DE2738720A1

DE2738720A1 - Diphosphonsaeuren

Info

Publication number: DE2738720A1
Application number: DE19772738720
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Eimers; Walter Dr Radt; Guenther Dr Teichmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1977-08-27
Filing date: 1977-08-27
Publication date: 1979-03-01

Description

Diphosphonsäuren Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue, geminale Diphosphonsäuren der allgemeinen Formel wobei R1 für einen Alkylrest mit 1-18 C-Atomen, der geradkettig oder verzweigt sein kann und der ferner Doppelbindungen enthalten kann und/oder durch Halogen oder Oxyalkylreste substituiert sein kann, für einen Cycloalkylrest von 4-8 C-Atomen, wobei 1 oder mehrere C-Atome durch 0-, N-oder S-Atome ersetzt sein können und wobei die H-Atome an den C-Atomen des Ringes durch Halogen oder Äthergruppen oder durch Alkyl- oder Arylgruppen ersetzt sein können, ferner für einen Arylrest, der 1 oder mehrere aromatische Ringe enthält, und der gegebenenfalls aliphatische Seitenketten enthalten kann und/oder Halogen, Oxyalkyl- oder Oxyarylsubstituenten enthält, steht, oder R2 für Wasserstoff steht die gleiche Bedeutung wie R1 hat, wobei R1 und R gleich oder verschieden sein können und wobei R1 und R2 auch gemeinsam für einen Alkylenrest stehen können, wobei die Zahl der Ringglieder des Alkylenrestes 3-11 C-Atome betragen kann, und wobei in der Alkylenkette 1 oder mehrere C-Atome durch ein Heteroatom wie 0, N oder S ersetzt sein können, oder mehrere H-Atome der Alkylenkette durch einen Alkylenrest von 1-3 C-Atomen oder durch ein Halogenatom substituiert sein können, die Alkylengruppe ferner Bestandteil eines mono- oder dibenzoannellierten Ringsystems sein kann, sowie für den Rest steht in dem R eine Alkylen- oder Arylengruppe mit 2 bis 18 C-Atomen darstellt, und R3 für einen C1-C4-Alkylrest steht, sowie deren Salze. Diese geminalen Diphosphonsäuren finden auf den verschiedensten Gebieten der chemischen Technik Anwendung, z.B. zur Wasseraufbereitung, zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln, als Schlickerverflüssiger, zur Herstellung von Mörtel und Zementschlämrnen, zur Abbindeverzögerung von Gips, zur Herstellung von niedrigviskosen Pigmentaufschlämmungen, zur Stabilisierung von Wasserstoffperoxidlösungen, als Hilfsmittel zur Herstellung lagerstabiler Dispersionsfarben, zur Herstellung photographischer Entwicklerlösungen, als Pflanzenwuchsmittel zur Bindung von Spurenelementen im Boden, zur Herstellung von Zahnpasten, und schließlich auch als Heilmittel gegen Arteriosklerose und Osteoporose.
Die Ursache für diese hohe Wirksamkeit auf den verschiedensten Gebieten dürfte in der Komplexbildungstendenz dieser Säuren gegenüber mehrwertigen Metallionen zu suchen sein. Auf vielen Einsatzgebieten genügt deshalb eine Dosierung in unterstöchiometrischen Mengen (Thresholdeffekt).
Cegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der geminalen Phosphonsäuren, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Verbindungen der Formel worin die Reste R1, R2 und R3 die oben angegebene Bedeutung besitzen, mit einem Gemisch aus phosphoriger Säure und Phosphortrihalogenid oder einem äquivalenten Umsetzungsprodukt aus Phosphortrihalogenid und Wasser umgesetzt werden.
Die Reaktionstemperatur beträgt dabei 50 - 150°, vorzugsweise 80 - 1100. Das Molverhältnis von II zu H3P03 und zu P(III)-Halogenid beträgt 1:1:1 - 1:5:5, vorzugsweise 1:1, 5:1, 5 bis 1:3:3. Falls anstelle des Gemisches aus H3P03 und Phosphortrihalogenid ein Umsetzungsprodukt aus Phosphortrihalogenid + Wasser angewendet wird, entspricht das Molverhältnis II zu Phosphortrihalogenid dem Wert 1:2 bis 1:10, vorzugsweise 1:3 bis 1:6.
Die Reaktion läßt sich ohne oder mit inerten Lösungsmitteln durchführen. Die Durchführung der Reaktion kann z.B. in der in DT-OS 2541981 geschilderten Weise erfolgen.
Die Isolierung der Diphosphonsäuren aus dem Reaktionsgemisch erfolgt auf einfache Weise z.B. im Falle einer hinreichenden Wasserlöslichkeit derselben, indem man die anfallende chlorwasserstoffhaltige Reaktionslösung durch Filtration von unlöslichen Nebenbestandteilen befreit und aus dem Filtrat gegebcnenfalls nach vorheriger Konzentrierung desselben die Phosphonsäuren durch Abkühlung kristallin abscheidet. In den Fällen besonders hoher Wasserlöslichkeit der Phosphonsäuren, wo die Möglichkeit des Auskristallisierens nicht gegeben ist, können die Säuren auch durch Ausfällen der wäßrigen Reaktionslösung mit niederen Alkoholen oder mit Aceton gewonnen werden.
Als Nebenprodukte treten in verschiedenen Fällen Phosphonsäuren auf, die sich von den erfindungsgemäßen Verbindungen durch eine jeweils erhöhte Wasserlöslichkeit unterscheiden.
Diese Nebenprodukte verbleiben nach Auskristallisieren der erfindungsgemäß beanspruchten Phosphonsäuren in den Mutterlaugen und können aus diesen durch weitere Konzentration der Mutterlaugen auskristallisiert werden oder durch Ausfällen der Mutterlaugen mit Alkoholen oder Aceton gewonnen werden.
Anstelle der reinen Diphosphonsäuren können auch die Reaktionslösungen direkt, welche eine Mischung der Verbindungen I mit Nebenpredukten enthalten, für die genannten Verwendungszwecke eingesetzt werden.
in den Fällen, in denen die Diphosphonsäuren nicht oder nur wenig wasserlöslich sind, wird zur Gewinnung der reinen Säuren die Rohsäure in Alkalien oder Ammoniak gelöst und nach Abtrennung unlöslicher Verunreinigungen durch Filtration mit Mineralsäuren ausgefällt. Der Einsatz derartiger Säuren im wäßrigen Milieu für die genannten Einsatzzwecke erfolgt dann zweckmäßigerweise in Form der Mono-, Di-, oder Trialkali- oder Ammoniumsalze, die durch Auflösen der entsprechenden Säuren in Alkalien, Ammoniak oder Aminen erhältlich sind.
Gegenüber bekannten Phosphonsäuren ähnlicher Struktur, wie sie z.B. aus DT-OS 2 343 196 bekannt sind, zeichnen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen durch höhere Enthärtungsfaktoren bei der Anwendung als Sequestrierungsmittel aus. Bei der Herstellung von Pigmentsuspensionen übertreffen die neuen Verbindungen bisher verwendete konventionelle Pigmenthilfsmittel deutlich in ihrer Wirkung sowohl was das Ausmaß der Viskositätserniedrigung als auch die Haltbarkeit der Slurries anbetrifft.
Als Beispiele für die erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen der auf S.1 angegebenen Formel seien genannt: R1 R2 R3 1) CH3- CH3- H-2) CH3 - CH3 C6H11 4) C6H5- H-5) C6H5 CH3-6) Heptadecyl Stearyl-7) - Trimethylen -8) - Pentamethylen -9) - Undecamethylen -10) Heptadecyl H- CH3 11) C6H5- H- CH3 12) C4Hg CH3 CH3 13) C6H12- C6H5- CH3- Ferner Verbindungen mit folgenden Formeln: Als Ausgangsstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen kommen in Frage: N-ß-Cyanäthylacetamid, N-ß-Cyanäthylbutyramid, N-ß-Cyanäthylchloracetamid; N-B-Cyanäthylpropionsäureamia, N-ß-Cyanäthylisobuttersäureamid; N-ß-Cyan- ##-methyläthylcyclohexylamid; N-ß-Cyanäthylbenzoesäureamid, N-Butyl, N-ß-Cyanäthylacetamid; N-Cyclohexyl, N-ß-Cyanäthylcyclohexylamid; N-Phenyl-N-ß-Cyanäthylbenzoesäureamid; N-Octadecyl, N-ß-Cyanäthylacetamid; N-ß-Cyan-a-methyläthylacetamid, N-ß-Cyanäthylcaprolactam, N-ß-Cyanäthylbutyrolactam, N-ß-Cyanäthyl-C-methylcaprolactam, N-ß-Cyanäthyllaurinlactam, ferner Verbindungen der Formel Diese Verbindungen können in an sich bekannter Weise durch AlsLu von Acrylnitrilen der Formel die cben angegebene Bedeutung besitzt, wobei R3 alipnatische, aiicyclische oder aromatische Säureamide der Formel: 0 2 R1 - C - NH - R wobei R2 und R1 die oben angegebene Bedeutung besitzen, hergestellt werden. Zur Herstellung dieser Verbindungen kann man auch zunächst Amine der Formel R2-NH2 bzw. H2N-R1 -NH2 an die Acrylnitrile anlagern und die so erhaltenen Addukte R2-NH- durch Umsatz mit Säureanhydriden oder Säurehalogeniden zu den Ausgangsverbindungen II umsetzen.
Als bei der Reaktion mitzuverwendende Lösungsmittel kommen in Frage: Dibutyläther, Glykoldiäthyläther, Diglykoldimethyläther, Dioxan, Chlorbenzol, Dichlorbenzole, Brombenzol,Diphenyläther usw.
Vor den bekannten geminalen Diphosphonsäuren zeichnen sich die erfinduncsgemäß beanspruchten Verbindungen als Sequestrierungsmittel durch ungewöhnlich hohes Kalkbindevermögen (Enthärtungsfaktoren) aus. Bei der Verhinderung von Calcitabscheidungen aus Leitungswasser übertreffen sie, insbesondere bei höheren Expositionstemperaturen bekannte Sequestrierungsmittel auf Phosphonsäurebasis.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen einschließlich der Zersetzung des Reaktionsgemisches mit H20 wurde grundsätzlich unter Stickstoff vorgenommen, da als Nebenprodukte der Reaktion in geringen Mengen selbstentzündliche Phosphorwasserstoffe auftreten können.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele noch näher erläutert werden: Beispiel 1 Herstellung der Verbindung 2) 92,7 g N-Butyl, N-cyanäthylacetamid (0,552 Mol) werden zusarn.nen mit 90,5 g (1.1 Mol) H3P03 in 150 g wasserfreiem Dioxan gelöst. In diese Lösung werden unter Kühlung bei 0 - 130 152 g = 1,1 Mol Phosphortrichlorid im Verlaufe von 2 h eingetropft. Das Reaktionsgemisch wird sodann unter überleiten von N2 und Rühren in 3 h auf ca. 70° erwärmt, wobei eine lebhafte HCl-Entwicklung einsetzt. In weiteren 2 h wird die Mischung auf 1000 geheizt und 5 h bei 100-105° gehalten, woDei die Reaktionsmischung zu einem festen Harz erstarrt.
Dann werden ca. 500 ml H20 vorsichtig eingetropft, wobei erneute HCl-Entwicklung auftritt. Bei der Zugabe des Wassers geht das Harz in Lösung. Nach Abkühlung wird die Lösung zur Entfernung unlöslicher Bestandteile auf einer Fritte abgesaugt unter auf 1/2 ihres Volumens eingeengt. Die nach mehrtägigem Stehenlassen im Kühlschrank ausgefallenen Kristalle werden abgesaugt und nach Waschen mit kaltem Wasser bei 1000 getrocknet. Dabei fallen 101,5 g weiße Kristalle an = 58,6 % d. Th.
Analyse der aus H20 umkristallisierten Säure: Gef. C 34,0-0 % H 5,91 N 8,98 - 9,01 % P 20,4 - 5 % Ber. 34,39 6,37 8,92 19,75 Säurezahl titrimetrisch gefunden: 361 berechnet für 2 Säureäquivalente /Mol: 357 Das NMR-Spektrum und IR-Spektrum steht mit der postulierten Struktur im Einklang: >fico = 1645 cm 1 6 NAH = 1605 cm 1 <I.R. Spektrum) Der Enthärtungsfaktor der Verbindung in 1 proz. Lösung, der gemäß gemäß Beispiel 5a bestimmt wurde, liegt über i000.
Beispiel 2 Herstellung der Verbindung 3) 107 g (0,552 Mol) N-Cyclohexyl, N-ß-cyanäthylacetamid und 90,5 g H3P03 werden mit 150 g wasserfreiem Dioxan vermischt.
Zu dieser Mischung werden bei 0 - 50 innerhalb 2 1/2 h 152 g PCL3 unter Rühren zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird in 5 h auf 1000 erhitzt und dann noch 5 h unter Rückfluß gehalten.
Dabei scheidet sich ein zähviskoses Harz ab. Sodann werden in 1/2 h bei ca. 1000 500 ml Wasser in das Reaktionsgemisch eingetropft. Dabei löst sich das Harz auf und die Mischung wird rührbar. Nach Abkühlung auf Zimmertemperatur wird die Reaktionsmischung filtriert. Der unlösliche Teil wird mit 10 proz. Natronlauge und Wasser zu einer Lösung mit einem pH-Wert von 8,5 gelöst. Der verbleibende unlösliche Rückstand wird abfiltriert und verworfen. Das Filtrat wird in konz. Hcl in der Kälte bis auf unter pH 1 angesäuert, mit H20 nachgewaschen und bei 1000 i.Vak. getrocknet.
Es werden 92 g = 49 % d. Th. einer weißen kristallinen Masse erhalten, die folgende Kennzahlen aufweist: gef. C 39,1-3 % H 6,5 N 8,46-68 P 18,3 - 4 ber. 38,8 6,47 8,23 18,23 Säurezahl: gefunden 331, berechnet: 330.
p: 277 - 2800.
Beispiel 3 Herstellung der Verbindung 4) 87 g N-ß-Cyanäthylbenzamid (0,5 Mol) werden mit 82 g H3P03 <1 blol) und 136 g wasserfreiem Dioxan vermischt. In diese Mischung werden unter Rühren 137,5 g Phosphortrichlorid bei ca. 0o gegeben. Dabei löst sich das Reaktionsgemisch zu einer heogenen Lösung. Dann wird in 5 h auf 95° aufgeheizt, wobei ein starker Strom HCl entweicht. Anschließend wird 7 h bei 95 - 1000 gehalten. Dabei scheidet sich aus der Dioxan-Lösung ein zähes Harz ab, das nicht mehr rührbar ist. Sodann werden in 2 h bei 960 462 g Wasser zugetropft, wobei sich das Harz auflöst. Die Reaktionslösung wird unter Stickstoff (Vorsicht P2H4!) heiß abgesaugt. Dabei verbleiben 4 g unlöslicher Rückstand. Das Filtrat wird auf die Hälfte eingeengt und mehrere Tage bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die ausgefallene Kristallmasse wird abgesaugt, mit H20 nachgewaschen und bei 100° getrocknet. Es fallen 86 g eines weißen, kristallinen Produktes an, das bei 307 - 3090 schmilzt. (Ausbeute 53,75 % d.Th.) Gef. C 37,0-37,1 % H 3,9 % N 8,65 - 8,76 % P 19,5-5 % Ber. 37,5 4,38 8,75 19,38 Säurezahl gefunden 344, ber.: 350 Beispiel 4 Herstellung der Verbindung 8) 120 g N-ß-Cyanäthylcaprolactam (0,723 Mol), 74,1 g H3P03 (0,9 Mol) und 180 g Dioxan werden vermischt und auf OOC abgekühlt. Dann werden in 1 1/2 h bei O - 100C 80 ml PCl3 (0,9 Mol) eingetropft und die Mischung in 4 1/2 auf 1000C erhitzt. Dabei setzt lebhafte HCl-Abspaltung ein. Die Reaktionsmischung ist bei einer Temperatur von 93 0C nicht mehr rührbar und geht in ein zähes orangefarbenes Harz über, das noch 2 h bei 1000C gehalten wird. Dann werden bei 950C 670 g Wasser eingetropft. Dabei geht das Harz in Lösung.Durch Absaugen auf einer Glasfritte wird die Reaktionslösung von geringen Anteilen eines unlöslichen Nebenproduktes befreit. Das Filtrat wird auf die Hälfte eingeengt. Nach längerem Stehen und Reiben mit einem Glasstab fällt ein weißes Kristallisat aus, welches bei 1000C i.Vak. getrocknet wird. Es werden 53,6 g des Produktes erhalten. Ausbeute gleich 23,8 % d. Th. Fp.
205°C.
Säurezahl 360 (Theorie 359,5).
Gef. C 34,2 - 34,4 % H 6,1 % N 8,6 - 8,8 % P 19,3 % Ber. 34,61 5,77 8,97 19,87 Durch das NMR-Spektrum und IR-Spektrum wird die Formel 8) S.6 bestätigt.
Beispiel 5 Herstellung der Verbindung 8) 132,8 g N-ß-Cyanäthylcaprolactam (0,8 Mol) werden in gleicher Weise, wie in Beispiel 4 beschrieben, mit 131,2 g H3P03 (1,6 Mol) und 220 g POl3 (1,6 Mol) umgesetzt. Dabei werden 108 g Reaktionsprodukt entsprechend einer Ausbeute von 43,27 % d. Th. erhalten.
Aus der Mutterlauge des Reaktionsproduktes werden nach weiterem Einengen 85 g einer weißen kristallinen Substanz erhalten, welche nach nochmaligem Umkristallisieren einen Schmp. von 217 - 2200 sowie eine Säurezahl von 470 zeigte. Die Analyse ergab folgende Werte nach Trocknen bei 10000: C 32 - 32,2 i, H 5,08 %, N 8,17 - 8,47 %, P 19,6 - 19,7 %, Ammonstickstoff: 3,3 %.
Beispiel 5a Bestimmung des Enthärtungsfaktors: Der Enthärtungsfaktor ist ein Maß für die Stabilisierung der Wasserhärte und wird unter Standardbedingungen bei der Titration mit Calciumchlorid in Gegenwart von Alkali und Carbonat en#.ittelt. Ein hoher Enthärtungsfaktor bedeutet eine gute Wirksamkeit als Sequestrierungsmittel.
Zur Bestimmung des E-Faktors wird die zu prüfende Verbindung 100 ml der angegebenen Konzentration in 100 ml dest. Wasser gelöst und unter Rühren durch Zugabe von 2 ml Sodalösung und 10 %ig n-NaOH-Lösung auf pH 13 eingestellt. Diese Lösung wird bei konstanter Temperatur mit einer Calciumchloridlösung (35,65 g Calciumchlorid . H20 = 15,5 g CaO/1 H20) zum Eintreten einer permanenten Trübung titriert.
Ergebnisse: Verbindung Konz. 1 % Konz. 0,5 % Na-hexametaphosphat (Vergleich) 100 50 Phosphonobernsteinsäure (Vergl.) 100 50 Verbindung Konz. 1 % Konz. 0,5 % Azacycloheptan, 2 ,2-Diphosphonsäure <DOS 2.343.196 ) (Vergleich) 29 64 Diphosphonsäure 8) > 1000 82 (erfindungsgemäß) Beispiel 6 Herstellung der Verbindung 7) 110,4 g N-ß-Cyanäthylbutyrolactam (0,8 Mol), 131,2 g H3P03 (1,6 Mol) und 200 ml Dioxan wasserfrei werden gemischt und auf OOC abgekühlt. Dann werden innerhalb 2 h 220 g POl3 (1,6 Mol) zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird sodann in 3 1/2 h auf ca. 8500 aufgeheizt, wobei starke Hoi-Entwicklung auftritt. Das Reaktionsgemisch, das ursprünglich eine homogene Lösung bildete, scheidet bei 7000 ein viskoses Harz aus. Bei ca. &OOC wird das Harz so zäh, daß die Mischung nicht mehr rührbar ist. Die Reaktionsmischung wird dann auf 96°C aufgeheizt und 5 h unter Rückfluß bei 95 - 10000 gehalten. Dann wird nach Abkühlen auf 9000 vorsichtig 740 g Wasser zugegeben, wobei sich das Harz auflöst und nochmals eine starke HOl-Entwicklung einsetzt. Die Reaktionslösung wird durch Absaugen auf einer Glasfritte von unlöslichen Bestandteilen abgetrennt.
Das Filtrat wird bis zur Sirupkonsistenz eingeengt und unter Rühren in 10 1 Äthylalkohol eingetropft. Nach längerem Stehen werden die ausgefallenen Kristalle abgesaugt und bei 10000 getrocknet. Es fallen 160 g einer weißen, kristallinen Masse an. Diese wird aus 350 ml Wasser umkristallisiert und bei 100°C setrocknet. Danach werden 75 g = 33 % d.Th. Diphosphonsäure erhalten. Der Schmp. beträgt 25500, das Produkt zeigt eine Säurezahl von 390 (Theorie 395).
Gef. C 29,6 - 9 %, H 5,28 % N 9,85 - 9,86 % P 21,4 - 5 % Ber. 29,5# 4,93 9,86 21,83 Beispiel 6a Bestimmung des Enthärtungsfaktors: Bedingungen wie unter Beispiel 5a angegeben.
Verbindung Konz. 1 % Konz. 0,25 % 1.1.1-Hydroxyäthandiphosphonsäure (Vergleich) 300 75 Azacycloheptan, 2,2-Diphosphonsäure 29 80 (Vergleich) Diphosphonsäure Nr. 7 #1000 89 Beispiel 7b Bestimmung der Impfwirkung: Diese Prüfmethode ist ein Maß für die Steinverhütung in Leitungswasser unter Standardbedingungen. Der Wert ist von der Temperatur und der Konzentration abhängig. Die in der folgenden Tabelle angegebenen Daten sind deshalb als Durchschnittswerte aus mehreren Versuchen ermittelt worden.
Die Bestimmung wird in der Weise durchgeführt, daß in einem Becherglas eine bestimmte Menge der zu prüfenden Substanz in 1 Liter Wasser (Krefeld: ca. 20 dH) gelöst und mit 5 ml n-NaOH versetzt wird. Das Becherglas wird mit einem Uhrglas bedeckt und bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Es wird danach geprüft, ob sich am Glasstab bzw. an der Wandung des Becherglases Kristalle abgesetzt haben. In der folgenden Tabelle bedeutet 0 = kein Belag am Glasstab und Wandung.
- = Calcitabscheiduns Die Temperatur der Prüflösung betrug 80°C.
Substanz Konz. Stunden ppm 1 2 3 4 5 6 7 8 24 1,2,4-Tricarboxy, 2-phosphonobutan 0 - - - - - - - -(Vergleich) 25 0 0 0 - - - - - -50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 75 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Azacycloheptan, 80 0 0 0 0 0 - - - -2,2-diphosphon- 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 säure (Vergleich) Diphosphonsäure Nr. 8 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (erfindungsgemäß) 50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 75 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Beispiel 7 Herstellung der Verbindung Nr. 17 69,5 g N-Bispropionyl, N-bis-ß-Cyanäthyl-äthylendiamin (0,25 Mol) werden mit 82 g H3P03 (1 Mol) und 150 g wasserfreiem Dioxan vermischt. Dann werden innerhalb von 2 h bei 150C 137,5 g POl3 (1 Mol) eingetropft. Bei der weiteren Durchführung der Reaktion wird wie in den vorhergehenden Beispielen verfahren.
Die von unlöslichen Bestandteilen durch Filtration befreite Reaktionslösung wird auf ca. 250 ml eingeengt und in 3 Liter äthanol eingetropft. Dabei fällt eine gelblich-weiße Festsubstanz an. Diese wird abfiltriert und nach Nachwaschen mit Äthanol 2 Tage bei 15000 i. Vak. getrocknet. Es werden 75,5 g Substanz = 52,6 t d.Th. mit einem Schmp. von 205 - 210° erhalten.
Gef. C 28,5 - 5 % H 5,19 N 9,36 % - 9,55 % P 21,5 - 5 % Ber. 29,47 5,26 9,82 21,75 Die Säurezahl beträgt 402, Th. 393.
Beispiel 8 Herstellung der Verbindung Nr. 18 83,5 g N-Bispropionyl, N-Bis-ß-cyanäthylhexamethylendiamin (0,25 Mol) werden mit 82 g H3P03 (1 Mol) und 150 g wasserfreiem Dioxan vermischt. Dann werden innerhalb von 2 h bei 15°C 137,5 g Phosphortrichlorid zugegeben und im übrigen wie bei den vorhergehenden Beispielen verfahren.
Die von unlöslichen Bestandteilen (ca.. 12 g) befreite Reaktionslösung wird auf ca. 250 ml eingeengt und aus 4 1 Äthanol ausgefällt. Die ausgefällte, weiße kristalline Masse wird abgesaugt, mit Äthanol gewaschen und zwei Tage im Vakuum bei 1000 getrocknet. Es werden 88,5 g = 56,5 % der Verbindung mit der unten angegebenen Formel erhalten. Der Schmelzpunkt beträgt 172 - 1780.
Gef. C 34,3 - 5 % H 6,2 % N 8,19 - 25 % P 19,6 - 8 % Ber. 34,5 6,o7 8,95 19,8 Beispiel 9 Herstellung von Pigmentsuspensionen unter Zusatz der erfindungsgemäßen Verbindungen und anwendungstechnische Prüfung der so hergestellten Suspensionen (Slurries).
a) mit einem Eisenoxidrot-Pigment (130 M der Fa.Bayer) Es werden in bekannter Weise (vergl. DT-OS2 611 768) AufschlAmlmgen des Pigmentes in Wasser mit 75 8 Festkörpergehalt hergestellt.
Durch Zusatz geringer Mengen an Natriumhydroxid wird der pH-Wert der Aufschlämmungen auf 8 - 9 gebracht. Alle Aufschlämmungen enthalten außerdem jeweils 0,2 % des Zusatzmittels.

Bezeichnuna der Zusatzmittel

I Turpinal MD2 = Handelsprod. auf Basis

Aminotrismethylenphosphonsäure

II Polysalz F = Handefsprod.(Alkalisalz der >(Vergleich)

Polyacrylsäure)

III Calgon N = Handelsprod. auf Polyphosphor-

säurebasis

IV Verbindung 7)

(erfindungsgemäß)

V Verbindung 8)

einges.Zusatzmittel Visk.(Pas)/Scher- Bodensatzbildung geschwindigkeit (s-1) 1 Tag nach Herst. 8 Tage n.Herst.

ohne Zusatz 6,07/98,3 100 % I 3,16/98,2 100 % II 3,26/98,2 100 % III 2,64/98,3 100 % IV 0,56/111,2 35 % V 0,58/111,2 25 % b) mit Eisenoxidgelb 420 (Handelsprod.der Fa.Bayer) Herstellung wie unter a) beschrieben. Feststoffgehalt Blindprobe 43 %, Festgehalt Zusatzmittel-haltige Proben 60 %.
einges . Zusatzmittel Visk./Schwerge- Bodensatz schwindigkeit 1 Tag 21 Tg.n.Herst. 8 Tg. 21.Tg.
(Pas)/(s-1) (Pas)/(s-1) % % ohne Zusatz 3,06/98,3 nicht meßbar 100 100 I nicht meßbar 100 100 II II tß 100 100 III I1 100 100 IV 0,24/137,1 0,33/137,1 30 40 V 0,26/137,1 0,26/137,1 30 50 x) Bestimmungsmethode gemäß DOS 2416720 S.8 d) mit Bayertitan Rutil R-KB-3(Handelsprod. der Fa. Bayer) Herstellung wie unter a) beschrieben. Feststoffgehalt der Zusatzmittel-haltigen Proben 72 %. Zusatzmittelkonzentration 0,5 %. Nach 3-wöchiger Lagerung bei Raumtemperatur wurde die Viskosität im Epprecht-Rheomat bestimmt.
Ergebnis: Zusatzmittel Visk./Schwerge- -1 schwindigkeit (Pas/s I nicht meßbar II Is III 0,37/103,9 IV 0,124/148,3

Claims

Patentansprüche #Diphcsphonsäuren der allgemeinen Formel wobei R1 für einen Alkylrest mit 1-18 C-Atomen, der geradkettig cder verzweigt sein kann und der ferner Doppelbindungen enthalten kann und/oder durch Halogen oder Oxyalkylreste substituiert sein kann, für einen Cycloalkylrest von 4-8 C-Atomen, wobei 1 oder mehrere C-Atome durch 0-, N-o#er S-Atome ersetzt sein können und wobei die H-Atome an den C-Atomen des Ringes durch Halogen oder Äthergruppen oder durch Alkyl- oder Arylgruppen ersetzt sein können, ferner für einen Arylrest, der 1 oder mehrere aromatische Ringe enthält, und der gegebenenfalls aliphatische Seitenketten enthalten kann und/oder Halogen, Oxyalkyl- oder Oxyarylsubstituenten enthält, steht, R1 für Wasserstoff steht oder die gleiche Bedeutung wie R1 hat, wobei R1 und R gleich oder verschieden sein können und wobei R1 und R2 auch gemeinsam für einen Alkylenrest stehen können, wobei die Zahl der Ringglieder des Alkylenrestes 3-11 C-Atome betragen kann, und wobei in der Alkylenkette 1 oder mehrere C-Atome durch ein Heteroatom wie O, N oder S ersetzt sein können, oder mehrere H-Atome dc alkylenkette durch einen Alkylrest von 1-3 C-Atomen odei durch ein Halogenatom substituiert sein können, die Ar lengruppe ferner Bestandteil eines mono- oder dibenzoannellierten Ringsystems sein kann, sowie für den Rest steh in d#m R eine Alkylen- oder Arylengruppe 2 bis C-Atomen darstellt, und R3 für einen C1-C4-Alkylrest steht sowie deren Alkall-, Anuuonium und Alkylammoniumsalze.
2. Verfahren zur Herstellung der Phosphonsäuren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der allgemeinen Formel worin R1, R2 und R3 die oben genannte Bedeutung haben, mit einem Gemisch aus phosphoriger Säure und Phosphortrihalogenid oder einem äquivalenten Umsetzungprodukt aus Phosphortrihalogenid und Wasser umgesetzt werden.
3. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 als Sequestriermittel.
4. Verwendung der Verbindung gemäß Anspruch 1 als viskositätserniedrigende Zusatzmittel für wäßrige Aufschlämmungen anorganischer Pigmentes