DE2447749A1 - Verfahren zur herstellung von tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat - Google Patents

Verfahren zur herstellung von tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat

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DE2447749A1
DE2447749A1 DE19742447749 DE2447749A DE2447749A1 DE 2447749 A1 DE2447749 A1 DE 2447749A1 DE 19742447749 DE19742447749 DE 19742447749 DE 2447749 A DE2447749 A DE 2447749A DE 2447749 A1 DE2447749 A1 DE 2447749A1
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Germany
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tetrakis
hydroxymethyl
reaction
oxalate
formaldehyde
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Pending
Application number
DE19742447749
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English (en)
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Julian Jacob Leavitt
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Wyeth Holdings LLC
Original Assignee
American Cyanamid Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/54Quaternary phosphonium compounds
    • C07F9/5407Acyclic saturated phosphonium compounds
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Description

PATENTANWÄLTE
DR. I. MAAS
DR. G. SPOTT
8000 MONChSCN 40
SCHLEISSHEIiVIERSTR. 299
TEL. 3592201/205
25 170
American Cyanamid Company, Wayne , New Jersey/ V.St.A.
Verfahren zur Herstellung von Tetrakis(hydroxymethyl)phos-
phoniumoxalat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat.
Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumsalze werden normalerweise nach einer Reihe von Verfahren hergestellt. Bei einigen solchen Verfahren setzt man Phosphin mit Formaldehyd unter Bildung von Trishydroxymethylphosphin um, aus dem in einer anschließenden Reaktion mit Formaldehyd in Gegenwart einer Säure das Phosphoniumsalz hergestellt wird.
In US-PS 2 912 466 wird die Herstellung quaternärer Phosphoniumsalze in einer einstufigen Umsetzung in Gegenwart eines Metall- oder Metallsalzkatalysators beschrieben. Die Synthese des Oxalatsalzes wird unter Verwendung eines Metallkatalysators beschrieben, und aus obiger US-PS geht ferner hervor, daß man bei Verwendung von Oxalsäure bei diesem Verfahren ohne einen Katalysator eine Absorption von Phosphin erhält, wodurch das Oxalatsalz nicht entsteht.
509817/1153 ' " '
Das Oxalatsalz läßt sich gemäß dem Stand der Technik daher entweder nach einem Einstufenverfahren unter Verwendung eines Katalysators oder nach einem Zweistufenverfahren herstellen, bei welchem man zuerst Tris(hydroxymethyl)phosphin bilden muß, und in einer nachfolgenden Umsetzung dieses Produkts mit Formaldehyd und Oxalsäure dann das quaternäre Phosphoniumoxalat erhält. Eine Entfernung des Katalysators und die günstigen Katalysatorkosten sind besondere Vorteile des katalytischen Verfahrens. Ein wesentlicher Nachteil des ZweiStufenverfahrens ist darin zu sehen, daß man unter Druck arbeiten muß, was den apparativen Aufwand erhöht.
Es wurde nun ein günstiges und bequemes Einstufenverfahren zur Herstellung von Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat gefunden, das in einer direkten Umsetzung von Phosphin mit Formaldehyd und Oxalsäure in Abwesenheit eines Katalysators besteht.
Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat wird durch die Umsetzung von Phosphin mit Formaldehyd und Oxalsäure bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 75 C, vorzugsweise 60 bis 65 0C, gebildet. Die Umsetzung kann in jeder Weise vorgenommen werden, die einen innigen Kontakt der Reaktionsteilnehmer ermöglicht, beispielsweise durch kräftiges Rühren oder vorzugsweise durch Verwendung eines Systems, bei dem Phosphin mit den Reaktionspartnern durch Einleiten am Boden einer Kolonne im Gegenstrom sum vom Kopf der Kolonne kommenden Flüssigkeitsstrom in Berührung gebracht wird, wobei der Flüssigkeitsstrom Oxalsäure in einer wässrigen Formaldehydlösung enthält. Für einen noch innigeren Kontakt der Reaktionsteilnehmer kann die Reaktorkolonne mit Materialien hoher Oberfläche bepackt sein, beispielsweise Raschigringen aus Glas.
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Es wird zumindest eine stochiometrisehe Menge Formaldehyd für die Umsetzung mit etwa stöchiometrischen Mengen aus Phosphin und Oxalsäure beim beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Bis(tetrakis/hydroxymehty!/phosphonium)oxalat verwendet. Das Reaktionsprodukt kann in reiner Form aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden, und es eignet sich als flammhemmendes Mittel für Cellulosegewebe. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß man das Phosphoniumoxalat in Form einer Lösung erhält, die sich als solche zur Herstellung von Tränkbädern zur Flammfestausrüstung verwenden läßt, ohne daß man das Oxalatsalz isolieren muß.
Im Gegensatz zu den Angaben im Stand der Technik wurde nun gefunden, daß man Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat in ausgezeichneter Ausbeute und hoher Reinheit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Verwendung eines Katalysators herstellen kann. Das Reaktionsprodukt läßt sich direkt zur Herstellung von Tränkbädern für die Flammfestausrüstung von Geweben verwenden. Das Produkt wird zur Flammfestausrüstung zusammen mit organischen Stickstoffverbindungen verwendet. Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Eine Lösung von 38,3 g Oxalsäuredihydrat in 193 g 37,8-prozentiger Formaldehydlösung zirkuliert und rezirkuliert man bei einer Geschwindigkeit von 350 cm /Minute durch einen Glassäulenreaktor, und leitet durch die Säule in entgegengesetzter Richtung gegenläufig zu dem Flüssigkeitsstrom Phosphin mit einer Geschwindigkeit von 340 cm /Miaute ein. Bei der verwendeten Säule handelt es sich um eine
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Glassäule mit 38,1 mm Durchmesser, die in einer Höhe von 48,3 cm mit 6,35 mm großen Raschigringen aus Glas bepackt ist. Während der gesamten Umsetzungzeit hält man die Säule auf einer Temperatur von 65 0C. Innerhalb von etwa 3 Stunden ist die Umsetzung beendet.
Zeit (Stunden) %P+ %CH2O++
0 O 31,6
1 2,62 19,3
2 5,66 13,5
3 7,13 9,25
4 7,84 7,66
Die analytische Methode für Formaldehyd umfaßt den
freien Formaldehyd und den Formaldehyd, der zur Umwandlung von THP in TKS erforderlich ist.
Beispiel 2
Eine wässrige Lösung von Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat, die etwa 38 g des gemäß Beispiel 1 hergestellten Oxalatsalzes (ohne Isolierung des Oxalatsalzes) enthält, wird zur Herstellung eines Tränkbades für die Flammfestausrüstung von cellulosischem Gewebe verwendet. Das Tränkbad enthält ferner 7,2 Teile Harnstoff, 0,2 5 % eines
nichtionischen oberflächenaktiven Mittels und 54,5 Teile weiteres Wasser. Im Bad tränkt man eine gebleichte merceri-
2 sierte Baumwollbahn, und zwar in einer Menge von 185 g/m (5,5 oz/sq. yd.). Die Aufnahme beträgt 100%, wodurch man auf der Gewebebahn eine Ablagerung von 3,0 % Phosphor und 7,2 % Harnstoff erhält, und zwar auf das Gewicht der Fasern bezogen. Das behandelte Gewebe wird 4 Minuten bei 107 C getrocknet und dann 4 Minuten auf 163 0C erhitzt.
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Durch obiges Verfahren erhält man ein Gewebe, das annehmbar flammhemmend ist und wenigstens 70 Waschvorgänge aushält, und zwar bestimmt nach dem Department of Commerce Test PFF 3-70 bei Anwendung einer 3 Sekunden dauernden Flamme.
5 0 9 317/1153

Claims (3)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Tetrakis(hydroxymethyl)-phosphoniumoxalat, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens eine stöchiometrische Menge Formaldehyd mit Phosphin und Oxalsäure bei Temperaturen zwischen etwa 40 und 75 0C und unter kräftigem Rühren des Reaktionsgemisches während der Reaktion miteinander umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem Säulenreaktor durchführt, und das Phosphin gegenläufig zu einem Strom aus wässriger Oxalsäure-Formaldehyd-Lösung durch den Reaktor leitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man b<
arbeitet.
daß man bei einer Reaktionstemperatur von 60 bis 65 0C
509817/1 1 53
DE19742447749 1973-10-18 1974-10-07 Verfahren zur herstellung von tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat Pending DE2447749A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00407709A US3835194A (en) 1973-10-18 1973-10-18 Process for the preparation of tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium oxalate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2447749A1 true DE2447749A1 (de) 1975-04-24

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ID=23613207

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DE19742447749 Pending DE2447749A1 (de) 1973-10-18 1974-10-07 Verfahren zur herstellung von tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumoxalat

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US (1) US3835194A (de)
JP (1) JPS50116425A (de)
CA (1) CA1039307A (de)
CH (1) CH608019A5 (de)
DE (1) DE2447749A1 (de)
FR (1) FR2248285B1 (de)
GB (1) GB1478683A (de)
NL (1) NL7413011A (de)

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Also Published As

Publication number Publication date
FR2248285A1 (de) 1975-05-16
JPS50116425A (de) 1975-09-11
CH608019A5 (de) 1978-12-15
CA1039307A (en) 1978-09-26
US3835194A (en) 1974-09-10
GB1478683A (en) 1977-07-06
FR2248285B1 (de) 1979-02-16
NL7413011A (nl) 1975-04-22

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