DE2158823A1 - Verfahren zur Herstellung von Tris(hydroxymethyl)phosphin - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Tris(hydroxymethyl)phosphinInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
PATENTANWÄLTE
D R. f. M A A S
DR. W. PFEIFFER
DR. K VOITH E N LEI TN ER
DR. K VOITH E N LEI TN ER
8 MÜNCHEN 23
UNQERERSTR. 25 - TEL 39 02 36
UNQERERSTR. 25 - TEL 39 02 36
23 618
American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey, V.St.A.
Verfahren zur Herstellung von Tris(hydroxymethyl)phosphin
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Tris(hydroxymethyl)phosphin, bei dem
ein niedermolekularer aliphatischer Alkohol als Lösungsmedium in der Umsetzung von Formaldehyd mit Phosphin verwendet
wird.
Tri(hydroxymethyl)phosphin ist eine chemische Verbindung,
die für die Verwendung in flammwidrigen Ausrüstungen für Textilien und Kunststoffe von Bedeutung
ist. Es wird ferner als Zwischenprodukt zur Herstellung anderer phosphorhaltiger Verbindungen verwendet, von denen
viele feuerhemmende Stoffe sind. Tris(hydroxymethyl)phosphin
ist ferner als Öladditiv und Schädlingsbekämpfungsmittel vorteilhaft.
Bekannte Verfahren zur Herstellung von Tris(hydroxymethyl)-phosphin
liefern unerwünschte Nebenprodukte und/oder sind
209843/1200
— O —
unwirtschaftlich. Beispielsweise entstehen bei der Umsetzung
von Phosphin mit wässrigem Formaldehyd Tris(hydroxymethyl) phosphinoxid, Hemiacetale und sekundäre Phosphine.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Oraktisch reines
Tris(hydroxymethyl)phosphin in hoher Ausbeute erhalten wird,
wenn Phosphin und Formaldehyd in einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol umgesetzt werden. Nebenreaktionen,
die zu unerwünschten Nebenprodukten führen, finden nicht
in merklichem Ausmaß statt. Als Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine klare weiße bis schwach crelbe
alkoholische Lösung von Tris(hydroxymethyl)phosphin erhalten,
die als solche zur weiteren Verarbeitung verwendet, oder aus der Tris(hydroxymethyl)phosphin isoliert
werden kann, beispielsweise durch Destillation.
Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete niedermolekulare
aliphatische Alkohol enthält 1 bis 3 Kohlenstoff atome und besteht aus Methanol, Äthanol, n-Propanol
oder Isopropanol. Der bevorzugte Alkohol ist Methanol. Da Wasser die Bildung von Nebenprodukten verursacht, ist
es zweckmäßig, wasserfreie Alkohole zu verwenden.
Der Formaldehyd kann in Form von gasförmigem Formaldehyd, Paraformaldheyd, Trioxan oder Mischungen daraus eingesetzt
werden. Paraformaldehyd wird bevorzugt.
Die Umsetzung wird unter Druck und unter Durchmischung, vorzugsweise in einem Druckgefäß, in dem eine gute Vermischung
der Reaktionsteilnehmer erzielt werden kann, durchgeführt. Es wird eine Reaktionstemperatur zwischen
60 und 110 C und vorzugsweise zwischen 70 und 95 0C
angewandt. Es wurde -gefunden, daß bei Anwendung von Temperaturen über 110 0C Nebenprodukte entstehen, die
über 125 C in merklichen Mengen anfallen. Temperaturen
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BAD ORIGINAL
unter 60 °C sind für die Praxis ungeeignet. Es wird ein Druck über 21 atü (300 psig), vorzugsweise zwischen
21 und 56 atü (300 bis 800 psig) angewandt.
Theoretisch erfordert die Umsetzung die Anwendung von drei Mol Formaldehyd je Mol Phosphin und bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird diese Menge oder ein sehr geringer Überschuß oder Unterschuß an Formaldehyd angewandt,
Es soll soviel Alkohol verwendet werden, daß eine frei rührbare Aufschlämmung oder Suspension von Paraformaldehyd
oder Trioxan in dem Lösungsmittel vorliegt. Die Alkoholmenge beträgt im allgemeinen 30 bis 60 %, bezogen auf das
Gesamtgewicht von Alkohol und Formaldehyd. Lösungen von Formaldehyd in einem Alkohol, z.B. eine im Handel erhältliche
Lösung von Formaldehyd in Methanol mit einem Formaldehydgehalt von 55 % (unter dem Warenzeichen "Formcel"'
bekannt) können verwendet werden. .
Bei einer bevorzugten Durchführung der Umsetzung wird ein Autoklav, der eine Suspension von Paraformaldelyd in
Methanol mit etwa 0,9 Teilen Methanol'pro Teil Formaldehyd
enthält, zur Entfernung der gesamten Luft mit Stickstoff gespült und auf 75 bis 80 0C erwärmt. Während
einer Zeit von 1 bis 3 Stunden wird bei einem Autoklavendruck von 21 bis 56 atü (300 bis 600 psig) Phosphin eingeleitet.
Es wird eine Reaktionstemperatur von 75 bis 90 0C aufrechterhalten. Wenn das Phosphin nicht weiter reagiert
und etwa die theoretische Menge Phosphin in den Autoklaven eingeleitet ist, wird der Autoklav auf etwa 50 0C abgekühlt,
entspannt und mit Stickstoff gespült. Es wird eine klare weiße bis schwäch gelbe Lösung von praktisch
reinem Tris(hydroxymethyi)phosphin in Methanol erhalten.
Der Tris{hydroxymethyi)phosphingehalt beträgt etwa 55 %
des Gewichts der Lösung.
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Durch das folgende Beispiel wird die Erfindung weiter erläutert .
Ein Autoklav wird mit 690 ml Methanol und 600 g Paraformaldehyd (realer Formaldehydgehalt 91 %) beschickt und mit Stickstoff
gespült. Die Beschickung wird gerührt und auf 75 0C erwärmt. Dann werden 280 g Phosphin in etwa 3 Stunden
in den Autoklaven eingeleitet, während eine Temperatur von 75 bis 90 0C und ein Druck von 31,6 bis 33,4 atü
(450 bis 475 psig) aufrechterhalten wird. Der Autoklav wird abgekühlt und mit Stickstoff gespült. Das Produkt ist eine
nahezu farblose Methanollösung von praktisch reinem Tris-(hydroxymethyl)phosphin.
Die Ausbeute an Tris(hydroxymethyl)-phosphin ist praktisch quantitativ.
Beim Abkühlen der methanolischen Lösung kristallisiert das Tris(hydroxymethyl)phosphin aus.
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Claims (7)
- Patentansprüche-t. Verfahren zur Herstellung von Trjs^(hydroxymethyl) phosphin durch Umsetzung von Phosphin mit Formaldehyd,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem
niedermolekularen aliphatischen Alkohol bei erhöhthr
Temperatur und erhöhtem Druck durchführt. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Alkohol mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen verwendet .
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Methanol verwendet.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit Paraformaldehyd durchführt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer Reaktionstemperatur zwischen etwa 60 und 110 0C durchführt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einem erhöhten Druck von wenigstens 21 atü (300 psig) durchführt.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einem Druck zwischen etwa 21
und 56 atü (300 bis 800 psig) durchführt.209843/1200ORIGINAL INSPECTED
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