CH589664A5 - Hydrolysis of beta-(halogen-ethyl)-phosphonic acid diesters - using anhydrous hydrogen halide to give the mono-ester, free acid and anhydride - Google Patents

Hydrolysis of beta-(halogen-ethyl)-phosphonic acid diesters - using anhydrous hydrogen halide to give the mono-ester, free acid and anhydride

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CH589664A5
CH589664A5 CH1736074A CH1736074A CH589664A5 CH 589664 A5 CH589664 A5 CH 589664A5 CH 1736074 A CH1736074 A CH 1736074A CH 1736074 A CH1736074 A CH 1736074A CH 589664 A5 CH589664 A5 CH 589664A5
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Abstract

In the prepn., in anhydrous conditions, of beta-halogenethyl-phosphonic acid or anhydrides, and their monoesters by passing anhydrous HCl or HBr from an external source into a stable diester maintained at >140 degrees C and of general formula: (where R is halogen ethyl; and R2 and R3 are alkyl or halogen alkyl with 6C) the reaction is carried out at 140-175 degrees C for a time sufficient for the reaction product to contain >=2% monoester of general formula: the residue consisting of bega-halogenethyl phosphonic-acid or anhydride. Reduces the amt. of plant toxic material, mainly dehydrohalogenated cpds., in the product which is a plant growth hormone increasing crop yields, e.g. pineapples, soya beans, etc.

Description

  

  
 



   Im Hauptpatent 499 551 ist ein Verfahren zur Herstellung von Alkylphosphonsäuren und ss-Halogenalkylphosphonsäuren mit nicht mehr als 6 C-Atomen beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein bei einer Temperatur über 1400 C stabiler Ester der entsprechenden Phosphonsäure bei einer Temperatur zwischen 1400 und der Zersetzungstemperatur des Esters mit wasserfreiem Bromwasserstoff oder   Chiorwas-    serstoff behandelt wird.



   Das vorliegende Zusatzpatent betrifft eine weitere Ausbildung des Verfahrens gemäss Hauptpatent 499 551.



   Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man als stabiler Ester einen solchen der Formel (1)
EMI1.1     
 verwendet, in welcher R1 die ss-Halogenäthylgruppe und R2 und   Ra    Alkyl- oder Halogenalkylgruppen mit nicht mehr als 6 C-Atomen bedeuten, und dass man diesen Ester bei Temperaturen zwischen 140 und 1650 C mit dem wasserfreien Bromwasserstoff oder Chlorwasserstoff bis zur Bildung eines Produktes behandelt, das   ss-Halogenäthylphosphonsäure    bzw.



  -anhydrid in Mischung mit mindestens 2 o/o Monoester   deI    Formel (2)
EMI1.2     
 oder
EMI1.3     
 höchstens 5   0/0    dehydrohalogenierte Verunreinigungen und höchstens etwa 5   0/0    andere Verunreinigungen enthält.



   Auf diese Weise sind Produkte erhältlich, die neben ss Halogenäthylphosphonsäure bzw. -anhydrid und den genannten Verunreinigungen noch 2-40   0/0    des Halbesters enthalten.



   Als typische Beispiele für Ester der Formel (1), die nach dem erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden können, sind zu erwähnen:   Bis(2-chloräthyl)-ss-chloräthylphos-    phonat,   Äthylisopropyl-ss-bromäthylphosphonat,    1-Brompro   pyl-n-hexyl-ss-chloräthylphosphonat    und dergleichen. Die Chlor- und Bromsubstituenten können auch Jod- und/oder Fluorsubstituenten sein. Solche Diester und Verfahren zu ihrer Herstellung sind allgemein bekannt. Sie können beispielsweise durch Isomerisieren des entsprechenden Tris(alkylund/oder -halogenalkyl)-phosphits, das mindestens eine ss Halogenäthylgruppe enthält, durch Erhitzen, vorzugsweise in Gegenwart von inertem organischem Verdünnungsmittel, wie o-Dichlorbenzol, Cumol, Xylol oder dergleichen, bei erhöhter Temperatur, z. B. bei etwa 1600 C, erhalten werden.



   Das vorliegende Verfahren bedeutet wie das Verfahren des Hauptpatentes auf einer Spaltung oder Verdrängung und hat zwei Stufen, wobei die erste Stufe leichter abläuft und die Abspaltung einer der Estergruppen in dem als Ausgangsmaterial verwendeten Diester umfasst, wodurch (z. B. unter Verwendung von HCI im Verfahrene der entsprechende Monoester entsprechend der Gleichung (A) Reaktion (A)
EMI1.4     
 erhalten wird.



   Die zweite Reaktionsstufe kann durch folgende Gleichung (B) dargestellt werden: Reaktion (B)
EMI1.5     

Diese Stufe verläuft weniger leicht, führt aber stets zu einem Produkt, das praktisch frei von dem in der Vorstufe verwendeten Diester ist. Das Produkt enthält meist geringe Mengen des Dianhydrids der freien   ss-Halogenäthylphosphonsäu-    re. Dieses Dianhydrid ist der freien Säure praktisch äquivalent, weil es beim Aufbringen wässriger Lösungen des Produktes auf Pflanzen und/oder in den Pflanzen selbst leicht hydrolysiert. Die Umsetzung könnte an sich vollständig bis zur Bildung eines Produktes geführt werden, das frei von dem als Vorläufer dienenden Monoester der Reaktion (B) ist.

  Aus den weiter unten erläuterten Gründen ist es aber wesentlich, dass die Reaktion nur soweit geführt wird, bis mindestens etwa 2    ío    des Monoesters und maximal etwa 40   0/0    im Produkt bleibt. Dieser Monoester braucht nicht entfernt zu werden, wenn das Produkt als Pflanzenwachstumsregulator verwendet wird, da der Monoester bei seiner Anwendung oder in den Pflanzen selbst ebenfalls hydrolysiert wird, wenn auch nicht ganz so leicht wie das Dianhydrid. Gewünschtenfalls kann der Monoester durch Extraktion mit einem Halogenkohlenwasserstoff, der 1-8 C-Atome enthält, aus dem Produkt entfernt werden, z. B. mit Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Chloroform, Tetrachloräthylen und vorzugsweise mit Methylenchlorid oder   Äthylendichlorid.   



   Die ss-Halogenäthylphosphonsäure enthaltenden, gereinigten oder ungereinigten Produkte des erfindungsgemässen Verfahrens können mit Phosphorpentachlorid zur Bildung von ss-Halogenäthylphosphonyldichlorid, einer wertvollen Zwischenverbindung, umgesetzt werden. Ausserdem wirken sie, was noch wichtiger ist, als Pflanzenhormone. Wässrige Lösungen, die   ss-Halogenäthylphosphonsäure    enthalten, können zur Steuerung des Wachstumsverhaltens auf wachsende Pflanzen aufgebracht werden, beispielsweise dazu, die sogenannte apikale Dominanz, d. h. ein vorwiegend in den Spitzen bzw. nach oben verlaufendes Wachstum, zu steuern, zu hemmen oder auszuschalten. Die ss-Halogenäthylphosphonsäuren werden meist in Dosierungen von etwa 0,1 bis etwa 18 kg Säure pro Hektar auf die zu behandelnden Pflanzen bzw. Pflanzungen aufgebracht.

  Dadurch sind verschiedene vorteilhafte Wirkungen einschliesslich von erheblich erhöhten Erträgen bzw. Ausbeuten an Früchten und Gemüsen erzielbar. Weitere wachstumsregulierende Effekte sind in der oben genannten Veröffentlichung in der Zeitschrift  Nature  und in weiteren Veröffentlichungen angegeben.



   Für die oben beschriebenen Verwendungen der Produkte in der Landwirtschaft und insbesondere für Nahrungsmittelpflanzen ist es wichtig, dass die Produkte frei von unerwünschten Verunreinigungen oder Schadstoffen sind.



   Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich ein völlig unerwartetes Phänomen gezeigt, nämlich die Tendenz zur Bildung von dehydrohalogenierten Produkten (die   lithylen-    oder Vinylgruppen enthalten). Es war völlig unerwartet, dass beim hier beschriebenen Verfahren, also in Gegenwart von wasserfreiem Halogenwasserstoff, z. B. HCI oder HBr, bei   140-1650    C eine Dehydrohalogenierung auftreten kann. Tatsächlich bestünde Grund zur Vorhersage, dass die Dehydrohalogenierung in Gegenwart von Halogenwasserstoffgas bei erhöhten Temperaturen völlig unterdrückt wird.



  Solche dehydrohalogenierten Produkte sind aus ohne weite  res einleuchtenden Gründen unerwünscht und die speziellen Bedingungen dieses Verfahrens sind dementsprechend für die Erzeugung eines Produktes wesentlich, das nicht mehr als 5   O/o    solcher dehydrohalogenierter Stoffe enthält.



   Erfindungsgemäss wurde gefunden, dass es wichtig ist, die Reaktionstemperatur unter etwa   165     C zu halten, um eine übermässige Bildung von dehydrohalogenierten Stoffen zu vermeiden. Gleicherweise wurde gefunden, dass der Anteil an dehydrohalogeniertem Material im Produkt zunimmt, wenn sich die Reaktion der Vollständigkeit nähert und der Anteil des Monoesters im Produkt gegen Null geht. Dementsprechend ist es auch wichtig, dass die Reaktion nur so weit fortgeführt wird, bis das Produkt noch mindestens etwa 2 O/o Monoester enthält.



   Wenn R2 und/oder   Rs    Halogenalkyl bedeutet, ist die Tendenz zur Bildung dehydrohalogenierter Produkte ausgeprägter und in solchen Fällen sollte die Umsetzung nur so weit fortgesetzt werden, bis das Produkt noch ein Minimum von etwa 20   0/0    bis etwa 40   O/o    Monoester enthält, wodurch die Erzeugung von dehydrohalogenierten Produkten auf Werten von nicht über 5   0/0    gehalten wird. Wenn R2 und   Rs    Alkylgruppen sind, kann die Umsetzung fortgeführt werden, bis der Monoester noch etwa 2-20   0/0    des Produktes ausmacht.



   Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung kann der Monoester der Formel (2) entsprechend der obigen Reaktionsgleichung (A) hergestellt werden. Der Anteil des Monoesters im Produkt lässt sich erheblich dadurch vergrössern, dass die Umsetzung abgebrochen wird, bevor der zweite Schritt gemäss Gleichung (B) in erheblichem Masse abgelaufen ist, aber nach praktisch vollständigem Verschwinden des als Vorläufer verwendeten Diesters. Auf diese Weise werden   Produkte    erhalten, die mehr als 50 o/o Monoester enthalten, der gewünschtenfalls durch Extraktion mit einem Halogenkohlenwasserstoff wie oben beschrieben, abgetrennt werden kann.



   Gemäss einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung kann die freie Säure der Formel (3) aus dem Monoester nach der obigen Reaktionsgleichung (B) erhalten werden.



   Die Steuerung der Reaktionsstufen bzw. des Reaktionsablaufes und die Herstellung der gewünschten Produkte nach den erfindungsgemässen Verfahren kann mit einem oder mehreren der folgenden Hilfsmittel erzielt werden:
1. Messung der Mengen an   R2-Halogenid    und Rs-Halogenid, die bei Ablauf der Reaktion gemäss obigen Reaktionsgleichungen (A) und (B) entwickelt werden;
2. Umsetzung einer Probe des Produktes mit einem Veresterungsmittel, um die OH-Gruppen der freien Säure (Formel 3) und des Monoesters (Formel 2) in OR4-Gruppen umzuwandeln, wobei   R4    eine von   R    und R3 verschiedene Alkylgruppe ist, z.

  B. die Methylgruppe, und Analysieren durch Dampfphasenchromatographie zur Feststellung von Produktanteilen, die zwei OR4-Gruppen enthalten und sich von der freien Säure ableiten, von Produktanteilen, die eine OR4 Gruppe enthalten und sich vom Monoester ableiten, und schliesslich von solchen Anteilen des Produktes, die frei von OR4 sind (nicht umgesetzter Ausgangs-Diester der Formel 1);
3. Titrieren einer Probe des Produktes mit NaOH zur Bestimmung des Gehalts an freier Säure und Durchführung einer Chlor- (oder anderen Halogen-)-analyse einer Probe desselben Produktes; so können die Mengen an freier Säure und Monoester bestimmt werden, in welcher   OR3    Chloralkyl (oder ein anderes Halogenalkyl) ist;
4.

  Bestimmung der Verminderung von endständigen Methylgruppen an Proben des Produktes im Verhältnis zu dem als Vorstufe verwendeten Diester oder Monoester durch   kernmagnetische    Resonanz (NMR).



   Die oben angegebenen Kontroll- und Analysemethoden können einzeln oder in Kombination zur Bestimmung der speziellen Zeit- und Temperaturbedingungen und dergleichen für die Bildung gewünschter Produkte aus gegebenem, als Vorstufe verwendetem Diester oder Monoester angewendet werden.



   In den folgenden Beispielen wie auch in der Beschreibung und den Ansprüchen beziehen sich Angaben in Teilen und Verhältnissen, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.



   Beispiel 1
1938 g rohes   Bis-(2-chloräthyl)-ss-chloräthylphosphonat,    hergestellt durch Umlagerung von Tris-(2-chloräthyl)-phosphit in o-Dichlorbenzol, wurden in einen 3 Liter-Dreihalskolben gegeben, der mit Rührer Glaseinlassrohr und einem  Y  Rohr (Claisen-Aufsatz) versehen war, das ein in den Kolbeninhalt eintauchendes Thermometer enthielt. Der andere Arm des  Y -Rohrs war mit einem nach unten abtropfenden Kugelkühler verbunden, der wiederum mit einem 1 Liter-Einhalsdestillationskolben verbunden war. Dieser Destillationskolben war über einen Seitenarm mit einem Kaskadenwaschturm zur Entfernung von überschüssigem Chlorwasserstoff verbunden. Der rohe Diester wurde unter Rühren auf   159-1600    C erwärmt.

  Bei dieser Temperatur wurde aus einer Bombe wasserfreier Chlorwasserstoff unter die Flüssigkeitsoberfläche eingeleitet, was zu einer kräftigen Entwicklung von 1,2-Dichloräthan führte. Die Zugabe von Chlorwasserstoff wurde 6,5 Std. bei gleicher Temperatur fortgesetzt. Während der ersten 4 Std. war eine sehr rasche Entwicklung von 1,2-Dichloräthan zu beobachten. Das entstandene Produkt wog 1039 g, hatte einen Schmelzpunkt von   35-550    C und enthielt 34,6   O/o    Mono-2-chloräthylester von   ss-Chloräthylphos-    phonsäure, 48,4   O/o    freie ss-Chloräthylphosphonsäure und 11    /0    Anhydrid dieser Säure, 2,2   0/0    dehydrochlorierte Verunreinigungen und als Rest andere Verunreinigungen.



   100 g des obigen Produktes wurden viermal nacheinander mit jeweils 100 g Methylenchlorid   (CHoCl2)    extrahiert. In diesem Lösungsmittel sind die freie Säure und deren Anhydrid praktisch unlöslich. Es blieben etwa 65 g weisses kristallines Material zurück, das aus der freien Säure, dem Anhydrid, etwa 5 o/o Monoester und dehydrohalogeniertem Material bestand.



   Das Lösungsmittel der vereinigten Extrakte aus den vier Extraktionen wurde abdestilliert, wodurch 35 g dicker Sirup zurückblieben, der aus dem Monoester mit etwa 5   0/0    freier Säure und dehydrohalogeniertem Material bestand.



   Beispiel 2
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wasserfreier   HC1    etwa 16 Std. bei etwa 1500 C in 39,8 g (0,2 Mol) Di äthyl-ss-chloräthylphosphonat mit   85-90o/oiger    Reinheit eingeleitet, das durch Umsetzung von Vinylchlorid mit Diäthylphosphit hergestellt worden war. Die HCl-Einleitung erfolgte, bis etwa 70-85   0/0    der theoretischen Menge an Äthylchlorid als Nebenprodukt in einer mit Trockeneis und Aceton gekühlten Falle gesammelt worden waren. Das zähflüssige Hauptprodukt wurde bis zur Gewichtskonstanz unter Vakuum gehalten und hatte dann ein Gewicht von 27 g (die theoretische Ausbeute an reiner ss-Chloräthylphosphonsäure beträgt 28,8 g). 

  Die Analyse des Produktes ergab: 72,9    /0    ss-Chloräthylphosphonsäure
5,3   0/o    ss-Chloräthylphosphonsäure-bisanhydrid
5,0   0/o    Mono(2-chloräthyl)-ester von   s-Chloräthylphos-    phonsäure
4,0   0/o    dehydrochlorierte Produkte. 



  
 



   The main patent 499 551 describes a process for the preparation of alkylphosphonic acids and ss-haloalkylphosphonic acids with no more than 6 carbon atoms, which is characterized in that an ester of the corresponding phosphonic acid which is stable at a temperature above 1400 C at a temperature between 1400 and the Decomposition temperature of the ester is treated with anhydrous hydrogen bromide or hydrochloric acid.



   The present additional patent relates to a further development of the method according to main patent 499 551.



   The process of the present invention is characterized in that the stable ester used is one of the formula (1)
EMI1.1
 used, in which R1 is the ss-haloethyl group and R2 and Ra are alkyl or haloalkyl groups with not more than 6 carbon atoms, and that this ester is at temperatures between 140 and 1650 C with the anhydrous hydrogen bromide or hydrogen chloride until a product is formed treated, the ss-haloethylphosphonic acid or



  -anhydride in a mixture with at least 2 o / o monoester of formula (2)
EMI1.2
 or
EMI1.3
 Contains no more than 5% dehydrohalogenated impurities and no more than about 5% other impurities.



   In this way, products can be obtained which, in addition to haloethylphosphonic acid or anhydride and the impurities mentioned, also contain 2-40% of the half-ester.



   Typical examples of esters of the formula (1) that can be used by the process according to the invention are: bis (2-chloroethyl) -ss-chloroethylphosphonate, ethyl isopropyl-ss-bromoethylphosphonate, 1-bromopropyl-n- hexyl-ss-chloroethylphosphonate and the like. The chlorine and bromine substituents can also be iodine and / or fluorine substituents. Such diesters and processes for their preparation are well known. You can, for example, by isomerizing the corresponding tris (alkyl and / or haloalkyl) phosphite, which contains at least one ss haloethyl group, by heating, preferably in the presence of an inert organic diluent, such as o-dichlorobenzene, cumene, xylene or the like, at elevated temperature , e.g. B. at about 1600 C, can be obtained.



   The present process, like the process of the main patent, means on a cleavage or displacement and has two stages, the first stage being easier and comprising the cleavage of one of the ester groups in the diester used as the starting material, whereby (e.g. using HCI im Process the corresponding monoester according to equation (A) reaction (A)
EMI1.4
 is obtained.



   The second reaction stage can be represented by the following equation (B): Reaction (B)
EMI1.5

This stage is less easy, but always leads to a product which is practically free of the diester used in the preliminary stage. The product usually contains small amounts of the dianhydride of the free β-haloethylphosphonic acid. This dianhydride is practically equivalent to the free acid because it easily hydrolyzes when aqueous solutions of the product are applied to plants and / or in the plants themselves. The reaction could in itself be carried out completely to the formation of a product which is free from the monoester of reaction (B) serving as a precursor.

  For the reasons explained further below, however, it is essential that the reaction is only carried out until at least about 20% of the monoester and a maximum of about 40% remain in the product. This monoester need not be removed when the product is used as a plant growth regulator, since the monoester is also hydrolyzed when used or in the plants themselves, albeit not quite as easily as the dianhydride. If desired, the monoester can be removed from the product by extraction with a halogenated hydrocarbon containing 1-8 C atoms, e.g. B. with chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroform, tetrachlorethylene and preferably with methylene chloride or ethylene dichloride.



   The β-haloethylphosphonic acid-containing, purified or unpurified products of the process according to the invention can be reacted with phosphorus pentachloride to form β-haloethylphosphonyl dichloride, a valuable intermediate compound. They also act, more importantly, as plant hormones. Aqueous solutions which contain β-haloethylphosphonic acid can be applied to growing plants to control the growth behavior, for example for the so-called apical dominance, i.e. H. to control, inhibit or switch off a predominantly in the tips or upwards running growth. The β-haloethylphosphonic acids are usually applied to the plants or plantings to be treated in doses of about 0.1 to about 18 kg of acid per hectare.

  As a result, various advantageous effects, including considerably increased yields or yields of fruits and vegetables, can be achieved. Further growth-regulating effects are given in the above-mentioned publication in the journal Nature and in other publications.



   For the above-described uses of the products in agriculture and in particular for food crops, it is important that the products are free from undesired impurities or pollutants.



   When carrying out the process according to the invention, a completely unexpected phenomenon has emerged, namely the tendency towards the formation of dehydrohalogenated products (which contain lithylene or vinyl groups). It was completely unexpected that in the process described here, that is, in the presence of anhydrous hydrogen halide, e.g. B. HCI or HBr, at 140-1650 C a dehydrohalogenation can occur. Indeed, there is reason to predict that the dehydrohalogenation will be completely suppressed in the presence of hydrogen halide gas at elevated temperatures.



  Such dehydrohalogenated products are undesirable for obvious reasons, and the special conditions of this process are accordingly essential for the production of a product which does not contain more than 50% of such dehydrohalogenated substances.



   According to the invention it has been found that it is important to keep the reaction temperature below about 165 ° C. in order to avoid excessive formation of dehydrohalogenated substances. Likewise, it has been found that the proportion of dehydrohalogenated material in the product increases as the reaction approaches completion and the proportion of the monoester in the product approaches zero. Accordingly, it is also important that the reaction is only continued until the product still contains at least about 2 O / o monoesters.



   If R2 and / or Rs are haloalkyl, the tendency to form dehydrohalogenated products is more pronounced and in such cases the reaction should only be continued until the product still contains a minimum of about 20% to about 40% monoester whereby the production of dehydrohalogenated products is kept at levels not exceeding 5%. If R2 and Rs are alkyl groups, the reaction can be continued until the monoester still makes up about 2-20% of the product.



   According to one embodiment of the process of the invention, the monoester of the formula (2) can be prepared in accordance with the above reaction equation (A). The proportion of the monoester in the product can be increased considerably by terminating the reaction before the second step according to equation (B) has taken place to a considerable extent, but after the diester used as a precursor has almost completely disappeared. In this way, products are obtained which contain more than 50 o / o monoester which, if desired, can be separated off by extraction with a halogenated hydrocarbon as described above.



   According to a further embodiment of the process of the invention, the free acid of the formula (3) can be obtained from the monoester according to the above reaction equation (B).



   The control of the reaction stages or the course of the reaction and the production of the desired products by the process according to the invention can be achieved with one or more of the following auxiliaries:
1. Measurement of the amounts of R2 halide and Rs halide which are developed during the course of the reaction according to the above reaction equations (A) and (B);
2. Reaction of a sample of the product with an esterifying agent in order to convert the OH groups of the free acid (Formula 3) and of the monoester (Formula 2) into OR4 groups, where R4 is an alkyl group other than R and R3, e.g.

  B. the methyl group, and analysis by vapor phase chromatography to determine product proportions that contain two OR4 groups and are derived from the free acid, of product proportions that contain an OR4 group and are derived from the monoester, and finally from such proportions of the product, which are free from OR4 (unreacted starting diester of the formula 1);
3. Titrating a sample of the product with NaOH to determine the free acid content and performing a chlorine (or other halogen) analysis of a sample of the same product; in this way, the amounts of free acid and monoester in which OR3 is chloroalkyl (or another haloalkyl) can be determined;
4th

  Determination of the reduction in terminal methyl groups on samples of the product in relation to the diester or monoester used as a precursor by nuclear magnetic resonance (NMR).



   The control and analytical methods given above can be used individually or in combination to determine the particular time and temperature conditions and the like for the formation of desired products from a given diester or monoester used as a precursor.



   In the following examples, as well as in the description and claims, details in parts and ratios relate to weight, unless otherwise stated.



   example 1
1938 g of crude bis (2-chloroethyl) -ss-chloroethylphosphonate, prepared by rearrangement of tris- (2-chloroethyl) phosphite in o-dichlorobenzene, were placed in a 3 liter three-necked flask equipped with a stirrer, glass inlet tube and a Y tube (Claisen essay) which contained a thermometer immersed in the flask contents. The other arm of the Y-tube was connected to a downward draining spherical condenser, which in turn was connected to a 1 liter single-necked still. This distillation flask was connected by a side arm to a cascade washing tower for the removal of excess hydrogen chloride. The crude diester was heated to 159-1600 ° C. with stirring.

  At this temperature, anhydrous hydrogen chloride was introduced from a bomb below the surface of the liquid, which led to a vigorous development of 1,2-dichloroethane. The addition of hydrogen chloride was continued for 6.5 hours at the same temperature. A very rapid development of 1,2-dichloroethane was observed during the first 4 hours. The resulting product weighed 1039 g, had a melting point of 35-550 ° C. and contained 34.6% mono-2-chloroethyl ester of β-chloroethylphosphonic acid, 48.4% free β-chloroethylphosphonic acid and 11/0 anhydride this acid, 2.2% dehydrochlorinated impurities and the remainder other impurities.



   100 g of the above product were extracted four times in succession with 100 g of methylene chloride (CHoCl2) each time. The free acid and its anhydride are practically insoluble in this solvent. About 65 g of white crystalline material remained which consisted of the free acid, the anhydride, about 5% monoester and dehydrohalogenated material.



   The solvent of the combined extracts from the four extractions was distilled off, leaving 35 g of thick syrup consisting of the monoester with about 5% free acid and dehydrohalogenated material.



   Example 2
Following the procedure of Example 1, anhydrous HCl was introduced for about 16 hours at about 1500 ° C. in 39.8 g (0.2 mol) of diethyl ss-chloroethylphosphonate with a purity of 85-90%, which was obtained by reacting vinyl chloride with diethyl phosphite had been made. The HCl was introduced until about 70-85% of the theoretical amount of ethyl chloride had been collected as a by-product in a trap cooled with dry ice and acetone. The viscous main product was kept under vacuum until its weight was constant and then had a weight of 27 g (the theoretical yield of pure β-chloroethylphosphonic acid is 28.8 g).

  The analysis of the product showed: 72.9 / 0 sec-chloroethylphosphonic acid
5.3% of β-chloroethylphosphonic acid bisanhydride
5.0% mono (2-chloroethyl) ester of s-chloroethylphosphonic acid
4.0% dehydrochlorinated products.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Verfahren zur Herstellung von Alkylphosphonsäuren und ss-Halogenalkylphosphonsäuren gemäss Hauptpatent 499 551, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ester einen solchen der Formel (1) EMI3.1 verwendet, in welcher R1 die ss-Halogenäthylgruppe und R und R3 Alkyl- oder Halogenalkylgruppen mit nicht mehr als 6 C-Atomen bedeuten, und dass man diesen Ester bei Temperaturen zwischen 140 und 1650 C mit dem wasserfreien Bromwasserstoff oder Chlorwasserstoff bis zur Bildung eines Produktes behandelt, das ss-Halogenäthylphosphonsäure bzw. Process for the preparation of alkylphosphonic acids and β-haloalkylphosphonic acids according to main patent 499 551, characterized in that the ester of the formula (1) EMI3.1 used, in which R1 is the ss-haloethyl group and R and R3 are alkyl or haloalkyl groups with no more than 6 carbon atoms, and that this ester is at temperatures between 140 and 1650 C with the anhydrous hydrogen bromide or hydrogen chloride until a product is formed treated, the ss-haloethylphosphonic acid or -anhydrid in Mischung mit mindestens 2 o/o Monoester der Formel (2) EMI3.2 oder EMI3.3 höchstens 5 0/0 dehydrohalogenierte Verunreinigungen und höchstens etwa 5 0/0 andere Verunreinigungen enthält. -anhydride in mixture with at least 2 o / o monoester of formula (2) EMI3.2 or EMI3.3 Contains no more than 5% dehydrohalogenated impurities and no more than about 5% other impurities. UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung fortgeführt wird, bis das Produkt 2 bis 40 0/0 des Monoesters enthält. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that the reaction is continued until the product contains 2 to 40 0/0 of the monoester. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass R1 die Chloräthylgruppe bedeutet. 2. The method according to claim, characterized in that R1 is the chloroethyl group. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Gruppen R2 und R3 eine Halogenalkylgruppe ist und dass der wasserfreie HCl oder HBr eingeführt wird, bis das Produkt etwa 2040 O/o des Monoesters enthält. 3. The method according to claim, characterized in that at least one of the groups R2 and R3 is a haloalkyl group and that the anhydrous HCl or HBr is introduced until the product contains about 2040 O / o of the monoester. 4. Verfahren nach einem der Unteransprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Gruppen R1 und R2 die Chloräthylgruppe ist. 4. The method according to any one of the dependent claims 1 or 3, characterized in that at least one of the groups R1 and R2 is the chloroethyl group. 5. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R2 und R3 Alkylgruppen sind und dass der wasserfreie HC1 oder HBr eingeführt wird, bis das Produkt etwa 2-20 0/0 des Monoesters enthält. 5. The method according to claim or one of the dependent claims 1 or 2, characterized in that R2 and R3 are alkyl groups and that the anhydrous HC1 or HBr is introduced until the product contains about 2-20% of the monoester. 6. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Produkt erhalten wird, das praktisch frei vom Diester ist und mehr als 50 O/o des Monoesters der Formel (2) enthält. 6. The method according to claim or one of the dependent claims 1 or 2, characterized in that a product is obtained which is practically free from the diester and contains more than 50% of the monoester of the formula (2). 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Monoester anschliessend durch Extraktion mit einem Halogenkohlenwasserstoff, der 1-8 C-Atome enthält, aus dem Produkt entfernt wird. 7. The method according to claim, characterized in that the monoester is then removed from the product by extraction with a halogenated hydrocarbon containing 1-8 carbon atoms.
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