DE2344332C3 - Process for the preparation of vinylphosphinic acids - Google Patents
Process for the preparation of vinylphosphinic acidsInfo
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- C07F9/02—Phosphorus compounds
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- C07F9/30—Phosphinic acids R2P(=O)(OH); Thiophosphinic acids, i.e. R2P(=X)(XH) (X = S, Se)
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- C07F9/304—Aromatic acids (P-C aromatic linkage)
Description
CH,=CH, =
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 C-Atomen oder eine Aralkyl- oder Arylgruppe mit 6 bis 10 is C-Atomen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Hydroxyäthylphosphinsäuren der allgemeinen Formel (II)wherein R is an alkyl group with 1 to 18 carbon atoms or an aralkyl or aryl group with 6 to 10 is C atoms means, characterized that 2-hydroxyethylphosphinic acids of the general formula (II)
R OR O
\ll\ ll
P-OHP-OH
/
HOCH2-CH2 /
HIGH 2 -CH 2
ODOD
worin R die obengenannte Bedeutung besitzt, auf Temperaturen von 120 bis 30O0C erhitzt und das abgespaltene Wasser in an sich bekannter Weise entferntin which R has the abovementioned meaning, heated to temperatures of 120 to 30O 0 C and the water split off is removed in a manner known per se
Vinylphosphinsäuren sind bereits bekannt So ist Vinylphenylphosphinsäure bereits durch Hydrolyse von Vinylphenylphosphinsäureäthylester oder -chlorid hergestellt worden [P. Mastalerz, Roczniki Chem, 34,1161 (1960); E. L. Gefter et al, 2. obäc. Chim., 31,955 (1961) \ Die hierzu benötigten Vinylphenylphosphinsäurederivate sind aus den entsprechenden 2-ChloräthyIphenylphosphinsäurederivaten durch Chlorwasserstoffabspaltung mit Hilfe von Basen, wie z. B. tertiären Aminen, zugänglich.Vinylphosphinic acids are already known. For example, vinylphenylphosphinic acid has already been produced by hydrolysis of vinylphenylphosphinic acid ethyl ester or chloride [P. Mastalerz, Roczniki Chem, 34, 1161 (1960); EL Gefter et al, 2nd obäc. Chim., 31,955 (1961) \ The vinylphenylphosphinic acid derivatives required for this purpose are obtained from the corresponding 2-chloroethyIphenylphosphinic acid derivatives by splitting off hydrogen chloride with the aid of bases, such as. B. tertiary amines, accessible.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Vinylphosphinsäuren der allgemeinen Formel (I)It has now surprisingly been found that vinylphosphinic acids of the general formula (I)
R OR O
CH2=CHCH 2 = CH
P-OHP-OH
(D(D
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 C-Atomen, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen, oder eine Aralkyl- oder Arylgruppe mit 6 bis 10 C-Atomen bedeutet, dadurch erhalten kann, daß man 2-Hydroxyäthylphosphinsäuren der allgemeinen Formel (II)wherein R is an alkyl group with 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, or an aralkyl or Aryl group with 6 to 10 carbon atoms can be obtained by adding 2-hydroxyethylphosphinic acids of the general formula (II)
R OR O
HOCH2-CH2 HIGH 2 -CH 2
P-OHP-OH
(Π)(Π)
Temperaturen von 120 bis 300° C erhitzt und das abgespaltene Wasser in an sich bekannter Weise entferntTemperatures of 120 to 300 ° C and heated the split off water in a known manner removed
Es kann dabei in manchen Fällen zweckmäßig sein, unter Ausschluß von Luftsauerstoff bzw, unter einer Inertgasatmosphäre, wie z. B, Stickstoff oder Argon, zu arbeiten.It can be useful in some cases, with the exclusion of atmospheric oxygen or, under one Inert gas atmosphere, such as. B, nitrogen or argon, too work.
Als Ausgangsverbindungen der Formel (II) kommen z. B. in Frage:As starting compounds of the formula (II), for. B. in question:
2-Hydroxyäthylmethylphosphinsäure,2-hydroxyethylmethylphosphinic acid,
2-Hydroxyäthyläthylphosphinsäure,2-hydroxyethylethylphosphinic acid,
2-HydroxyäthylbutyIphosphinsäure,2-hydroxyethylbutylphosphinic acid,
2-Hydroxyäthyloktylphosphinsäure,2-hydroxyethyloctylphosphinic acid,
2-Hydroxyäthyloctadecylphosphinsäure,2-hydroxyethyloctadecylphosphinic acid,
2-Hydroxyäthylphenylphosphinsäure,2-hydroxyethylphenylphosphinic acid,
2-Hydroxyäthylbenzylphosphinsäure,2-hydroxyethylbenzylphosphinic acid,
2-Hydroxyäthyl-/?-naphthyl-phosphinsäure.2-hydroxyethyl - /? - naphthylphosphinic acid.
worin R die obengenannte Bedeutung besitzt, auf Die genannten 2-Hydroxyäthylphosphinsäuren sind leicht zugänglich durch Hydrolyse der entsprechenden 2-AcetoxyäthyIphosphinsäureester, die nach dem Verfahren der DE-OS 21 27 821 leicht aus Vinylacetat und Phosphonigsäureestern herstellbar sind, oder durch Hydrolyse von 2-Hydroxyäthylphosphinsäureestern, die nach dem Verfahren der Patentanmeldung P 23 35 8523 gewonnen werden können. Diese Verfahren sind technisch leicht durchführbar und liefern in guter Ausbeute die gewünschten Produkte in hoher Reinheit Es ist zweckmäßig, von derartig reinen Produkten auszugehen, insbesondere dann, wenn die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Vinylphosphinsäuren für Polymerisationen eingesetzt werden sollen.in which R has the abovementioned meaning, on The said 2-hydroxyethylphosphinic acids Easily accessible by hydrolysis of the corresponding 2-AcetoxyäthyIphosphinsäureester, which after the process of DE-OS 21 27 821 can easily be prepared from vinyl acetate and phosphonous esters, or by Hydrolysis of 2-Hydroxyäthylphosphinsäureestern, the can be obtained by the method of patent application P 23 35 8523. These procedures are technically easy to carry out and provide the desired products in high purity in good yield It is advisable to start from such pure products, especially when the after Process of the present invention produced vinylphosphinic acids used for polymerizations should be.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt in der Weise, daß die 2-Hydroxyäthylphosphinsäure unter Vakuum, zweckmäßig unter einem Vakuum von etwa 25 Torr bis etwa 0,1 Torr, auf Temperaturen von etwa 1200C bis etwa 3000C, vorzugsweise 140 bis 2500C, erhitzt wird. Die Spaltungsreaktion führt dann zur entsprechenden Vinylphosphinsäure, während das ge-. bildete Wasser in einer dem Reaktionsgefäß nachgeschalteten Kühlfalle kondensiert werden kann. Dabei kann die anfallende Vinylphosphinsäure während des Spaltungsprozesses wenigstens teilweise aus dem Reaktionsgefäß abdestillieren, sie kann jedoch auch, vor allem bei genügend hohem Molekulargewicht, d. h. großem R bzw. höherem Druck, im Feaktor verbleiben. In diesem Fall kann eine nachfolgende Reinigung, z. B.The process is carried out in such a way that the 2-hydroxyethylphosphinic acid under vacuum, expediently under a vacuum of about 25 Torr to about 0.1 Torr, to temperatures of about 120 ° C. to about 300 ° C., preferably 140 to 250 ° C, is heated. The cleavage reaction then leads to the corresponding vinylphosphinic acid, while the ge. formed water can be condensed in a cold trap downstream of the reaction vessel. The resulting vinylphosphinic acid can at least partially distill off from the reaction vessel during the cleavage process, but it can also remain in the reactor, especially if the molecular weight is high, ie high R or higher pressure. In this case, a subsequent cleaning, e.g. B.
so durch Umkristallisation, erfolgen. Natürlich kann man das Wasser auch bei höheren Drücken bis z. B.
Atmosphärendruck entfernen, indem man einen Inertgasstrom, z. B. Stickstoff oder Argon, durchleitet
Das Verfahren kann auch kontinuierlich gestaltet werden. Dabei kann die Verwendung eines Dünnschichtverdampfers
besonders vorteilhaft sein.so by recrystallization. Of course, you can also use the water at higher pressures up to z. B. Remove atmospheric pressure by passing a stream of inert gas, e.g. B. nitrogen or argon, passes through
The process can also be carried out continuously. The use of a thin-film evaporator can be particularly advantageous here.
Dem Fachmann geläufige Polymerisationsinhibitoren wie Hydrochinon, Thiosemicarbazid können in geringer Menge zugesetzt werden, um eine Polymerisation während des Reaktionsverlaufes zu vermeiden.Polymerization inhibitors familiar to the person skilled in the art, such as hydroquinone and thiosemicarbazide, can be used to a lesser extent Amount to be added in order to avoid polymerization during the course of the reaction.
Die nach dem Verfahren vorliegender Erfindung herstellbaren Vinylphosphinsäuren stellen wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Flammschutzmitteln und Korrosionsinhibitoren dar. Weiterhin sind sie geschätzte Zwischenprodukte beispielsweise für die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln.The vinylphosphinic acids which can be prepared by the process of the present invention are valuable Intermediate products for the production of flame retardants and corrosion inhibitors. Furthermore they are valued intermediate products, for example in the manufacture of pesticides.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.The invention is illustrated by the following examples.
Eine Lösung von 150 g 2-HydroxyäthylmethyIphosphinsäureisobutylester in 250 ml 20%iger Salzsäure wird zur Abspaltung der Estergruppe 9 Stunden auf 100" C erwärmt und anschließend im Rotationsverdampfer unter Wasserstrahlvakuum eingeengt Der Rückstand (2-HydroxyäthylmethyIphosphinsäure) wird unter Vakuum bei einer tibergangstemperatur von 150 bis 155° C destilliert. Nach erneuter Fraktionierung erhält man 81 g Vinylmethylphosphinsäure, Kp0^: 128° — 130°C. Das entspricht einer Ausbeute von 92%A solution of 150 g of isobutyl 2-hydroxyethyl methyIphosphinate in 250 ml of 20% hydrochloric acid is heated to 100 ° C. for 9 hours to split off the ester group and then concentrated in a rotary evaporator under a water jet vacuum 155 ° C distilled After further fractionation 81 g Vinylmethylphosphinsäure, Kp ^ 0, one obtains:.. 128 ° - 130 ° C, corresponding to a yield of 92%
der Theorie. _ . . , „the theory. _. . , "
200 g 2-Hydroxyäthylphenylphosphinsäureisobutylester wenden in ca. 450 ml konzentrierter Salzsäure auf200 g of isobutyl 2-hydroxyethylphenylphosphinate apply in approx. 450 ml of concentrated hydrochloric acid
100°C gehalten, während gleichzeitig Chlorwasserstoff eingeleitet wird. Nach 10 Stunden wird im Rotationsverdampfer unter Wasserstrahlvakuum, schließlich bei 0,5 Torr und einer Innentemperatur von 100° C abdestilliert. Der Rückstand stellt rohe 2-Hydroxyäthylphenylphosphinsäure,Fp,;50° -55° C, dar.100 ° C held while at the same time hydrogen chloride is initiated. After 10 hours, use a rotary evaporator distilled off under a water jet vacuum, finally at 0.5 torr and an internal temperature of 100.degree. The residue represents crude 2-hydroxyethylphenylphosphinic acid, mp 50 ° -55 ° C.
120g 2Hydroxyäthylphenylphosphinsäufe werden während 1,5 Stunden bei 240°C und 3 Torr gehalten. In einer der Reaktionsapparatur nachgeschalteten Kühlfalle kondensiert das abgespaltene Wasser. Dann wird das Reaktionsgut abgekühlt und mit etwa der doppelten Menge Wasser verrührt Die Vinylphenylphosphinsäure fällt aus und wird abgesaugt Nach Trocknung werden Λ7 g erhalten (Fp.: 107° -109° C nach Umkristallisation aus Benzol). Das entspricht einer Ausbeute von 62% der Theorie.120g of 2-hydroxyethylphenylphosphine acid are held at 240 ° C and 3 torr for 1.5 hours. In a cold trap downstream of the reaction apparatus the separated water condenses. Then the reaction mixture is cooled and with about the double Amount of water stirred. The vinylphenylphosphinic acid precipitates and is filtered off with suction Λ7 g obtained (melting point: 107 ° -109 ° C. after recrystallization from benzene). This corresponds to a yield of 62% of theory.
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