DE1198820B - Process for the production of tertiary phosphines - Google Patents
Process for the production of tertiary phosphinesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von tertiären Phosphinen Zusatz zur Anmeldung: S 80694 IV b/12 o -Auslegeschrift 1 193 942 Gegenstand der Hauptpatentanmeldung S 80694 IVb/120 (deutsche Auslegeschrift 1193 942) ist die Herstellung tertiärer Phosphine durch Umsetzung von Phosphinoxyden der allgemeinen Formel R(R')(R")P= 0 in der R, R' und R" gleiche oder verschiedene Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl-, Aralkyl-oder Alkarylreste bedeuten, wobei R und R' zusammen mit dem Phosphoratom den Phospholinring der allgemeinen Formel bilden können mit einer organischen Siliciumverbindung, welche eine oder mehrere Si-H-Bindungen enthält, bei erhöhter Temperatur. Bei dieser Umsetzung wird die sonst schwer reduzierbare P P=0-Bindung reduziert.Process for the production of tertiary phosphines. R ') (R ") P = 0 in which R, R' and R" are identical or different alkyl, alkenyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, aryl, aralkyl or alkaryl radicals, where R and R 'together with the phosphorus atom is the phospholine ring of the general formula can form with an organic silicon compound which contains one or more Si-H bonds at elevated temperature. In this implementation, the otherwise difficult to reducible PP = 0 bond is reduced.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung dieses Verfahrens zur Herstellung von tertiären Phosphinen und wird dadurch gekennzeichnet, daß man die Reduktion anstatt mit der organischen Siliciumverbindung mit einem Siliciumtetrahalogenid und einem Erdalkalimetall, metallischem Zink oder Aluminium oder mit einem Siliciumtetrahalogenid und Wasserstoff in Gegenwart eines bekannten Hydrierungskatalysators durchführt. The present invention relates to a further embodiment this process for the production of tertiary phosphines and is characterized by that the reduction is carried out with a silicon tetrahalide instead of with the organic silicon compound and an alkaline earth metal, metallic zinc or aluminum, or with a silicon tetrahalide and performing hydrogen in the presence of a known hydrogenation catalyst.
Wie nach der Hauptpatentanmeldung können erfindungsgemäß Trialkyl-, Tricycloalkyl-, Trialkenyl-, Tricycloalkenyl-, Triaryl-, Trialkaryl- und Triaralkylphosphinoxyde reduziert werden. Abhängig vom verwendeten reduzierenden Mittel kann bei Phospholinoxyden die Doppelbindung hydriert bzw. Triarylphosphinoxyde zu Tricycloalkylphosphinen reduziert werden. Die Erfindung ist insbesondere von Bedeutung für die Reduktion von Triarylphosphinoxyden, z. B. Triphenylphosphinoxyd. As according to the main patent application, trialkyl, Tricycloalkyl, trialkenyl, tricycloalkenyl, triaryl, trialkaryl and triaralkylphosphine oxides be reduced. Depending on the reducing agent used, phospholine oxides the double bond hydrogenates or triarylphosphine oxides to tricycloalkylphosphines be reduced. The invention is particularly important for reduction of triarylphosphine oxides, e.g. B. triphenylphosphine oxide.
Als Siliciumtetrahalogenid verwendet man vorzugsweise Siliciumtetrachlorid. Die Menge des Siliciumtetrahalogenids kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, liegt jedoch im allgemeinen zwischen lis und 2, vorzugsweise zwischen 1/4 und 3/4 Mol Siliciumtetrahalogenid pro Mol eingesetztes Phosphinoxyd. The silicon tetrahalide used is preferably silicon tetrachloride. The amount of silicon tetrahalide can vary within wide limits but generally between 1 and 2, preferably between 1/4 and 3/4 moles Silicon tetrahalide per mole of phosphine oxide used.
Wahrscheinlich bilden die Phosphinoxyde mit dem Silici umtetrahalogenid intermediäre Komplexe. So wurde z. B. aus Triphenylphosphinoxyd und Siliciumtetrachlorid der Komplex 2(C6H5)P0 l/SiCl4 isoliert, der sich mit den vorstehend angegebenen Mitteln weiter zu Triphenylphosphin umsetzen ließ. The phosphine oxides probably form with the silicon tetrahalide intermediate complexes. So was z. B. from triphenylphosphine oxide and silicon tetrachloride the complex 2 (C6H5) P0 l / SiCl4 isolated, which deals with the above Remedies to convert further to triphenylphosphine.
Man kann das erfindungsgemäße Verfahren also in zwei Stunden ausführen, indem man zuerst einen Komplex des Phosphinoxyds herstellt, der in der zweiten Stufe mit dem Erdalkalimetall, metallischem Zink oder Aluminium oder mit Wasserstoff in Gegenwart eines bekannten Hydrierungskatalysators reduziert wird. Allerdings wird das Einstufenverfahren bevorzugt. The method according to the invention can thus be carried out in two hours, by first preparing a complex of phosphine oxide, which in the second stage with the alkaline earth metal, metallic zinc or aluminum or with hydrogen in Is reduced in the presence of a known hydrogenation catalyst. However, will the one-step process is preferred.
Neben Erdalkalimetallen, wie Calcium oder Magnesium, Aluminium oder Zink, kommt auch Wasserstoff in Anwesenheit eines bekannten Hydrierkatalysators, wie Palladium auf Tierkohle, Synthesegas in Gegenwart von homogenen K atalysatoren, z. B. Dikobaltoctacarbonyl, in Frage. Bevorzugt werden Magnesium und Zink, insbesondere metallisches Aluminium. In addition to alkaline earth metals, such as calcium or magnesium, or aluminum Zinc, hydrogen also comes in the presence of a known hydrogenation catalyst, such as palladium on animal charcoal, synthesis gas in the presence of homogeneous catalysts, z. B. dicobalt octacarbonyl, in question. Magnesium and zinc are preferred, in particular metallic aluminum.
Zweckmäßigerweise arbeitet man unter einer Wasserstoffatmosphäre bei z. B. 0 bis 200 atü. Gewünschtenfalls kann man die Umsetzung auch unter Stickstoff, Argon oder anderen Inertgasen vornehmen.It is expedient to work under a hydrogen atmosphere z. B. 0 to 200 atm. If desired, the reaction can also be carried out under nitrogen, Use argon or other inert gases.
Die Umsetzung der Phosphinoxyde wird zweckmäßigerweise bei erhöhten Temperaturen vorgenommen, im allgemeinen zwischen 70 und 250'C. Eine Reaktionszeit von 1 bis 5 Stunden reicht im allgemeinen aus. Die Umsetzung kann sowohl mit einem inerten als auch ohne Lösungsmittel vorgenommen werden. Geeignete inerte Lösungsmittel sind z. B. The conversion of the phosphine oxides is expediently at increased Temperatures made, generally between 70 and 250'C. One reaction time from 1 to 5 hours is generally sufficient. The implementation can be done with a inert as well as without solvents. Suitable inert solvents are z. B.
Naphthalin, Benzol, Toluol, Glykoldiäthyläther, Diäthylenglykoldimethyläther und Diphenyläther.Naphthalene, benzene, toluene, glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and diphenyl ether.
Zweckmäßigerweise wird die Umsetzung in der flüssigen Phase vorgenommen.The reaction is expediently carried out in the liquid phase.
Hierzu ist im allgemeinen Überdruck erforderlich, um einen oder mehrere Reaktionsteilnehmer, wie z. B. das Siliciumtetrachlorid, im Reaktionsgemisch zu halten. Man wird also meistens im Autoklav arbeiten bei Drücken von 20 bis z. B. 200 atü oder mehr. For this purpose, overpressure is generally required to create one or more Respondents, such as B. the silicon tetrachloride in the reaction mixture keep. So you will mostly work in the autoclave at pressures of 20 to z. B. 200 atm or more.
Dabei verwendet man zweckmäßig Apparaturen und/ oder Auskleidungen aus korrosionsfestem Material, wie Glas, Email oder rostfreiem Stahl. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen möglich.Apparatus and / or linings are expediently used here made of corrosion-resistant material such as glass, enamel or stainless steel. Of course other embodiments are also possible.
So kann man das Phosphinoxyd und das Siliciumtetrahalogenid - gewünschtenfalls zusammen mit Wasserstoff - unter Druck durch ein mit Aluminiumgries gefülltes Rohr schicken.So one can use the phosphine oxide and the silicon tetrahalide - if desired together with hydrogen - under pressure through a pipe filled with aluminum grit send.
Die erfindungsgemäß herstellbaren Phosphine, insbesondere das Triphenyl- und Tricyclohexylphosphin, sind Zwischenprodukte für die Vitamin-A-Herstellung nach der Wittigschen Carbonyl-Olefinierung (vgl. The phosphines which can be prepared according to the invention, in particular the triphenyl and tricyclohexylphosphine, are intermediates for vitamin A production according to Wittig's carbonyl olefination (cf.
Angew. Chemie, 72 (1960), 811).Angew. Chemie, 72, 811 (1960)).
Beispiel 1 55,6 g Triphenylphosphinoxyd (0,2 Mol), 34 g SiCl4 (0,2 Mol) und 10 g Aluminiumgries wurden in einen Autoklav gegeben. Bei Zimmertemperatur wurden 130 at H2 aufgepreßt und 5 Stunden unter Rühren auf 250"C erhitzt. Der Autoklavinhalt wurde in 300/o NaOH eingetragen, vom Niederschlag abfiltriert und aus Äthanol umkristallisiert. Ausbeute: 22 g Triphenylphosphin, entspricht 420/oder Theorie. F. 78°C. Example 1 55.6 g triphenylphosphine oxide (0.2 mol), 34 g SiCl4 (0.2 Mol) and 10 g of aluminum powder were placed in an autoclave. At room temperature 130 at H2 were injected and heated to 250 ° C. for 5 hours with stirring. The contents of the autoclave was introduced into 300 / o NaOH, filtered off from the precipitate and recrystallized from ethanol. Yield: 22 g triphenylphosphine, corresponds to 420 / or theory. 78 ° C.
Beispiel 2 55 g Triphenylphosphinoxyd (0,2 Mol) und 68 g SiCl4 (0,4 Mol) und 5 g Aluminiumgries wurden wie oben behandelt. Ausbeute 21 g Triphenylphosphin, entspricht 400/o der Theorie. F. 790C. Example 2 55 g triphenylphosphine oxide (0.2 mol) and 68 g SiCl4 (0.4 Mol) and 5 g of aluminum powder were treated as above. Yield 21 g triphenylphosphine, corresponds to 400 / o of the theory. F. 790C.
Beispiel 3 27,8 g Triphenylphosphinoxyd, 17 g Siliciumtetrachlorid und 2,5 g Aluminiumgries wurden 4 Stunden unter 100 at Wasserstoff auf 150"C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 300/o NaOH eingetragen und der unlösliche Rückstand aus Äthanol umkristallisiert. Ausbeute: 15,2 g Triphenylphosphin, entspricht 58°/o der Theorie. F. 80"C Beispiel 4 27,8 g Triphenylphosphinoxyd, 17g Siliciumtetrachlorid und 2,5 g Zinkstaub wurden 4 Stunden bei 100 at H2 und auf 250"C erhitzt. Es wurde wie oben aufgearbeitet. Ausbeute: 12,8 g Triphenylphosphin, entspricht 490/o der Theorie. F. 80"C Beispiel 5 27,8 g Triphenylphosphinoxyd, 17 g SiCl4 und 3 g Aluminiumstaub wurden 8 Stunden bei 100 at H2 auf 150"C erhitzt. Es wurde wie oben aufgearbeitet. Example 3 27.8 g triphenylphosphine oxide, 17 g silicon tetrachloride and 2.5 g of aluminum powder were heated to 150 ° C. under 100 atm. hydrogen for 4 hours. The reaction product was introduced into 300 / o NaOH and the insoluble residue recrystallized from ethanol. Yield: 15.2 g of triphenylphosphine, corresponds to 58% the theory. F. 80 "C Example 4 27.8 g triphenylphosphine oxide, 17 g silicon tetrachloride and 2.5 g of zinc dust were heated for 4 hours at 100 at H2 and to 250 "C. It was worked up as above. Yield: 12.8 g triphenylphosphine, corresponds to 490 / o der Theory. F. 80 "C Example 5 27.8 g triphenylphosphine oxide, 17 g SiCl4 and 3 g aluminum dust were heated to 150 ° C. for 8 hours at 100 at H2. Work-up was carried out as above.
Ausbeute: 17,1 g Tripbenylphosphin, entspricht 65,30/o der Theorie. F. 80"C.Yield: 17.1 g tripbenylphosphine, corresponds to 65.30 / o of theory. F. 80 "C.
Beispiel 6 27,8 g Triphenylphosphinoxyd wurden in 100 ml Benzol gelöst. Dazu wurden 10 g Siliciumtetrachlorid zugetropft. Nach einiger Zeit fiel ein Komplex der Zusammensetzung 2 (C6Hs)3P=O 1 SiCl4 aus. Dieser Komplex wurde umkristallisiert aus heißem Benzol. Example 6 27.8 g of triphenylphosphine oxide were dissolved in 100 ml of benzene. 10 g of silicon tetrachloride were added dropwise to this. After a while a complex fell of the composition 2 (C6Hs) 3P = O 1 SiCl4. This complex was recrystallized from hot benzene.
Analyse: C36H30Cl4O2P2Si M = 726 Berechnet ... C 59,55, H 4,1, Cl 19,54; gefunden ... C 60,8, H 3,9, Cl 18,7. Analysis: C36H30Cl4O2P2Si M = 726 Calculated ... C 59.55, H 4.1, Cl 19.54; Found ... C 60.8, H 3.9, Cl 18.7.
18,5 g dieses Komplexes wurden 4 Stunden mit 0,8 g Aluminiumpulver bei 50 at N2 auf 200"C erhitzt. 18.5 g of this complex were treated with 0.8 g of aluminum powder for 4 hours heated to 200 "C at 50 at N2.
Das Reaktionsprodukt wurde aus Äthanol umkristallisiert und ergab 4,8 g Triphenylphosphin, entspricht 37O/o der Theorie. F. 80"C. Der Rückstand bestand aus 6,1 g Triphenylphosphinoxyd, entspricht 430/o der Theorie.The reaction product was recrystallized from ethanol to give 4.8 g triphenylphosphine, corresponds to 37% of theory. F. 80 "C. The residue passed from 6.1 g triphenylphosphine oxide, corresponds to 430 / o of theory.
Beispiel 7 27,8 g Triphenylphosphinoxyd, 17 g Siliciumtetrachlorid und 1 g Palladiumtierkohle wurden 5 Stunden bei 150 at Wasserstoff auf 200"C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 300/o NaOH eingetragen, abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Äthanol umkristallisiert. Ausbeute an Triphenylphosphin 2,7 g, entspricht 100/o der Theorie. F. 80"C. Example 7 27.8 g triphenylphosphine oxide, 17 g silicon tetrachloride and 1 g of palladium animal charcoal were heated to 200 ° C. under 150 atm. hydrogen for 5 hours. The reaction product was introduced into 300 / o NaOH, filtered off and washed with water and recrystallized from ethanol. Yield of triphenylphosphine 2.7 g, corresponds 100 / o of theory. F. 80 "C.
Beispiel 8 7 g Triphenylphosphinoxyd und 2,2 g Siliciumtetrachlorid wurden mit 0,2 g einer benzolischen Lösung von Co2(CO)8 vermischt. Das Reaktionsgemisch wurde bei 100 at CO und H2 1) 5 Stunden auf 200"C erhitzt und anschließend in 300/o NaOH eingetragen. Die ausfallenden Kristalle wurden aus Äthanol umkristallisiert. Ausbeute 2 g Triphenylphosphin, entspricht 300/0 der Theorie. F. 78"C. Example 8 7 g of triphenylphosphine oxide and 2.2 g of silicon tetrachloride were mixed with 0.2 g of a benzene solution of Co2 (CO) 8. The reaction mixture was heated to 200 "C at 100 at CO and H2 1) for 5 hours and then in 300 / o NaOH entered. The crystals which precipitated out were recrystallized from ethanol. Yield 2 g triphenylphosphine, corresponds to 300/0 of theory. F. 78 "C.
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