DE2755551C2 - 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Info

Publication number
DE2755551C2
DE2755551C2 DE2755551A DE2755551A DE2755551C2 DE 2755551 C2 DE2755551 C2 DE 2755551C2 DE 2755551 A DE2755551 A DE 2755551A DE 2755551 A DE2755551 A DE 2755551A DE 2755551 C2 DE2755551 C2 DE 2755551C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
tris
hydroxymethyl
water
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2755551A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2755551A1 (de
Inventor
Lawrence John Elk Grove Village Ill. Carr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Chemicals Inc
Original Assignee
Borg Warner Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borg Warner Chemicals Inc filed Critical Borg Warner Chemicals Inc
Priority to GB22390/78A priority Critical patent/GB1596347A/en
Publication of DE2755551A1 publication Critical patent/DE2755551A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2755551C2 publication Critical patent/DE2755551C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

2. Verfahren zur Herstellung von 2^2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Polyphosphonsäure mit Grundbausteinen der Formel
-OCH2 O
\ M
C-CH2-P
-OCH2
CH2OH
(H)
in Gegenwart von Wasser erhitzt
3. Verwendung von 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure in wäßriger Lösung zum Korrosionsschutz von Metallen und als Inhibitor der Bildung von Ablagerungen in Kühlwasser.
4. Verwendung von 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure zur Verzögerung der Erstarrung bzw. Erhärtung von Zement
30 35 40 45 50 55 60
Die Erfindung betrifft die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstände.
Die zur Herstellung von 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthyIphosphonsäure eingesetzte Polyphosphonsäure wird durch Polymerisation von Pentaerythritphosphit bei Temperaturen von 160 bis 2500C hergestellt; vgl. US-PS 33 78 166. Die Hydrolyse der Polyphosphonsäure läßt sich in einfacher Weise durch Erhitzen mit Wasser und in Abwesenheit von Katalysatoren erreichen. Gewöhnlich wird das Gemisch der Polyphosphonsäure und Wasser unter Rückfluß erhitzt
2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthyIphosphonsäure, genauer als 3-Hydroxy-2,2-b!s-(hydroxymethyl)-propylphosphonsäure bezeichnet, ist ein wirksamer Zusatz zur Behandlung von Wasser. Im Falle von Kühlwasser kann es zur Verhinderung der Entwicklung von Ablagerungen verwendet werden. Seine Wirkung wurde durch eine Ablagerungs-Inhibierungstest festgestellt, der folgendermaßen durchgeführt wurde: Es werden Testlösungen (A bis E) mit Calciumchlorid, Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat, 2,2,2-Tris-(hydrosyniethyl)-äthyIphosphonsäure und Natriumhydroxid hergestellt, die 800 p. p. m. gelöstes Calciumcarbonat sowie 12,5 (oder 25,0) p. p. m. der Phosphonsäure enthalten und einen pH-Wert von 9,0 aufweisen. Die erhaltene Lösung wird bei Raumtemperatur eine bestimmte Zeit stehengelassen. Sodann wird die Calciumionenkonzentration, ausgedrückt als Calciumcarbonat, bestimmt und mit der Calciumionenkonzentration der gleichen Lösung, jedoch ohne die Phosphonsäure, verglichen, die bei Raumtemperatur die gleiche Zeit stehengelassen wird. Als Ablagerungen bildet sich Calciumcarbonat. Eine verhältnismäßig hohe Calciumionenkonzentration ist ein Beweis für eine wirkungsvolle Unterdrückung der Bildung von Ablagerungen.
Die prozentuale Unterdrückung der Bildung von Ablagerungen (PSI) wird nach folgender Gleichung berechnet
PSI
V1- Vo V1- Vo
XlOO.
V1 Vo V2
Calciumionenkonzentration mit Phosphonsäure-Inhibitor,
Calciumionenkonzentration ohne Phosphonsäure-Inhibitor,
Calciumionenkonzentration (800 p. p. m) zu Beginn des Versuchs.
Die Ergebnisse sind in Tabelle zusammengefaßt. Die Testlösung E hat die vorstehend beschriebene Zusammensetzung. Die Testlösungen A, B, C und E haben die gleiche Zusammensetzung, jedoch wird der Phosphonsäuregehalt durch Zusatz von Zinkstaub neutralisiert. In jedem Fall werden die Testlöungen A bis E mit einer Lösung gleicher Zusammensetzung, jedoch ohne Phosphonsäure, verglichen.
65
Tabelle I 27 Phosphonsäure,
p.pjn.
55 551 168 Std
Testlösung 123
25,0
123
123
123
% Unterdrückung der Bildung von
Ablagerungen
48Std. 72Std 120 Std.
36
3
30
A
B
C
D
E
43
28
55»)
17
27
30 *)(24 Stunden Erwärmen auf 70° C, sodann 96 Stunden bei Raumtemperatur)
Ein weiterer Test, der die Wirkung der Unterdrückung der Bildung von Ablagerungen durch die Phosphonsäure zeigt, besteht in der Messung der Menge an Ablagerangen, die an der Innenoberfläche eines Behälters anhaften. Die prozentuale Unterdrückung der Bildung von Ablagerungen wird in diesem Fall nach folgender Gleichung berechnet:
Tabelle III Phosphon Zn pH mpj
säure, (als ZnCI2) 8,2 17,8
p.p.m. p.p.m. 7,7 6,4
0 0 7,7 12,6
1. 25 0 6,9 9,2
2. 25 0 6,9 63
3. 0 25
4. 0 25
5.
Wc = Gewicht der Ablagerungen, die an der Innenoberfläche des Behälters anhaftet, bei Gegenwart der
Phosphonsäure,
V/i = Gewicht der Ablagerungen, die an der Innenoberfläche des Behälters anhaftet, bei Fehlen von Phosphonsäure.
Testlösungen ähnlich den Lösungen A, C und E werden in einem Becherglas nad in einem Becher aus Kupfer 196 bzw. 240 Stunden stehengelassen. Die prozentuale Unterdrückung der Bildung von Ablagerungen ist in Tabelle II zusammengefaßt
Tabelle!! TestlCvung Behältermaterial 196 Std. 240 Std.
F Glas 77
G Kupfer 65
Zur Unterdrückung der Bildung von Ablagerungen in Kühlwasser beträgt die Konzentration der Phosphonsäure vorzugsweise 5 bis 25 p. p. m.
2,2,2-Tris-(hydroxyinethyl)-ätliyIphosphonsäure ist ferner in wäßriger Lösung ein wirksamer Korrosionsinhibitor. Die Versuche werden mit synthetischem hartem Wasser bei Raumtemperatur durchgeführt. Das harte Wasser enthält 1,267 g Na2CO3, 4,987 g NaHCO3, 8,039 g CaCl2 und 4334 g MgSO4 in 18 Liter Wasser. Der pH-Wert beträgt 8,2. Eine Flußstahlplatte mit den Abmessungen 25,4 · 25,4 · 4,76 mm wird 3 Tage in Wasser bei Raumtemperatur getaucht Sodann wird der Gewichtsverlust bestimmt Das Wasser wird während der gesamten Versuchsdurchführung gerührt Das Ausmaß der Korrosion wird in mm pro Jahr (mpj) ausgedrückt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt
Die Konzentration der Phosphonsäure in Wasser zur Unterdrückung der Korrosion beträgt 5 bis 1000 p. p. m.
2,2,2-Tris-(hydroxymethyi)-äthylphosphonsäure vermag ferner wirkungsvoll die Erstarrung bzw. Erhärtung von Zement zu verzögern. Bei Zusatz geringer Mengen dieser Verbindung zu flüssigem Zement verlängert es die Erstarrungs- bzw. Erhärtungszeit. Dies wird durch den nachstehenden Versuch näher belegt. Dabei wird ein Vergleich mit der Wirkung des Handelsprodukts Dequest® 2010 (Monsanto), das eine verwandte chemische Struktur besitzt, durchgeführt.
1 Zl OD ODl
Tabelle IV Konzentration
3 1) O
Il
HO-P—
1
O
-P—OH
ι
CH2OH 1,22%
S 10 CH3
-C—
OH
I I
OH OH
(Dequest· 2010)
CH2OH
Il 15 2) O HO-P-CH2C-CH2OH
ι \
0,75%
OH
79 min 119 min
(beanspruchte Verbindung)
Es zeigt sich, daß die Verbindung der Erfindung im Vergleich zum bekannten Produkt bei',äs bei wesentlich geringerer Konzentration eine längere Eirdickungszeit bewirkt, was bedeutet das das erfmdungsijemäße Additiv wirksamer ist als das bekannte Handelsprodukt
Beispiel la
(Herstellung von Polyphosphonsäure)
In einem verschlossenen Reagenzglas mit den Abmessungen 15 · 120 mm werden 7,0 g (0,0427 MoI) Pentaerythritphosphit unter wasserfreiem Stickstoff als Schutzgas 7 Stunden auf 180 bis 200" C erhitzt Während dieser Zeit verwandelt sich der körnige Feststoff in eine flüssige Schmelze, sodann eine viskose Flüssigkeit und schließlich in einen glasartigen Feststoff. Der Feststoff ist die Polyphosphonsäure. Die Verbindung zeigt keinen Schmelzpunkt bis zu seiner Zersetzungstemperatur, die bei etwa 285° C liegt Die Polyphosphonsäure ist in
35 keinem der üblichen organischen Lösungsmittel löslich.
Beispiel Ib
(Erfindungsgemäße Herstellung von
2Ä2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure)
Die gemäß Beispiel la hergestellte glasartige Polyphosphonsäure wird mit 18 g Wasser vermischt und 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt und gerührt Die erhaltene Lösung wird abgekühlt und filtriert Es werden 0,15 g festes Pentaerythrit erhalten. Das Filtrat enthält aufgrund der jodometrischen Titration 20% oxidierbaren Phosphor (phosphorige Säure). Die Analyse durch das NMR-(3IP)-Spektrum zeigt drei Typen von Phosphor: 20% als phosphorige Säure, 60% als Phosphonsäure und 20% Phosphor vermutlich als cyclisches Phosphonat
Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft Es werden 8,7 g eines stark viskosen bernsteinfarbenen Sirups erhalten. Die potentiometrische Titration zeigt zwei Knickstellen, die für eine zweibasische Säure charakteristisch sind. Der Sirup ist in Wasser und stark polaren organischen Lösungsmitteln löslich. Er bildet in
neutraler Lösung ein unlösliches Bleisalz. Die NMR-CHJ-Septralanalyse der wäßrigen Lösung zeigt, daß es sich bei dem Produkt um die 2^-Tris-(hydroxymethyI)-äthylphosphonsäure handelt

Claims (1)

2025 Patentansprüche:
1.2^2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure der Formel
HOCH2 O OH
\ II/
HOCH2-C-CH2-P
HOCH2 OH
DE2755551A 1976-12-13 1977-12-13 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung Expired DE2755551C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB22390/78A GB1596347A (en) 1977-12-13 1978-05-25 Electrical connectors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/750,101 US4089893A (en) 1976-12-13 1976-12-13 2,2,2-Tris(hydroxymethyl)ethylphosponic acid and method for its preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2755551A1 DE2755551A1 (de) 1978-06-15
DE2755551C2 true DE2755551C2 (de) 1984-07-19

Family

ID=25016503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2755551A Expired DE2755551C2 (de) 1976-12-13 1977-12-13 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4089893A (de)
JP (1) JPS5384920A (de)
CA (1) CA1090818A (de)
DE (1) DE2755551C2 (de)
FR (1) FR2373554A1 (de)
GB (1) GB1556329A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3629234C1 (de) * 1986-08-28 1987-10-01 Christ Eberhard Dipl Ing Verwendung von substituierten Alkylphosphonaten in Beton- und Moertelmischungen,Schlempen sowie Dispersionsfarben

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2942903A1 (de) * 1979-10-24 1981-05-07 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Kavitationshemmende, frostsichere kuehl- bzw. waermeuebertragungsfluessigkeiten
DE2942864C2 (de) * 1979-10-24 1986-11-20 Hüls AG, 4370 Marl Kavitationshemmmende, frostsichere Wärmeübertragungsflüssigkeit
NO159163C (no) * 1983-08-26 1988-12-07 Albright & Wilson Fremgangsmaate for behandling av vannsystemer som er mottagelige for infeksjon av vann-mikroorganismer.
DE3824672C1 (de) * 1988-07-20 1990-04-05 Deutsche Bp Ag, 2000 Hamburg, De
CH678526A5 (de) * 1990-01-27 1991-09-30 Sandoz Ag
GB2248612B (en) * 1990-10-10 1994-10-12 Ciba Geigy Ag Corrosion inhibition in concrete structures
US6063289A (en) * 1998-10-01 2000-05-16 Albright & Wilson Americas Inc. Method for controlling scale using synergistic phosphonate blends

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE23979E (en) * 1948-05-10 1955-04-12 Lubricant composition containing dialkyl
BE628693A (de) * 1961-04-14
US3271306A (en) * 1963-11-06 1966-09-06 Monsanto Co Method for preventing the formation of insoluble iron compounds
US3493639A (en) * 1965-10-27 1970-02-03 Shell Oil Co Process for producing pentavalent phosphorus derivatives
US3483279A (en) * 1966-03-11 1969-12-09 Dow Chemical Co Michaelis-arbuzov reaction
GB1369429A (en) * 1970-11-30 1974-10-09 Ciba Geigy Ag Treatment of water or aqueous systems
US3799893A (en) * 1971-03-31 1974-03-26 Petrolite Corp Methylene phosphonates of glycidyl reacted polyamines
US3789092A (en) * 1971-06-30 1974-01-29 Monsanto Co Halovinylene-1,2-bis(phosphonic esters)
US3963636A (en) * 1972-12-04 1976-06-15 Ciba-Geigy Corporation Treatment of water or aqueous systems
US3966630A (en) * 1972-03-24 1976-06-29 Petrolite Corporation Use of polyquaternary ammonium methylene phosphonates in chelating or scale inhibition
DE2225645A1 (de) * 1972-05-26 1974-01-17 Bayer Ag Verfahren zur verhinderung von korrosion und steinansatz in wasserfuehrenden systemen
DE2505435C3 (de) * 1975-02-08 1980-07-31 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verwendung von Carboxy-alkan-Verbindungen des Phosphors als Korrosionsinhibitoren
US3978166A (en) * 1975-04-07 1976-08-31 Borg-Warner Corporation Cyclic phosphonates

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3629234C1 (de) * 1986-08-28 1987-10-01 Christ Eberhard Dipl Ing Verwendung von substituierten Alkylphosphonaten in Beton- und Moertelmischungen,Schlempen sowie Dispersionsfarben

Also Published As

Publication number Publication date
DE2755551A1 (de) 1978-06-15
US4089893A (en) 1978-05-16
JPS5384920A (en) 1978-07-26
GB1556329A (en) 1979-11-21
CA1090818A (en) 1980-12-02
FR2373554B1 (de) 1981-03-20
JPS612071B2 (de) 1986-01-22
FR2373554A1 (fr) 1978-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1217928B (de) Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung von Schwermetallionen aus einer waessrigen Loesung
DE1302557B (de)
DE1792242A1 (de) Verfahren zum Unterbinden von Kesselsteinbildung
DE2806342A1 (de) Korrosionsinhibitor und verfahren zu dessen anwendung
DE2755551C2 (de) 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE1815999C3 (de) B-Chloräthanpyrophosphonsäure und ihre Verwendung als Pflanzenwachstumshormon
DE3246080A1 (de) Reinigungsverfahren
DE1567447A1 (de) Verfahren zur Herstellung reiner,kristalliner Tetrametaphosphate mehrwertiger Kationen
EP0141200B1 (de) Dihydroxyalkandiphosphonsäuren
EP1016623A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphinsäuren
EP0039314B1 (de) Verwendung von Phosphorsäurediestern als Korrosionsinhibitoren
DE1642436B2 (de) Verfahren zur verhinderung von steinbildenden ablagerungen in waessrigen systemen
DE2151552A1 (de) Glasartige Zink-alpha-Hydroxydiphosphonsaeure-Stoffzusammensetzung
DE2306272B2 (de) Verfahren zur Bereitung waßrig-alkalischer photographischer Farbentwicklerlosungen sowie Entwicklerkonzentrat fur die Durchführung des Verfahrens
DE3814287A1 (de) Polymere titanphosphate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur aktivierung von metalloberflaechen vor einer zinkphosphatierung
DE2043085C3 (de) Verfahren zum Aufbringen von Zinkphosphatschichten auf elektrolytisch verzinktes Material
WO1985005380A1 (en) Corrosion inhibiting water additives and preparation process thereof
DE10320071A1 (de) Alkoxygruppen aufweisende Ester von Phosphor-Sauerstoff-Säuren und ihre Verwendung als Korrosionsinhibitoren
DE3223673C2 (de)
DE1592564A1 (de) Fluessige Duengemittel
DE2850925C2 (de)
DE1793778C3 (de) Neues sekundäres Phosphinoxyd
DE2503049C3 (de) Verfahren zur Herstellung von N-Brom-N'-chlor-53-dimethylhydantoin
WO2000035926A1 (de) 1-hydroxy-3-sulfonoalkan-1,1-diphosphonsäuren
DE19955741C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphinsäuren

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: BORG-WARNER CHEMICALS, INC.(N.D.GES.DES STAATES DE

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: VOSSIUS, V., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. VOSSIUS, D.,

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee