CS209178B1 - Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid - Google Patents

Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid Download PDF

Info

Publication number
CS209178B1
CS209178B1 CS80365A CS36580A CS209178B1 CS 209178 B1 CS209178 B1 CS 209178B1 CS 80365 A CS80365 A CS 80365A CS 36580 A CS36580 A CS 36580A CS 209178 B1 CS209178 B1 CS 209178B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ester
methylethyl
acid
trimethylphosphite
hours
Prior art date
Application number
CS80365A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jan Stanek
Vera Hermankova
Vaclav Ineman
Jiri Jary
Original Assignee
Jan Stanek
Vera Hermankova
Vaclav Ineman
Jiri Jary
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Stanek, Vera Hermankova, Vaclav Ineman, Jiri Jary filed Critical Jan Stanek
Priority to CS80365A priority Critical patent/CS209178B1/en
Publication of CS209178B1 publication Critical patent/CS209178B1/en

Links

Description

(54) Způsob výroby tetramethylesteru a tetrakis(l-methylethyl)esteru kyseliny dichlormethylendifosfonové(54) A method for producing tetramethyl ester and tetrakis (1-methylethyl) dichloromethylenediphosphonic acid ester

Vynález se týká způsobu výroby tetramethylesteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (I) atetrakis(l-methylethyl)esteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (II), které jsou cennými meziprodukty při synthese složek detergentů, resp. jako přísady do olejů určených pro extremní tlaky. Mezi vyhovujícími složkami detergentů, které lze získat z produktů tohoto vynálezu, jsou sole alkalických kovů, různě substituovaných aminů, nebo amoniové sole kyseliny dichlormethylendifosfonové (kyseliny klodronové) odvozené od esterů I a II. Tetramethylester, popřípadě tetrakis(l-methylethyl)ester kyseliny dichlormethylendifosfonové (I) popř. (II), lze na tyto sole převést různými metodami. Příkladem takové přípravy je hydrolysa vroucí koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou, nebo pyrolysa v případě 1-methylethylesteru, za vzniku volné kyseliny, následovaná přidáním base jako je např. hydroxid sodný, ke kyselině za vzniku příslušné sole (U. S. 3,624,188; U. S. 3,422,021; Belg. 627,205; Brit. 1,026,366).The present invention relates to a process for the preparation of dichloromethylenediphosphonic acid tetramethyl ester (I) and atetrakis (1-methylethyl) dichloromethylenediphosphonic acid ester (II), which are valuable intermediates in the synthesis of detergent components, respectively. as additives for oils intended for extreme pressures. Suitable detergent ingredients obtainable from the products of this invention include alkali metal salts, variously substituted amines, or ammonium salts of dichloromethylenediphosphonic acid (clodronic acid) derived from esters I and II. Tetramethyl ester or tetrakis (1-methylethyl) dichloromethylenediphosphonic acid (I) or tetrakis (1-methylethyl) ester; (II) can be converted to these salts by various methods. An example of such a preparation is hydrolysis of boiling concentrated hydrochloric acid, or pyrolysis in the case of 1-methylethyl ester, to give the free acid followed by addition of a base such as sodium hydroxide to the acid to form the corresponding salt (US 3,624,188; US 3,422,021; Belg. 627,205; Brit., 1,026,366).

Schéma 1Scheme 1

CH2X2 + 2CH 2 X 2 + 2

CH2X2 + 2CH 2 X 2 + 2

P/OR/PORE/

NaPO/OR/NaPO / OR /

po/or/2 (fc)after / or / 2 (fc)

P0/0R/2 P0 / 0R / 2

PO/OR/PO / OR /

PO/OR/2 PO / OR / 2

X = halogenX = halogen

III R = CH3 III R = CH 3

IV R = CH(CH3)2 IV R = CH (CH 3 ) 2

I R = CH3 IR = CH 3

II R = CH(CH3)2 II R = CH (CH 3 ) 2

Dosavadní postup výroby tetramethylésteru a tetrakis(l-methylethyl)esteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (I) popř. (II) lze shrnout pod obecné schéma 1, kde druhý reakční stupeň (c), chlorace tetraalkylesterů kyseliny methylendifosfonové (III, popř. IV) byla postupem času dovedena takřka k dokonalosti. Výtěžek reakce (c) při použití chlornanu ve vodném prostředí, eventuelně za přítomnosti chloridu uhličitého, dosahuje až 85 % (J. Organometal. Chem. 13,199 (1968); U. S. 3,624,188; U. S. 3,772,412).The present process for the preparation of tetramethyl ether and tetrakis (1-methylethyl) dichloromethylenediphosphonic acid ester (I), respectively. (II) can be summarized under General Scheme 1, wherein the second reaction step (c), the chlorination of the methylene diphosphonic acid tetraalkyl esters (III and IV, respectively) has been nearly perfected over time. The yield of reaction (c) using hypochlorite in an aqueous medium, optionally in the presence of carbon tetrachloride, is up to 85% (J. Organometal. Chem. 13,199 (1968); U. S. 3,624,188; U. S. 3,772,412).

X = halogenX = halogen

R = CH3, CH(CH3)2 R = CH 3, CH (CH 3) 2

P/OR/, CH2X2P (OR), CH 2 X 2

RX + CH2XPO/OR/2RX + CH 2 XPO / OR / 2

P/OR/,PORE/,

CH,CH,

PO/OR/,PO / OR /,

PO/OR/,PO / OR /,

Výchozí surovina pro halogenaci, tetraalkylestery kyseliny methylendifosfonové (III, popř. IV), se připravuje podstatně obtížněji. Michaelis-Arbusovova reakce (a), která u primárních halogenidů probíhá velice snadno, je u dihalogenmethanů spojena se značnými komplikacemi. Výtěžek reakce dijodmethanu s trialkylfosfitem (J. Chem. Soc. 1955,3092) nepřesáhl 25 %, v případě dibrommethanu byl ještě nižší (J. Amer. Chem. Soc. 75,5738 (1953); J. Chem. Soc. 1947, 1465). Obtíže dané protichůdnými nároky obou stadií reakce, byly částečně zmenšeny prováděním reakce za přísně kontrolovaných reakčních podmínek, přičemž se vznikající alkylhalogenid neustále oddestilovává. Směs methylenbromidu a tris(l-methylethyl)fosfitu např. vyžaduje přesně stoupající teplotu od 143 °C do 185 °C, s reakční dobou okolo 16 hodin; výtěžek je potom cca 90 % (U. S. 3,251,907). Rozdíly v bodech varu v případě methylesteru jsou již tak nevýhodné, že látka III se připravuje z esteru IV přes odpovídající volnou kyselinu esterifikací (J. Organometal. Chem. 13, 199 (1968)).The starting material for the halogenation, the methylene diphosphonic acid tetraalkyl esters (III or IV), is much more difficult to prepare. The Michaelis-Arbus reaction (a), which proceeds very easily in primary halides, is associated with considerable complications in dihalomethanes. The yield of the reaction of diiodomethane with trialkyl phosphite (J. Chem. Soc. 1955.3092) did not exceed 25%, but was even lower in the case of dibromomethane (J. Amer. Chem. Soc. 75.5738 (1953); J. Chem. Soc. 1947, 1465). The difficulties due to the conflicting claims of both stages of the reaction have been partially alleviated by carrying out the reaction under strictly controlled reaction conditions, with the resulting alkyl halide being constantly distilled off. For example, a mixture of methylene bromide and tris (1-methylethyl) phosphite requires a precisely rising temperature from 143 ° C to 185 ° C, with a reaction time of about 16 hours; the yield is then about 90% (U. S. 3,251,907). The differences in the boiling points of the methyl ester are already disadvantageous that the compound III is prepared from the ester IV via the corresponding free acid by esterification (J. Organometal. Chem. 13, 199 (1968)).

X = halogenX = halogen

R = CH3, CH(CH3)2 ch2x2 R = CH 3 , CH (CH 3 ) 2 and 2 x 2

NaP0/0R/NaP0 / 0R /

-^*NaX + CH2XPO/OR/2 - ^ * NaX + CH 2 XPO / OR / 2

NaP0/0R/NaP0 / 0R /

CH,CH,

PO/OR/2 po/or/2 PO / OR / 2 after / or / 2

Michaelis-Beckerova reakce (b) probíhá u dihalogenmethanů ještě obtížněji (J. Chem. Soc. 1959, 2266); i při provádění ve dvou oddělených stádiích nepřesáhne celkový výtěžek reakce cca 40 % (Monatsh. Chem. 81, 202 (1950)), a pro přípravu esterů III a IV není prakticky používán.The Michaelis-Becker reaction (b) is even more difficult for dihalomethanes (J. Chem. Soc. 1959, 2266); even in two separate stages, the total reaction yield does not exceed about 40% (Monatsh. Chem. 81, 202 (1950)) and is practically not used for the preparation of esters III and IV.

Podstata způsobu výroby tetramethylesteru, popř. tetrakis(l-methylethyl)esteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (I, popř. II) spočívá podle vynálezu v tom, že se na snadno dostupný dimethylester kyseliny trichlormethylfosfonové (V), popř. bis(l-methylethyl)ester kyseliny trichlormethylfosfonové (VI) (Ž. Obšč. Chim. 16, 1521 (1946)) působí trimethylfosfitem, popř. tris(l-methylethyl)fosfitem, za podmínek umožňujících radikálovou reakci, nejlépe za ozařování středotlakou rtuťovou výbojkou. Vznikající tetramethylester I, popř. tetrakis(l-methylethyl)éster II se ze směsi s nadbytečným trimethylfosfitem, popř. tris(l-methylethyl)fosfitem, nezreagovaným dialkylesterem V, popř. VI a dalšími produkty isoluje běžnými postupy, jako je např. destilace. Methylchlorid, popř. 1-methylethylchlorid se oddestilovává v průběhu reakce. Třetí atom chloru se za použitých podmínek prakticky nesubstituuje.The principle of the tetramethyl ester production process, respectively. The tetrakis (1-methylethyl) dichloromethylenediphosphonic acid ester (I or II) according to the invention consists in the formation of the trichloromethylphosphonic acid dimethyl ester (V) or the dimethyl ester of trichloromethylphosphonic acid (V) or (II). trichloromethylphosphonic acid bis (1-methylethyl) ester (VI) (Zh. Obch. Chim. 16, 1521 (1946)) is treated with trimethylphosphite and the like. tris (1-methylethyl) phosphite under conditions permitting a radical reaction, preferably under irradiation with a medium pressure mercury lamp. The resulting tetramethyl ester I, respectively. tetrakis (1-methylethyl) ether II is mixed with excess trimethylphosphite, respectively. tris (1-methylethyl) phosphite, unreacted dialkyl ester V; VI and other products are isolated by conventional techniques such as distillation. Methyl chloride; The 1-methylethyl chloride was distilled off during the reaction. The third chlorine atom is practically unsubstituted under the conditions used.

V R = CH3 VR = CH 3

VI R = CH(CH3)2 VI R = CH (CH 3 ) 2

IR = CH3 II R = CH(CH3)2 IR = CH 3 II R = CH (CH 3 ) 2

P/OR/PORE/

-i-»-CCl3PO/OR/2 - i - »- CCI 3 PO / OR / 2

P/OR/.PORE/.

’CC1 po/or/2 CC1 after / or / 2

Struktura sirupovitého tetramethylesteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (I), distilujícího bez rozkladu při cca 100 °C v lázni a 7 Pa, vyplynula z elementární analysy ze srovnání s autentickým vzorkem (U. S. 3,624,188) a z výsledku hydrolysy vedoucí ke krystalické kyselině klodronové.The structure of the syrup-like tetramethyl ester of dichloromethylene diphosphonic acid (I) distilling without decomposition at about 100 ° C in a bath and 7 Pa resulted from elemental analysis compared to an authentic sample (U. S. 3,624,188) and from hydrolysis resulting in crystalline clodronic acid.

Struktura krystalického tetrakis(l-methylethyl)esteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (II), b. t. 50 °C, vyplynula z elementární analysy a ze srovnání s autentickým vzorkem (U. S. 3,772,412).The structure of the crystalline dichloromethylenediphosphonic acid tetrakis (1-methylethyl) ester (II), m.p. 50 ° C, resulted from elemental analysis and comparison with an authentic sample (U. S. 3,772,412).

po/or/2 po / or / 2

Při ozařování směsi dimethylesteru kyseliny trichlormethylfosfonové (V) a trimethylfosfitu v poměru 1 : 5 středotlakou rtuťovou výbojkou v atmosféře dusíku po dobu 10 hodin se získá cca 40 % tetramethylesteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (I), popř. 80 % (vztaženo na zreagovaný dimethylester V). Výtěžek roste postupně s dobou ozařování. Vyšší poměr složek než 5 ; 1 (P(OCH3)3 : CC13PO(OCH3)2) rychlost reakce výrazně nezvyšuje. S rostoucí teplotou rychlost reakce roste, nicméně průběh reakce je uspokojivý i při teplotě laboratoře. Obdobné závislosti platí i pro průběh reakce bis(l-methylethyl)esteru kyseliny trichlormethylfosfonové s tris(l-methylethyl)fosfitem.By irradiating a 1: 5 mixture of trichloromethylphosphonic acid dimethyl ester (V) and trimethylphosphite with a medium pressure mercury vapor lamp for 10 hours, about 40% of the dichloromethylenediphosphonic acid tetramethyl ester (I), respectively, is obtained. 80% (based on the converted dimethyl ester V). The yield increases gradually with the irradiation time. Component ratio greater than 5; 1 (P (OCH 3 ) 3 : CCl 3 PO (OCH 3 ) 2 ) does not significantly increase the reaction rate. As the temperature rises, the reaction rate increases, but the reaction progress is satisfactory even at room temperature. Similar relationships are also valid for the reaction of the trichloromethylphosphonic acid bis (1-methylethyl) ester with tris (1-methylethyl) phosphite.

Ve srovnání s dříve popsanými metodami přípravy látky I má postup podle vynálezu tyto výhody:Compared to the previously described methods for the preparation of the compound I, the process according to the invention has the following advantages:

1. Použití chloridu uhličitého, místo dibrommethanu nebo dijodmethanu. jUse of carbon tetrachloride in place of dibromomethane or diiodomethane. j

2. Odpodá jedfen reakční stupeň (chlorace).2. Remove one reaction step (chlorination).

3. Experimentální provedení reakce je jednoduché, používá nižší reakční teploty, kratší časy, při srovnatelném výtěžku.3. Experimental execution of the reaction is simple, using lower reaction temperatures, shorter times, with comparable yield.

Příklad 1Example 1

V křemenné aparatuře, opatřené ponornou středotlakou rtuťovou výbojkou a zpětným chladičem, bylo v atmosféře dusíku smícháno 12,0 g dimethylesteru kyseliny trichlormethylfosfonové (V)In a quartz apparatus equipped with a submersible medium pressure mercury lamp and a reflux condenser, 12.0 g of dimethyl trichloromethylphosphonic acid ester (V) was mixed under a nitrogen atmosphere.

Claims (3)

PŘEDMĚTSUBJECT 1. Způsob výroby tetramethylesteru (I) a tetrakis(l-methylethyl)esteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (II), vyznačující se tím, že se na dimethylester kyseliny trichlormethylfosfonové (V), popř. bis(l-methylethyl)ester kyseliny trichlormethylfosfonové (VI), působí trimethylfosfitem, popř. tris(l-methylethyl)-fosfitem, za podmínek umožňujících radikálovou reakci při teplotě +10 °C až +150 °C v atmosféře inertního plynu po dobu 0,5 až 24 hodin, a produkt I, popř. II se z reakční směsi isoluje běžným způsobem, např. destilací.A process for the preparation of tetramethyl ester (I) and tetrakis (1-methylethyl) dichloromethylenediphosphonic acid ester (II), characterized in that the trichloromethylphosphonic acid dimethyl ester (V) and the trichloromethylphosphonic acid dimethyl ester (V) or (II) are prepared. trichloromethylphosphonic acid bis (1-methylethyl) ester (VI), treated with trimethylphosphite, resp. tris (1-methylethyl) phosphite, under conditions permitting a free-radical reaction at a temperature of + 10 ° C to +150 ° C under an inert gas atmosphere for 0.5 to 24 hours, and product I, respectively. II is isolated from the reaction mixture in a conventional manner, for example by distillation. a 40,0 g trimethylfosf itu, teplota reakční směsi byla udržována na 80 °C. Po desetihodinovém ozařování byla reakční směs dělena frakční destilací, která vedle 36,0 gtrimethylfosfitu(50 °C / 13 kPa) a výchozího esteru V (110 °C /1,2 kPa; 4,8 g) poskytla 6,4 g tetramethylesteru kyseliny dichlormethylendifosfonové (I) (100 °C / 7 Pa).and 40.0 g of trimethylphosphite, maintaining the temperature of the reaction mixture at 80 ° C. After 10 hours of irradiation, the reaction mixture was separated by fractional distillation, which in addition to 36.0 g of trimethylphosphite (50 ° C / 13 kPa) and the starting ester V (110 ° C / 1.2 kPa; 4.8 g) gave 6.4 g of tetramethyl acid ester dichloromethylenediphosphone (I) (100 ° C / 7 Pa). Pro C5H12C12O6P2 (301) vypočteno: 19,9 % C, 4,0 % H, 23,6 % Cl, 20,6 % P; nalezeno 20,1 % C, 4,1 % H, 23,3 % Cl, 20,8 % P.For C 5 H 12 Cl 2 O 6 P2 (301) calculated: 19.9% C, 4.0% H, 23.6% Cl, 20.6% P; Found: C, 20.1; H, 4.1; Cl, 23.3; Výchozí dimethylester V byl připraven zahříváním směsi 20 g trimethylfosfitu a 50 ml chloridu uhličitého k varu pod zpětným chladičem po dobu 3 hodin; po odpaření chloridu uhličitého byla látka V předestilována při 110 °C a 1,2 kPa, výtěžek 33,5 g tj. 92 %.The starting dimethyl ester V was prepared by refluxing a mixture of 20 g of trimethylphosphite and 50 ml of carbon tetrachloride for 3 hours; after evaporation of the carbon tetrachloride, V was distilled at 110 ° C and 1.2 kPa, yield 33.5 g, i.e. 92%. VYNÁLEZUOF THE INVENTION 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se dimethylester kyseliny trichlormethylfosfonové (V) a trimethylfosfit v molámím poměru 1 : 4 až 1 : 6 nechají reagovat pri teplotě 70 °C až 90 °C po dobu 6 až 10 hodin.2. The process of claim 1, wherein the trichloromethylphosphonic acid dimethyl ester (V) and trimethylphosphite are reacted in a molar ratio of 1: 4 to 1: 6 at a temperature of 70 ° C to 90 ° C for 6 to 10 hours. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se bis(l-methylethyl)ester kyseliny trichlormethylfosfonové (VI) a tris(l-methylethyl)fosfit v molárním poměru 1:4 až 1:6 nechají reagovat pri teplotě 70 °C až 90 °C po dobu 6 až 10 hodin.3. The process of claim 1, wherein the trichloromethylphosphonic acid bis (1-methylethyl) ester and tris (1-methylethyl) phosphite are reacted at a molar ratio of 1: 4 to 1: 6 at 70 ° C. to 90 ° C for 6 to 10 hours.
CS80365A 1979-10-11 1980-01-18 Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid CS209178B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS80365A CS209178B1 (en) 1979-10-11 1980-01-18 Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS691779A CS209177B1 (en) 1979-10-11 1979-10-11 Method of manufacture of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ ester of dichlormethylenphosphone acid
CS80365A CS209178B1 (en) 1979-10-11 1980-01-18 Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209178B1 true CS209178B1 (en) 1981-11-30

Family

ID=5417301

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS691779A CS209177B1 (en) 1979-10-11 1979-10-11 Method of manufacture of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ ester of dichlormethylenphosphone acid
CS80365A CS209178B1 (en) 1979-10-11 1980-01-18 Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS691779A CS209177B1 (en) 1979-10-11 1979-10-11 Method of manufacture of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ ester of dichlormethylenphosphone acid

Country Status (1)

Country Link
CS (2) CS209177B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS209177B1 (en) 1981-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100471830C (en) Process for preparing alkenone ethers
US2394829A (en) Allyl-type phosphates and their preparation
US2500022A (en) Dialkyl alkoxy methane phosphonates and method of preparation
US2632018A (en) Halogen-containing phosphorus acids and esters
CN108137629B (en) Process for preparing phosphonites
US2871263A (en) Phosphonic dihalides
US3626037A (en) Mono-2-haloethyl esters of 2-haloethanephosphonic acid
CS209178B1 (en) Manufacturing process of tetramethylester and tetrakis /1-methylethyl/ester of dichlormethylendiphosphone acid
DE60100106T2 (en) Process for the preparation of cyclopropenes
US5177238A (en) Preparation of dialkyl allylphosphonic acid diesters
KR100776105B1 (en) Process for preparing methylene bisphosphonic acid salt
US3104259A (en) Method of preparing phosphinic chlorides
US4478763A (en) Process for preparing alpha-fluorinated alkanediphosphonates
US2728806A (en) Phosphorus modified halogenated hydrocarbons
US3574735A (en) Process for the manufacture of unsaturated phosphonic acid dichlorides
CS204722B1 (en) Method of producing tetraethylester of dichlormethylene diphosphonic acid
US2413049A (en) Methyl silicon halides and their production
US2882304A (en) Production of organic phosphonyl halide
US4080377A (en) Production of cyclic five-membered ring unsaturated phosphine dichlorides
JPH05155826A (en) Preparation of 1-alkoxy-2-dialkylaminoethane
US3270066A (en) Substituted polyhalocyclopentadienes and processes for their production
CS204721B1 (en) Method of producing tetraethylester of dichlormethylene diphosphonic acid
US3475484A (en) Process for the preparation of esters from myrcene hydrohalides
US7435841B2 (en) Preparation of halohydrocarbyl phosphonic acid diesters
SU975713A1 (en) Process for producing beta-iodoalkylphosphonic acids