxyhexadgcylid*bne-1, 1- - diphosphonique vise constitue 88% calcule sur PCl et environ 100% calcule sur ltacide palmitique.
On dilue le mélange reactionnel avec 200 ml de methanol, et on ajoute sous ebullition une solution de 49 g (0, 6 mole) d'acetate de sodium dans 110 ml d'eau, On filtre le sel disodique précipité apyres l'achievement de la cristallisation, on lave b un melange de 5 volumea
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de methanol et d'un volume d'eau, puis au methanol bouillant. On obtient 38, 3 g de sel disodique de l'acide I-oxyhexadecylidt-ne-l, j-diphosphonique aprbs le serhage sous vide à la temperature de 10000 ce qui constitue 75% calcule sur PCl entre en reaction et 86% calcule aur l'acide palmitique.
Pour obtenir llechantillon poar analyse on dissout le produit dans l'eau chaude avec addition d'une quantite molaire double de NaOH, on filtre et on precipite en acidulant avec un faible es d'acide acétique. On lave le précipité I l'eau et au méthanol, on seche sous vide a la temperature de 100 C.
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Les données de l'analyse elementaire : Trouve, C 43. 40 ; H 7. 66,. CHOPNa.
Calcule, C 43, 05 ; H 7. 68.
Pour obtenir l'acide I-oxyhexadecylidene-l, !-diphosphonique on met en suspension 5. 0 g de son sel diaodique purifie dans 30 ml d'ether, on ajoute 20 ml de solution aqueuse ze 30% de H2S04 et on agite jusqu, à 2 4 0 la disparition de la phase solide. On sépare 1a couche d'ether, on filtre pour éliminer les petites gouttes de la couche aqueuse et on evapore l'ether, le residu se cristallise pendant un court abandon. On obtient 4, 3 g (prèa de 100% calcule sur sel disodique) diacide I-oxyhexadicylidbne-I, I-diphosphonique cristallin.
Pour obtenir l'echantillon pour analyse on recrietallise deux fois 1e produit dans l'acetone. Le point de fusion est de 101-108OC (se fritte).
Les donnees de l'analyse elementaire : Trouve, % C 47, 15 ; H 9, 05. C16H360P2.
Calcule, % : C 47, 75 ; H 9, 02.
Exemple 7.
Dans les conditions de l'exemple I, on introduit dans la réaction) 33, 0 g (0, 250 mole) d'acide oenanthylique, 15. 1 g (0, 840 mole) d'eau, 20 ml (0. 14 mole) de triethylamine et 73, 0 g (0, 532 mole) de trichlorure de ont constitug 0, 027 mole, phosphore. Les pertes de PCl ont constitue 0, 027 mole, 0, 505 mole de PClo entre en réaction. Le rapport ROOOH : H20 : PCIJ est égal & 0. 47 : I, 58 : 1. I On hydrolyse le melange réactionnel avec 50 ml dreau pendant 11 heures sous ebullltion (lOO-105 C), on neutralise avec une solution de 40 g de NaOH dans 80 ml d'eau, on chasse la triethylamine. 0, 202 mole acide I-oxyheptylidine-l, l-diphosphonique renferme la solution de sels sodiques obtenue, le rendement constitue 80% calcule sur POl). entre en reaction.
On acidifie la solution avec 150 ml d. acide acétique à une temperature de 80-100"C, on ajoute 100 ml d'ethanol et on abandonne jusqu, à la cessation de la criatallisation du sel disodique, puis on filtre le précipité,
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on lave à l'acide acétique, a l'ethanol et au toluol bouillant. Après le séchage sous vide a la température de 1000C on obtient 58. 8 g de sel diaodique de l'acide
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I-oxyheptylidene-I, l-diphosphonique, ce qui constitue 73% ca.lcu.leaurPCl.
Pour une purification definitive on fait passer le sel en acide I-oxyheptylidéne-I, I -diphosphonique libre, on le met en suspension à cette fin dans l'leo- propanol, on sature avec l'hydrogène chloré gazéiforme, on filtre le precipite de NaCl, on evapore le filtrat sous vide. Pour éliminer l'isopropanol, HC1 et lee traces d'eau on dissout le residu sirupeux dans l'acetate d'ethyle, on ajoute un volume egal de benzène et on chasse lea solvants sous vide. On répète cette operation jusqu'a la cristallisation du produit, on sèche les cristaux soue vide au-dessus de H2SO4. On recristallise dans un melange d'acetate dlethyle-chloroforme. Le point de fusion est de 144-146Oc (se fritte).
Les données de l'analyse élémentaire:
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Trouve, % : c 30. 37 ; R 6, 74, C17HgO7T2. calcule, % : C 30, 44 ; H 6, 57.
Exemple 8.
Dans les conditions de l'exemple 7 on introduit 22, 0 g (0, 250 mole) d'acide n.butyrique. Les pertes de PCl constituent 0, 017 mole, 0, 515 mole de PC13 entre en reaction. Le rapport de RCOOH:H20:PC13 est de 0, 47:I,58:I. Aprés l'hydrolyse, l'alcalinisation et l'élimination de l'amine on determine 0, 210 mole d'acide I-oxybutylidène-I,I -diphosphonique dans la so-
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0 lution obtenue, le rendement etant de 81% calcule sur PCl entre en reaction. On acidifie la solution avec 1'acide acétique jusqu'au pH de 5, 0, on évapore sous
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vide jusqu'a l'obtention d'une suspension cristalline dense, on dilue avec le volume egal d'ethanol et on filtre leo criataux du ael sodique. On lave l'ethanol, on seche sous vide.
On obtient 52, 3 g de monohydrate du sel disodique de l'acide I-oxybutylidbne-l, 1-xiphos- 0 phonique, on isole 68% calculé sur PCl. On reprecipite
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l, échantillon pour analyse dans l'eau A l'ethanol.
0'gmentaire : Les données de l'analyse elementaire :
Trouve, %: C 16,27; H 4,09.C4H1007P2Na2. H20 calcule, % : C 16, 23 ; H 4, 08.
On obtient l'acide I-oxybutylidène-I,I -diphosphonique en faisant passer une solution aqueuse de sels sodiques à travers une colonne remplie d'échangeur cationique. Après l'évaporation de l'eluat aqueux on obtient l'acide libre sous forme de sirop non cristallisable.
Exemple 9.
A un mélange de 19. 7 g (71mmole) d'aciea aliphatiques synthétiques de la fraction de C17-C20 ayant le poids moléculaire moyen de 274, 3 et 7,48 g d'acide chlorhydrique aqueux à 35. 0% contenant 4. 86 g (270mmole) d'eau et 2, 62 g (72mnole) de HC1 on ajoute goutte-àgoutte 11,1 m1 (8C umole) de triéthylamine, puis on introduit 23, 9 ss (74nmo1e) de trichlorure de phosphore h une temperature de 20-120 C, on maintient 2 heures bol une température de 115-12000.
puis on ajoute un oxces (18 ml) d'eau et on hydrolyse à une température de 100-105 C (faible ébullition), puis on neutralise avec KCH et on extrait par distillation la triethylamine d'une façon analogue à celle décrite dans les exemples 3 et 4.
L'analyse de RMN (P31)-spectrale du melange reactionnel a montre le rendement de 86% en acides oxyalcoylidènediphosphoniques en C17-C20 (19, 3 ppm, triplet, JPH=12 Hz) ; 8% en acide phosphoreux (3. 4 ppm, duplet, JpH"565 Hz) ; 6% en acide phosphorique (3,3 ppm.).
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Les pertes de FCl constituent 4, 8mole, 169 mmole 3 sont entres en reaction. Le rapport de RCOOH : HpO : PCl-j est egal a O. 4J : I, 6 : I. le rendement en acides I-oxyal- coylidène-I, I -diphosphoniques calculé our les acides aliphatiques synthetiques en C17-C20 eat pratiquement quantitatif.
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Exemple 10.
A un mélange de 16, 3 g (125 mmole) d'acide oenanthylique, 10, 0 g (73 mmole) de chlorhydrate de triethylamine sec et 7, 5 g (416 mmole) d'eau on ajoute
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sous agitation 36, 8g (268 mmole) de PCl 3 h une température de 20-18000. Aprèa l'addition de PCl et z la tem- 3 erature de 1800c on refroidit rapidement le melange réactionnel jusqu. à une temperature de 10O-11C, en immergeant le flacon dans le bainmarie, puis on ajoute 20 ml d'eau, on hydrolyse et on traite comme dans l'exemple 7. Lea pertes de PC13 constituent 15 mmole,
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253 mmole de PCl sont entres en reaction.
Le rapport de CHssOOH < HO : PC13 eat de 0, 47 : 1. 55 : 1, 0 calcule sur PCl introduit et 0, 49 : 1, 64 : 1, 0 calcule aur PCl3 entre en reaction. Le rendement en acide I-oxyheptylidene- IJ-diphosphonique est de 96,5 mmole (76,2%), 28,5 g (70,5%) de son ael diaodique sont isolea.
Exemple 11.
A un melange de 37, 2 g (0, 250 mole) d'acides aliphatiques synthetiquea de la fraction Cy-Ca et 37,0 g d'une solution aqueuse à 59,2% de chlorhydrate de pyridine contenant 15,1 g (0, 838 mole) d'eau et 21, 9 g (0, 190 mole) de chlorhydrate de pyridine, on ajoute 73, 2 g (0, 533 mole) de trichlorure de phosphore comme dans l'exemple I. Les pertes de PC1-. conatituent
0, 031 mole, 0, 502 mole de PC13 est entre en reaction.
Le rapport de RCOOH:H20:PC13 est de 0, 47:I, 57:I,0 calcule sur PC13 introduit et de 0, 50:I,67:I,0 sur PC13 ayant reagi. On hydrolyse le melange avec l'acide chlorhydrique aqueux comme dans l'exemple I, le ren- dement en acides I-oxyalcoylidène-diphosphoniques est de 0, 198 mole (79, 2%).
Exemple 12.
A un melange de 35 g de chlorhydrate de dimethy- lamine sec, 15, 2 g (0, 185 mole) d'acide phosphoreux anhydre et 11, 7 g (0, 26 mole) de formamide, on ajoute goutte-a-goutte sous agitation 32,7 g (0, 238 mole) de trichlorure de phosphore A une temperature augmentant
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0 1 graduellement de 20 a 800 c. Le melange devient immediatement liquide et homogene. Apres l'addition de PCli on maintient la temperature du melange à 80-85 C pendant 10 heures, puis on hydrolyse la masse visqueslse obtenue avec 60 ml d'acide chlorhydrique à 7% sous ébullition pendant 12 heures.
L'analyse de RMN (P31)spectrale du melange hydrolyse donne un rendement de 79% en acide aminométhylène-diphosphonique calculé sur le phosphore trivalent entre en reaction, dont la quan-
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tite compte tenu des pertes en PCl avec l'hydrogbne chlorg dgga,-, p6 chloré degae (0, 083 mcle) est de 0, 34 mole. Aprs ladilution du melange avec le methanol on obtient 25, 0 g d'aciee aminométhylène-diphosphonique (77,6%) calculé sur le phosphore trivalent entre en reaction.
Les mèmes résultats sont obtenus en cas du remplacement de l'acide phosphoreux par des quantitea calcules d'eau et de trichlorure de phosphore.
Exemple 13.
A un melange de 6,58 g de chlorhydrate de triméthylamine, 3. 88 g (47,3 mmole) d'acide phosphoreux et 9, 13 g (42. 8 mmole) de formamide de dodécyle on ajoute 6. 73 g (49, 0 mmole) de trichlorure de phosphore à une temperature de 20-900C, puis on chauffe à une temperature de 90-95"C pendant 10 heures et on hydrolyse avec 30 ml d'acide chlorhydrique à 10% pendant 5 heures
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sous ebullition. On ajoute 100 ml d'isopropanol an melange hydrolyse et on filtre le précipité après le refroidissement, on lave ve à l'isoprope. nol et a 11 acétolle.
Le rendement en acide N-dodecyle-aminomethlene-diphoaphonique conatitue 12, 77 g ou 83% compte tenu les pertes en PC13 (10,7 mmole), calculé sur le phosphore trivelent ayantréagi.
On obtient les mtmes résultats en remplaçant l'acide phosphoreux pÅar an melange d'eau et le trichlorure de phosphore.
Exemple 14.
A un melange de 22, 2 g (0, 250 mole) de ssalanine, de 28, 9 g chlorhydrate de trimethylamine et de 14, 6 g
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(0, 810 mole) dieau, on ajoute sous agitation 77, 0 g (0, 561 mole) de trichlorure de phosphore à une tempera-
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ture de 20 a 90"C. On agite encore une heure à la tem- pérature de 90 C, on hydrolyse avec un excès d'acide chlorhydrique aqueux. L'analyse de RMN (P)-apectrale donne un rendement de 72% en acide 3-amino-I-oxypropy-
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lidene-I, I-diphoaphoni.que caicule aur PCl-, entre en A 3 reaction (dont 1a quantite compte tenu des pertes en PCl et avec les gaz absorbés constitue 0, 488 mole).
Les cristaux précipitent à partir du mélange réactionnel au cours du maintient. On les filtre, on lave a l'eau et on sèche. On obtient 37, 5 g d'acide 3-amino-I-oxypropylidène- I,I -diphosphonique, on isole 65% (calcule sur PC13 entre en réaction). L'échantillon pour analyse est recristallisé dans l'eau. Le produit se décompose sane fusion à une temperature plus de 20000.
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Les donnees de l'analyae elementaire : Trouve, % : C 15, 56 ; H 4, 88. CjHlN07P2.
Calcule, % : C 15. 33 ; H 4 t 720 Exemple 15.
A un melange de 36, 5 g (0, 250 mole) d'acide adipique et de 115, 6 g d'une solution aqueuse de chlop- hydrate de trimethylamine contenant 85, 4 g de Me3N.HC1, 30, 2 g (1. 676 mole) d'eau, on ajoute 165, 0 g (I,201 mole) de trichlorure de phosphore à une temperature de 20-125 C et on maintient pendant 30 minutes à une tem-
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erature de 125-130 C, puis on hydrolyse avec un excès d'eau. Ltanalyse de RMN (P')-spectrale de l'hydrolyaat donne un rendement de 68% en acide tétraphosphonique viae calcule sur POl3 entre en reaction (dont la quantite, compte tenu des pertes, constitue 1, 024 mole), l'acide I,6-dioxyhexane-I,I,6,6-tétrayltétraphosphonique est isole sous forme de dihydrate de eel trisodique, est recristallise dans l'eau.
Les donnees de titration pH-métrique:
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Trouve : Equiv. =554, 0 ; Equiv.2=180, 5 Calcule : EQu1voIm 540, I ; Equivo2=180, O
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Exemple 16.
A un melange de 66, 2 g de chlorhydrate de pyridine
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seche, de 36, 9 g (0, 450 mole) d'acide phosphoreux anhydre et de 35. 9 g (0, 491 mole) de dimethylfcrmamicte on ajoute gcutte-s-goutte aoua agitation 62, 7 (0, 443 mole) de trichlorure de phoaphore à une temperature de 20-85 C.
On agite le melange homogene obtenu pendant 1,5 heure R une température de 85-900C, puis on hydrolyse avec un excès de l'eau sous ebullition. L'analyse de RMN (P31)-spectrale de l'hydrolysat donne un rendement de 92% en acide dimethylaminomethylène-diphosphonique cal- culé sur le phosphore trivalent entre en reaction
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(dont la quantite compte tenu des pertes en PCl, constitue 0. 802 mole). La quantite principale d'acide dimethylaminomethylene-diphosphonique est cristallisee dans le melange réactionnel lore du maintien. On recristallise échantillon pour analyse dans l'eau, après le séchage sous vide a la temperature ambiante on obtient le monohydrate diacide dimethyl aminométhylène-d1phosphonique.
Les donneea de titration pH-metrique : Trouve: Equiv. 1-239, 4; Equiv.2119,2, Calcule : Equiv.-=237, 1 ; Equlv. 2118. 6 On obtient les mêmes resultates après remplacement de l'aclde phoaphoreux par les quantités équivalentes d'eau et de trichlorure de phosphore et du chlorhydrate de pyridine par le chlorhydrate d'α-picoline,
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Exemple 17.
A un melange de 30, 0 g (0, 500 mole) d'acide acetique et de 43,2 g d'une solution aqueuse de chlorhydrate de diéthylamine, contenant 31, 7 g de bubstance anhydre et 11,5 g (0,638 mole) d'eau, on ajoute 73, 5 g (0, 535 mole) de trichlorure de phosphore à une température de 20-12500, on maintient 5 minutes a une temperature de 125-130 c et on hydrolyse avec un excès d'acide chlorhydrique dilué.
L'analyse de RAUJ (p3l)-spectrale de l'hydrolysat donne un rendement de 75% en acide I-oxyéthylidène-I, I-diphosphonique calcule sur le trichlorure de phosphore entre en-reaction
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(dont quantite conatitue 0. 510 mole, compte tenu les pertes en PO13)On alcalinise la solution de NaCH. on extrait par distillation la diethylamin, on lsole le ael trisodique d'acide I-oxyethylidbne-I, I-dlpho8phonique partir du residu, sel ayant, après le aechage aoua vide u la temerature de 10000. la composition de monohydrate.
On obtient 50. 5 g (68. 3%) de sel pur.
Les données de l*analyse elementaire : Trouve. % : c 8. 31 ; H 2, 49, C2H70aP2Na) Calcule, % : C 8, 28 ; H 2. 43.
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