DE1132133B - Process for the preparation of dithiophosphinic acid esters - Google Patents
Process for the preparation of dithiophosphinic acid estersInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Dithiophosphinsäureestern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Dithiophosphinsäureestern. Process for the preparation of dithiophosphinic acid esters The invention relates to a process for the preparation of dithiophosphinic acid esters.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich Dithiophosphinsäureester mit hohen Ausbeuten mit geringem technischem Aufwand herstellen, da weder schwierig einzuhaltende Reaktionsbedingungen noch die Anwendung eines Katalysators erforderlich sind. According to the process of the invention, dithiophosphinic acid esters can be obtained Produce with high yields with little technical effort, since neither difficult The reaction conditions to be observed still require the use of a catalyst are.
Bei dem Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Dithiophosphinsäureestern setzt man eine Dithiophosphinsäure der allgemeinen Formel in welcher R und R'gegebenenfalls verzweigte Alkylreste mit bis zu 8 C-Atomen bzw. den Phenylrest bedeuten, mit Monoolefinen, welche gegebenenfalls durch die Carbalkoxy-oder die Hydroxyphenylgruppe substituiert sein können, mit Pinenen oder mit Chinon in etwa äquimolaren Mengen gegebenenfalls in organischen inerten Lösungsmitteln bei etwa 40 bis 250°C, insbesondere bei 100 bis 110°C, um.In the process of the invention for the preparation of dithiophosphinic acid esters, a dithiophosphinic acid of the general formula is used in which R and R 'are optionally branched alkyl radicals with up to 8 carbon atoms or the phenyl radical, with monoolefins which may optionally be substituted by the carbalkoxy or hydroxyphenyl group, with pinenes or with quinone in approximately equimolar amounts, optionally in organic inert solvents at about 40 to 250 ° C, in particular at 100 to 110 ° C to.
Die Reaktionskomponenten sollen in solchen Anteilen und bei solchen Temperaturen zur Einwirkung aufeinander gebracht werden, daß die Reaktion mit ausreichender Geschwindigkeit und ohne wesentliche Zersetzung der gebildeten Ester abläuft ; dies wird so lange durchgeführt, bis der Säurewert der Reaktionsmischung sich wesentlich verringert hat. The reaction components should be in such proportions and in such Temperatures are brought to act on each other that the reaction with sufficient Proceeds rapidly and without substantial decomposition of the esters formed; this is carried out until the acid value of the reaction mixture is significantly has decreased.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Ester der Dithiophosphinsäuren kommen insbesondere als qualitätsverbessernde Zusätze zu Ölen, Schmiermitteln oder Weichmachern in Betracht. The esters of dithiophosphinic acids prepared by the process of the invention come in particular as quality-improving additives to oils, lubricants or Plasticizers into consideration.
Es ist bekannt, daß man Monothiophosphinsäureester als qualitätsverbessernde Zusätze in Schmierölen verwenden kann. Eine geringe Zugabe dieser Ester steigert die Belastbarkeit des Ölfilms. Dabei besteht ein Nachteil dieser Monothiophosphinsäureester, die besonders aus der deutschen Patentschrift 851237 bekannt sind, darin, daß die mit diesen Stoffen versetzten Öle nur eine geringe Oxydationsresistenz bieten. It is known that monothiophosphinic acid esters are used as quality-improving Can use additives in lubricating oils. A small addition of these esters increases the resilience of the oil film. There is a disadvantage of these monothiophosphinic acid esters, which are particularly known from German patent specification 851237, in that the Oils mixed with these substances have only a low resistance to oxidation.
Dies führt zu einer verhältnismäßig starken Erhöhung der Viskosität bei höheren Betriebstemperaturen.This leads to a relatively large increase in viscosity at higher operating temperatures.
Demgegenüber wird durch die Verwendung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Dithiophosphinsäureester die Oxydationsresistenz der Öle wesentlich gesteigert, bzw. es wird die Zunahme der Viskosität erheblich verlangsamt, wie sich bei Vergleichsversuchen herausgestellt hat. In contrast, the use of the Invention produced dithiophosphinic acid esters the oxidation resistance of oils significantly increased, or the increase in viscosity is significantly slowed down, as has been found in comparative tests.
Die nach der Erfindung als Ausgangsmaterialien einzusetzenden Dithiophosphinsäuren können durch Umsetzung einer Grignard-Verbindung mit Phosphorpentasulfid hergestellt werden (vgl. » Organophosphorus Compounds «, G. M. Kosolopoff, S. 135, John Wiley & Sons, New York 1950). Ein weiteres Verfahren zur Herstellung dieser Diorgano-dithiophosphinsäuren ist in der am 26.1.1954 eingereichten USA.-Patentanmeldung (Serial Nr. 406 323) behandelt. The dithiophosphinic acids to be used as starting materials according to the invention can be prepared by reacting a Grignard compound with phosphorus pentasulfide (cf. "Organophosphorus Compounds", G. M. Kosolopoff, p. 135, John Wiley & Sons, New York 1950). Another method of making these diorgano-dithiophosphinic acids is in U.S. patent application filed January 26, 1954 (Serial No. 406 323) treated.
Beim Verfahren der Erfindung wird die Dithiophosphinsäure mit einem Monoolefin, besonders mit wenigstens 4 C-Atomen, das gegebenenfalls durch die Carbalkoxy-oder die Hydroxyphenylgruppe substituiert sein kann, einem Pinen oder mit Chinon zunächst bei Raumtemperatur vermischt oder gelöst. In the method of the invention, the dithiophosphinic acid with a Monoolefin, especially with at least 4 carbon atoms, which is optionally replaced by the carbalkoxy or the hydroxyphenyl group can be substituted with a pinene or quinone initially mixed or dissolved at room temperature.
Da die stöchiometrischen Bedingungen der Reaktion im allgemeinen 1 Mol Dithiophosphinsäure je Mol der vorstehend genannten ungesättigten, organischen Verbindung erfordern, bevorzugt man diese Molverhältnisse. Es kann jedoch auch ein Überschuß der einen Reaktionskomponente vorteilhaft sein, damit ein vollständiger Ablauf der Reaktion erzielt wird.Since the stoichiometric conditions of the reaction are generally 1 Moles of dithiophosphinic acid per mole of the above-mentioned unsaturated organic Require compound, these molar ratios are preferred. However, it can also be a Excess of the one reaction component can be advantageous, so that a complete Course of the reaction is achieved.
Der Überschuß einer Reaktionskomponente kann durch bekannte Maßnahmen, beispielsweise durch Destillation, wieder entfernt und zurückgewonnen werden. Im allgemeinen tritt die Reaktion nicht ein, bevor das Reaktionsgemisch auf etwa 40 bis 50°C erhitzt worden ist. Dies schließt nicht aus, daß die Reaktion jedoch in gewissen Fällen schon bei Raumtemperatur beginnt. Es kann auch eine wesentlich höher liegende Temperatur bis 250° C angewendet werden.The excess of a reaction component can be determined by known measures, for example by distillation, can be removed again and recovered. in the generally the reaction does not occur until the reaction mixture has reached about 40 up to 50 ° C has been heated. This does not preclude the reaction however, in certain cases it starts at room temperature. It can also be an essential higher temperatures up to 250 ° C can be used.
Im allgemeinen schreitet die Reaktion bei Temperaturen im unteren Teil des vorstehend angegebenen Bereiches, beispielsweise bei 100 bis 110°C, genügend schnell voran, so dal3 hierbei höhere Temperaturen nicht angewendet zu werden brauchen. Die niedrigeren Temperaturen werden bevorzugt, da sie leichter, wirtschaftlicher und technisch einfacher zu erreichen sind und dabei eine geringere Neigung der entstehenden Endprodukte zur Zersetzung besteht. In general, the reaction proceeds at temperatures below Part of the range given above, for example at 100 to 110 ° C., is sufficient fast, so that higher temperatures do not need to be used here. The lower temperatures are preferred as they are lighter, more economical and are technically easier to reach, with a lower inclination of the resulting End products to decompose.
Nachdem das Reaktionsgemisch bis zu einer Temperatur erhitzt worden ist, bei welcher die Reaktion einsetzt, verläuft die Reaktion in Abhängigkeit von der Art der Reaktionskomponenten entweder endotherm oder exotherm. Bei Anwendung eines Monoolefins, welches aktivierte Doppelbindungen enthält, verläuft dabei die Reaktion im allgemeinen exotherm ; hierbei kann es notwendig sein, daß man das Reaktionsgemisch kühlt oder die Reaktionskomponenten so langsam zusammenbringt, daß ein übermäßiges Erhitzen des Reaktionsgemisches vermieden wird. After the reaction mixture has been heated up to a temperature at which the reaction starts, the reaction proceeds as a function of the nature of the reaction components either endothermic or exothermic. When applied of a monoolefin, which contains activated double bonds, runs the Reaction generally exothermic; here it may be necessary to use the reaction mixture cools or brings the reaction components together so slowly that an excessive Heating the reaction mixture is avoided.
In solchen Fällen ist es im allgemeinen zweckmäßig, daß man nach dem Abklingen der exothermen Hauptreaktion die Reaktionsmasse eine kurze Zeit lang, im allgemeinen wenigstens etwa 1/2 Stunde lang zur Vervollständigung der Reaktion weiter erhitzt. Die Umsetzung ist beendet, wenn das Reaktionsgemisch einen konstanten und niedrigen Säurewert erreicht hat.In such cases, it is generally appropriate that after If the main exothermic reaction subsides the reaction mass for a short time, generally at least about 1/2 hour to complete the reaction further heated. The reaction is complete when the reaction mixture has a constant and has reached low acidity.
Bei der Aufarbeitung und Ausfällung des umgesetzten Reaktionsgemisches mit Lösungsmitteln erhält man eine Lösungsmittelschicht, welche aus einem Gemisch des ursprünglich eingesetzten Lösungsmittels, ferner des beispielsweise für die Aufarbeitung als Lösungsmittel angewendeten Methanols und gegebenenfalls nicht umgesetzter Dithiophosphinsäure besteht. Diese Lösungsmittelschicht wird abgezogen und die Säurezahl des Produktes bestimmt. Sofern die Säurezahl die Anwesenheit von wesentlichen Mengen Dithiphosphinsäure anzeigt, wird das Produkt in dem gewählten Lösungsmittel gelöst und nochmals in der genannten Weise, beispielsweise mit Methanol, ausgefällt. Bei der praktischen Ausführung ist es sehr schwierig, die letzten Spuren von Dithiophosphinsäure zu entfernen. Bei den meisten Anwendungszwecken der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten neuen Stoffe ist jedoch eine nachteilige Wirkung dieser verhältnismäßig kleinen Mengen an zurückbleibender Dithiophosphinsäure nicht zu beobachten. In the work-up and precipitation of the reacted reaction mixture with solvents, a solvent layer is obtained which consists of a mixture of the solvent originally used, also for example for the Working up of the methanol used as a solvent and any unreacted methanol Dithiophosphinic acid consists. This solvent layer is peeled off and the acid number of the product. Provided the acid number is the presence of substantial amounts Indicates dithiphosphinic acid, the product is dissolved in the chosen solvent and again in the manner mentioned, for example with methanol, precipitated. at in practice it is very difficult to remove the last traces of dithiophosphinic acid to remove. For most purposes that of the method of the invention produced new substances is however a detrimental effect of this proportionately small amounts of residual dithiophosphinic acid not observed.
Das so gewonnene Produkt wird wiederum in dem gewählten Lösungsmittel aufgelöst und im Anschluß daran nach einer der folgenden Arbeitsweisen aufgearbeitet. The product obtained in this way is in turn in the chosen solvent dissolved and then worked up according to one of the following working methods.
I. Die Lösung kann in ein Destillationsgefäß eingebracht und erhitzt werden, bis sich das Volumen etwa auf den halben Anteil verringert hat. I. The solution can be placed in a still and heated until the volume has reduced to about half that proportion.
Das Destillat stellt eine Mischung des gewählten Lösungsmittels und im wesentlichen sämtlicher niedrigersiedenden Verunreinigungen des Lösungsmittels dar, welche in dem zu destillierenden Flüssigkeitsgemischursprünglichvorhandenwaren. The distillate represents a mixture of the selected solvent and essentially all of the lower boiling point impurities in the solvent which were originally present in the liquid mixture to be distilled.
Das zurückbleibende Endprodukt besteht aus einer Lösung des Verfahrensproduktes in dem gewählten Lösungsmittel. The end product that remains consists of a solution of the process product in the chosen solvent.
2. Die Lösung kann auch in ein Destillationsgefäß eingebracht und unter vermindertem Druck erhitzt werden, bis das Lösungsmittel entfernt ist. 2. The solution can also be placed in a distillation vessel and heated under reduced pressure until the solvent is removed.
Die zurückbleibende Flüssigkeit besteht im wesentlichen aus dem lösungsmittelfreien Verfahrensprodukt. The remaining liquid consists essentially of the solvent-free Process product.
In Abhängigkeit von dem besonderen Anwendungszweck, für welchen das Verfahrensprodukt eingesetzt werden soll, ist eine der vorstehend erläuterten Arbeitsweisen zu befolgen. Wenn das Verfahrensprodukt beispielsweise als Zusatzmittel zu Heizölen, Schmiermitteln und Plastifizierungsmitteln bzw. Weichmachern angewendet werden soll, wird die erste Arbeitsweise bevorzugt. Wenn man das Verfahrensprodukt in dieser Weise bearbeitet, weist es gewöhnlich seine maximale Löslichkeit in organischen Substanzen auf. Depending on the particular application for which the Process product to be used is one of the working methods explained above to obey. If the process product is used, for example, as an additive to heating oils, Lubricants and plasticizers or plasticizers are to be used, the first mode is preferred. If you look at the process product in this Wisely processed, it usually exhibits its maximum solubility in organic Substances on.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher veranschaulicht. The invention is illustrated in more detail below with the aid of a few examples.
Beispiel 1 Herstellung von-Carbomethoxyheptadecylester der Diphenyldithiophosphinsäure 1 Mol (330 g) von im wesentlichen reiner Diphenyldithiophosphinsäure mit den folgenden Analysenwerten : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 25,6 °/o 24,9 °/o Phosphor............. 12,4°/o 12,2°/o Säurezahl............. 223 173 wurde mit 1 Mol (296 g) Methyloleat unter fortgesetztem Rühren 10 Stunden lang auf 90 bis 100°C erhitzt. Die Säurezahl der Mischung verminderte sich in dieser Zeit von 87,5 auf 35. Nach dem Erkalten wurde das Ganze einmal mit ungefähr dem gleichen Volumen einer 5°/oigen wäßrigen Natriumcarbonatlösung gewaschen, wobei eine kleine Menge von Benzol und n-Butanol zugesetzt wurde, um die Abtrennung zu erleichtern. Anschließend wurde die organische Schicht dreimal mit Wasser gewaschen und wie in der vorangehenden Stufe zur Entfernung der Lösungsmittel destilliert. Die dunkelgefärbte Flüssiglceit, die im Destillationskolben zurückblieb, wog 501 g. Sie bestand im wesentlichen aus reinem Dithiophosphinsäureester.Example 1 Preparation of carbomethoxyheptadecyl ester of diphenyldithiophosphinic acid 1 mole (330 g) of essentially pure diphenyldithiophosphinic acid with the following analysis values: Calculated Found sulfur .............. 25.6 ° / o 24.9 ° / o phosphorus ............. 12, 4 ° / o 12.2 ° / o acid number ............. 223 173 was heated with 1 mol (296 g) of methyl oleate with continued stirring at 90 to 100 ° C for 10 hours. The acid number of the mixture decreased from 87.5 to 35 during this time. After cooling, the whole thing was washed once with approximately the same volume of a 5% aqueous sodium carbonate solution, a small amount of benzene and n-butanol being added. to facilitate separation. Then the organic layer was washed three times with water and distilled as in the previous step to remove the solvents. The dark colored liquid ice left in the distillation flask weighed 501 g. It consisted essentially of pure dithiophosphinic acid ester.
Analyse : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 10,2 °/0 10,9 °/0 Phosphor............. 4,95 °/0 5,08 °/o Säurezahl 8,7 Beispiel 2 Herstellung von Dihydroxyphenylester von Diphenyldithiophosphinsäure Diphenyldithiophosphinsäure (428 g, 1,3 Mol der gleichen Säure, wie sie im Beispiel 1 verwendet wurde) wurde in 500 ml Benzol gelöst und zu dieser Lösung allmählich in der Weise eine Lösung von p-Chinon (140,4 g, 1,3 Mol) in 750 ml warmen Benzol gegeben, daß die Reaktionsmischung auf ungefähr 50°C ge- halten wurde (exotherme Reaktion). Nachdem alles zugegeben war, wurde die Mischung 11/2 Stunden bei 45 bis 50°C gerührt. Nach dem Abkühlen wurde anschließend mit einer 5°/Oigen Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde mit 800 g einer 20°/oigen wäßrigen Natriumhydroxydlösung extrahiert und der wäßrige Extrakt mit Salzsäure angesäuert. Sodann wurde der angesäuerte Extrakt mit Benzol ausgeschüttelt, die Benzolschicht gewaschen und destilliert, um flüchtige Substanzen zu entfernen.Analysis: Calculated Found sulfur .............. 10.2 ° / 0 10.9 ° / 0 phosphorus ............. 4.95 ° / 0 5.08% acid number 8.7 Example 2 Preparation of dihydroxyphenyl ester of diphenyldithiophosphinic acid Diphenyldithiophosphinic acid (428 g, 1.3 mol of the same acid as used in Example 1) was dissolved in 500 ml of benzene, and a solution of p-quinone (140.4 g, 1.3 Mol) in 750 ml of warm benzene that the reaction mixture was kept at about 50 ° C (exothermic reaction). After everything had been added, the mixture was stirred at 45 to 50 ° C. for 11/2 hours. After cooling, it was then washed with a 5% sodium bicarbonate solution and water. The organic layer was extracted with 800 g of a 20% aqueous sodium hydroxide solution, and the aqueous extract was acidified with hydrochloric acid. The acidified extract was then extracted by shaking with benzene, and the benzene layer was washed and distilled to remove volatile substances.
Der schwachgelbgefärbte halbfeste Destillationsrückstand wog 425 g und bestand aus reinem Dihydroxyphenylester der Diphenyldithiophosphinsäure. The pale yellow colored semi-solid distillation residue weighed 425 g and consisted of pure dihydroxyphenyl ester of diphenyldithiophosphinic acid.
Analyse : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 17,88 °/0 17,15°/o Phosphor............. 8,66°/o 8,63 °/o Hydroxylgruppen...... 9,5°/0 8, 74°/0 Beispiel 3 Herstellung des Dihydroxyphenylesters der Di-(2-äthylhexyl)-dithiophosphinsäure Es wurde in bekannter Weise 2-Äthylhexylmagnesiumchlorid aus 2-Äthylhexylchlorid (594 g, 4 Mol), Magnesiumspänen (97,2 g, 4 Mol) und einer katalytisch wirkenden Menge (5 g) Äthylbromid in wasserfreiem Äther hergestellt.Analysis: Calculated Found sulfur .............. 17.88 ° / 0 17.15 ° / o phosphorus ............. 8.66 ° / o 8.63% hydroxyl groups ...... 9.5 ° / 0 8, 74 ° / 0 Example 3 Preparation of the dihydroxyphenyl ester of di (2-ethylhexyl) dithiophosphinic acid It was prepared in a known manner from 2-ethylhexyl chloride (594 g, 4 mol), magnesium turnings (97.2 g, 4 mol) and a catalytically active amount (5 g) of ethyl bromide in anhydrous ether.
Diese Grignardlösung wurde langsam unter Rühren zu einer Suspension von Phosphorpentasulfid (222 g, l Mol) in absolutem Äther gegeben, so daß die Mischung durch die Reaktionswärme in schwachem Sieden gehalten wurde. Nachdem alles hinzugefügt war, wurde die Mischung 1 Stunde unter Rückfluß und 4 Stunden bei Raumtemperatur weitergerührt und anschließend mit einer Eiswasser-Ammoniumchlorid-Lösung extrahiert, die nach kurzer Zeit mit Salzsäure angesäuert wurde. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Ein Teil des Äthers wurde aus dem Filtrat bei Raumtemperatur und vermindertem Druck (etwa 100 mm Hg) entfernt, wobei ein schwacher Stickstoffstrom durch die Lösung hindurchgeleitet wurde, um die Entfernung des Äthers zu fördern. Die im Kolben zurück- bleibende Flüssigkeit wog 1200 g, hatte eine Säurezahl von 98 und war im wesentlichen reine Di- (2-äthylhexyl)-dithiophosphinsäure (2,1 Mol) in ätherischer Lösung. This Grignard solution slowly became a suspension with stirring of phosphorus pentasulfide (222 g, 1 mole) in absolute ether, so that the mixture was kept at a low boil by the heat of reaction. After everything is added the mixture was refluxed for 1 hour and at room temperature for 4 hours stirred further and then extracted with an ice-water-ammonium chloride solution, which was acidified with hydrochloric acid after a short time. The organic layer was separated, washed with water, dried over anhydrous magnesium sulfate and filtered. Part of the ether was reduced from the filtrate at room temperature Pressure (about 100 mm Hg) removed, allowing a gentle stream of nitrogen through the solution was passed through to promote the removal of the ether. The back in the piston permanent Liquid weighed 1200 g, had an acid number of 98, and was essentially pure Di- (2-ethylhexyl) dithiophosphinic acid (2.1 mol) in ethereal solution.
Zu der so hergestellten Dithiophosphinsäure wurde langsam p-Chinon (226 g, 2,1 Mol) so zugegeben, daß die Reaktionsmischung ohne äußere Wärmezufuhr leicht siedete. Nach beendeter Zugabe wurde die Mischung ll/2 Stunden bei ungefähr 50°C gerührt. The dithiophosphinic acid thus produced slowly became p-quinone (226 g, 2.1 mol) added so that the reaction mixture without external heat supply simmered slightly. When the addition was complete, the mixture became 1/2 hour at approximately 50 ° C stirred.
Die Reinigung durch Waschen und Extraktion mittels Natronlauge wurde dann in der gleichen Weise, wie im Beispiel 2, ausgeführt.The purification by washing and extraction with sodium hydroxide solution was made then carried out in the same manner as in Example 2.
Die braune viskose Flüssigkeit, die in dem Destillationskolben zurückblieb, wog 260 g und bestand im wesentlichen aus reinem Dihydroxyphenylester der Di- (2-äthylhexyl)-dithiophosphinsäure, wie die Analyse zeigt : Analyse : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 14,87 °/o 13,0 °/o Phosphor............. 7,21% 7, 31"/. The brown viscous liquid that remained in the still weighed 260 g and consisted essentially of pure dihydroxyphenyl ester of di- (2-ethylhexyl) dithiophosphinic acid, as the analysis shows: Analysis: Calculated Found sulfur .............. 14.87 ° / o 13.0 ° / o phosphorus ............. 7.21% 7.31 "/.
Hydroxylgruppen...... 7, 91"/o 6,18 °/0 Beispiel 4 Herstellung von sec-Octylester der Di- (4-methylsec-amyl)-dithiophosphinsäure Es wurde in bekannter Weise 4-Methyl-sec-amylmagnesiumchlorid aus (CH3) 2CHCH2CHCICH3 (723 g, 6 Mol), Magnesiumspänen (145 g, 6 Mol) und einer katalytisch wirkenden Menge (5 ml) Äthylbromid in absolutem Äther hergestellt.Hydroxyl groups ...... 7.91 "/ o 6.18 ° / 0 Example 4 Preparation of sec-octyl ester of di- (4-methylsec-amyl) dithiophosphinic acid 4-Methyl-sec-amylmagnesium chloride was prepared in a known manner from (CH3) 2CHCH2CHCICH3 (723 g, 6 mol), magnesium turnings (145 g, 6 mol) and a catalytically active amount (5 ml) of ethyl bromide in absolute ether.
Dieses Grignard-Reagens wurde langsam unter Rühren zu einer Suspension von Phosphorpentasulfid (333 g, 1,5 Mol) in absolutem Atlier zugegeben, so daß die Mischung durch die Reaktionswärme mäßig siedete. Nachdem alles hinzugefügt war, wurde die Mischung 21/2 Stunden lang gelinde unter Rückfluß erhitzt und anschließend mit einer wäßrigen Lösung von Ammoniumchlorid extrahiert, die nach kurzer Zeit mit Salzsäure angesäuert wurde. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das ätherische Lösungsmittel wurde aus dem Filtrat durch Destillation bei 100°C und 30 mm Hg Druck entfernt. Die in dem Kolben zurückbleibende Substanz wurde in Benzol aufgenommen, mit verdünnter Salzsäure und anschließend mit Wasser gewaschen und bei 95°C und 45 mm Hg Druck zur Entfernung des Benzols destilliert. This Grignard reagent slowly became a suspension with stirring of phosphorus pentasulfide (333 g, 1.5 mol) was added in absolute atlier so that the Mixture boiled moderately due to the heat of reaction. After everything was added the mixture was gently refluxed for 21/2 hours and then extracted with an aqueous solution of ammonium chloride, which after a short time with Hydrochloric acid was acidified. The organic layer was separated with water washed, dried over anhydrous magnesium sulfate and filtered. The ethereal Solvent was removed from the filtrate by distillation at 100 ° C and 30 mm Hg pressure removed. The substance remaining in the flask was taken up in benzene, washed with dilute hydrochloric acid and then with water and at 95 ° C and Distilled 45 mm Hg pressure to remove the benzene.
Die fettiggrüne Flüssigkeit, die in dem Destillationsgefäß zurückblieb, wog 440 g, hatte eine Säurezahl von 207 und war im wesentlichen reine Di- (4-methylsec-amyl)-dithiophosphinsäure. The greasy green liquid that was left in the still weighed 440 g, had an acid number of 207 and was essentially pure di- (4-methylsec-amyl) dithiophosphinic acid.
Ein Teil der so hergestellten Säure (200 g, 0,75 Mol) wurde mit einem Überschuß von n-Octen-1 (169 g, 1,5 Mol) vermischt und die Mischung unter Rückfluß (125 bis 132°C) gerührt, bis die Säurezahl auf einen im wesentlichen konstanten Wert zurückgegangen war. A portion of the acid so produced (200 g, 0.75 mol) was with a Excess of n-octene-1 (169 g, 1.5 mol) mixed and the mixture under reflux (125 to 132 ° C) stirred until the acid number is essentially constant Value had declined.
Dafür wurden 12 Stunden benötigt ; in dieser Zeit fiel die Säurezahl von einem anfänglichen Wert von 112 auf einen Endwert von 62 ab.This took 12 hours; during this time the acid number fell from an initial value of 112 to a final value of 62.
Die Reaktionsmischung wurde mit einer wäßrigen Lösung von Natriumbicarbonat gewaschen, um nicht umgesetzte Dithiophosphinsäure zu entfernen. Die organische Schicht wurde dann abgetrennt und bei 100° C und 25 mm Hg Druck destilliert, um nicht umgesetztes n-Octen-1 zu entfernen. The reaction mixture was washed with an aqueous solution of sodium bicarbonate washed to remove unreacted dithiophosphinic acid. The organic Layer was then separated and distilled at 100 ° C and 25 mm Hg pressure to remove unreacted n-octene-1.
Die fettige braune Flüssigkeit, welche im Destillationsgefäß zurückblieb, wog 95 g. Sie war im wesentlichen reiner Octylester der Di- (4-methyl-sec-amyl)-dithiophosphinsäure. The greasy brown liquid that remained in the still weighed 95 g. It was essentially pure octyl ester of di- (4-methyl-sec-amyl) -dithiophosphinic acid.
Analyse : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 16,9°/o 15,6°/o Phosphor............. 8s2 °/o 7, 77 °/o Säurezahl 12 Beispiel 5 Herstellung des tert.-Butylesters der Diphenyldithiophosphinsäure Es wurde eine Lösung von 50 g Diphenyldithiophosphinsäure in 200 ml Benzol hergestellt und diese zum Rückfluß erhitzt. In diese siedende Lösung wurde 10 Stunden lang gasförmiges Isobutylen eingeleitet ; nach dieser Zeit war die Säurezahl auf 11 vermindert.Analysis: Calculated Found sulfur .............. 16.9% 15.6% phosphorus ............. 8s2% 7 , 77% acid number 12 Example 5 Preparation of the tert-butyl ester of diphenyldithiophosphinic acid A solution of 50 g of diphenyldithiophosphinic acid in 200 ml of benzene was prepared and this was heated to reflux. Gaseous isobutylene was passed into this boiling solution for 10 hours; after this time the acid number was reduced to 11.
Die Lösung wurde dann eingeengt und die zurückbleibende Flüssigkeit in 10°/oige wäßrige Natriumbicarbonatlösung gegossen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und die feste Substanz aus Naphtha umkristallisiert, wobei 30 g einer Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 90 bis 92°C erhalten wurden. Der Mischschmelzpunkt dieses Produktes mit einer authentischen Probe von tert.-Butyl-diphenyldithiophosphinat betrug 91 bis 92°C.The solution was then concentrated and the remaining liquid Poured into 10% aqueous sodium bicarbonate solution. The precipitate was filtered off and the solid substance is recrystallized from naphtha, whereby 30 g of a compound with a melting point of 90 to 92 ° C were obtained. The mixed melting point of this Product with an authentic sample of tert-butyl diphenyldithiophosphinate was 91 to 92 ° C.
Beispiel 6 Herstellung des p-Hydroxyphenylisopropylesters der Diphenyldithiophosphinsäure Zur Herstellung dieses Esters wurden 67 g (0,5 Mol) p-Allylphenol und 125 g (0,5 Mol) Diphenyldithiophosphinsäure 8 Stunden lang bei 100°C zusammen gerührt. Es entstand eine braune viskose Flüssigkeit, die folgende Analysenwerte aufwies : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 16,7 °/0 15,8 °/o Phosphor............. 8,1 °/o 7,7 °/0 Beispiel 7 Herstellung des oc-Pinenesters der Diphenyldithiophosphinsäure Es wurden 272 g (2,0 Mol)-Pinen und 125 g (0,5 Mol) Diphenyldithiophosphinsäure 5 Stunden lang bei 110 bis 167°C zusammen gerührt. Anschließend wurde das erhaltene Produkt auf 200° C bei 20 mm Hg Druck erhitzt, um überschüssiges-Pinen zu entfernen. Der Destillationsrückstand wog 200 g.Example 6 Preparation of the p-hydroxyphenylisopropyl ester of diphenyldithiophosphinic acid To prepare this ester, 67 g (0.5 mol) of p-allylphenol and 125 g (0.5 mol) of diphenyldithiophosphinic acid were stirred together at 100 ° C. for 8 hours. The result was a brown viscous liquid which had the following analytical values: Calculated Found sulfur .............. 16.7% / 0 15.8% phosphorus ........ ..... 8.1 ° / o 7.7 ° / 0 Example 7 Preparation of the oc-pinene ester of diphenyldithiophosphinic acid There were 272 g (2.0 mol) -pinene and 125 g (0.5 mol) diphenyldithiophosphinic acid for 5 hours stirred together for a long time at 110 to 167 ° C. The product obtained was then heated to 200 ° C. at 20 mm Hg pressure in order to remove excess pinene. The distillation residue weighed 200 g.
Er stellte eine ölige Flüssigkeit mit den folgenden Analysenwerten dar : Berechnet Gefunden Schwefel.............. 16,5 °/o 16,7 °/o Phosphor............. 8,0 °/o 7,4 °/o Verseifungszahl........ 145 145 Die Vorteile, welche sich in der Technik bei der Anwendung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten neuen Produkte ergeben, sind aus der vergleichenden Gegenüberstellung von bekannten Dithiophosphorsäuren und den Dithiophosphinsäureestern nach dem Verfahren der Erfindung ersichtlich.He presented an oily liquid with the following analytical values dar: Calculated Found sulfur .............. 16.5 ° / o 16.7 ° / o phosphorus ............. 8.0 ° / o 7.4 ° / o saponification number ........ 145 145 The advantages, which are in the Technique in applying the new ones made by the method of the invention Products are obtained from the comparative comparison of known dithiophosphoric acids and the dithiophosphinic acid esters can be seen according to the process of the invention.
Dabei wurden der Untersuchung folgende Produkte zu Grunde gelegt :
1. Dithiophosphinsäureester nach dem Verfahren der Erfindung :
2. Dithiophosphorsäureester
Es wurden beide Produkte zur Überprüfung ihrer jeweiligen thermischen Stabilität
auf Temperaturen zwischen 200 und 250°C erhitzt. Der Dithiophosphorsäureester zersetzte
sich dabei fast momentan, während der Dithiophosphinsäureester noch nach 18 Stunden
bei der gleichen Temperatur unverändert blieb. Auf Grund der sich in gleicher Weise
verschiebenden Zersetzungsgeschwindigkeiten dieser Produkte bei niedrigeren Temperaturen
ist ersichtlich, daß die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen
besonders thermisch stabil sind, was bei Schmiermittelzusätzen
Daraufhin wurde in beide Proben je ein Kupferstreifen eingebracht, um die Oxydation
zu begünstigen ; die Proben wurden dann während 231 Stunden auf einer Temperatur
von 149°C gehalten. Jeweils nach 96,120,144,160,190 und 231 Stunden wurden die Viskositäten
der beiden Proben nach der USA.-Norm, d. h. in Saybolt-Sekunden bei 37,8°C (SUS/100°F),
gemessen und miteinander verglichen. Das Ergebnis dieser Messungen ist in der folgenden
Tabelle zusammengefaßt :
Es ist ersichtlich, daß die Verringerung der Viskositätszunahme und die Steigerung der Oxydationsresistenz, wie dies bei den entsprechenden Ölen durch Anwendung der nach dem Verfahren der Erfindung und auch bei Weichmachern, beispielsweise in schweißbaren Kunststoffen, von wesentlicher Bedeutung ist. It can be seen that the decrease in viscosity increase and the increase in resistance to oxidation, as is the case with the corresponding oils Application of the according to the method of the invention and also with plasticizers, for example in weldable plastics, is essential.
Weitere durch Anwendung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten neuen Verbindungen erzielbare Vorteile sind aus den folgenden Vergleichsversuchen ersichtlich. Others using those made by the method of the invention New compounds achievable advantages are from the following comparative tests evident.
Von zwei Proben eines Mineralöles von jeweils 300 g wurde die erste mit 3 g eines Diphenyldithiophosphinsäureesters der Formel I und die zweite mit ebenfalls 3 g eines Diphenylthiolphosphinsäureesters der Formel II gemischt. hergestellten neuartigen Verbindungen möglich ist, in der Technik wesentliche Vorteile mit sich bringt. Die sehr starke Viskositätszunahme bei Verwendung des bekannten Esters I als Schmiermittelzusatz unter den gleichen Versuchsbedingungen zeigt, daß ein wesentlicher Abbau des Schmiermittels unter Bildung von Oxydationsprodukten eingetreten ist. Derartige Nachteile sind durch Anwendung der neuen Produkte, wie sie nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden, ausgeschaltet.Of two samples of a mineral oil of 300 g each, the first was mixed with 3 g of a diphenyldithiophosphinic acid ester of the formula I and the second with likewise 3 g of a diphenylthiolphosphinic acid ester of the formula II. produced novel connections is possible, brings significant advantages in technology. The very strong increase in viscosity when the known ester I is used as a lubricant additive under the same test conditions shows that the lubricant has undergone substantial degradation with the formation of oxidation products. Such disadvantages are eliminated by using the new products as produced by the process of the invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEL19754A DE1132133B (en) | 1954-08-26 | 1954-08-26 | Process for the preparation of dithiophosphinic acid esters |
Applications Claiming Priority (1)
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DEL19754A DE1132133B (en) | 1954-08-26 | 1954-08-26 | Process for the preparation of dithiophosphinic acid esters |
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ID=7261512
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE851237C (en) * | 1943-10-12 | 1952-10-02 | Bayer Ag | Lubricants and polishing agents |
-
1954
- 1954-08-26 DE DEL19754A patent/DE1132133B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE851237C (en) * | 1943-10-12 | 1952-10-02 | Bayer Ag | Lubricants and polishing agents |
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