DE2952477A1 - Higher alkyl:amine poly:phosphate or meta:phosphate prodn. - by treating amine soln. in organic solvent with aq. poly- or meta-phosphate, useful as heavy metal complexing agent - Google Patents

Higher alkyl:amine poly:phosphate or meta:phosphate prodn. - by treating amine soln. in organic solvent with aq. poly- or meta-phosphate, useful as heavy metal complexing agent

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DE2952477A1 DE19792952477 DE2952477A DE2952477A1 DE 2952477 A1 DE2952477 A1 DE 2952477A1 DE 19792952477 DE19792952477 DE 19792952477 DE 2952477 A DE2952477 A DE 2952477A DE 2952477 A1 DE2952477 A1 DE 2952477A1
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Abstract

In a new process for the prodn. of water-insoluble alkylamine polyphosphates and/or metaphosphates, higher (8-30C)alkylamines of the formula R1-N(R2)(R3) (I) (where R1 and R2 are H or alkyl and R3 is alkyl) dissolved in an organic solvent which is immiscible with water and mineral acids are reacted with polyphosphoric acid and/or metaphosphoric acid so that the resulting alkylamine polyphosphate and/or metaphosphate is dissolved in the organic solvent and excess polyphosphoric acid and/or metaphosphoric acid migrates into the aq. phase. The phases are subsequently sepd. and the alkylamine polyphosphate and/or metaphosphate is isolated from solvent. The higher alkylamine poly-and/or metaphosphate prods. are water-insoluble cpds. which are complexing agents for heavy metals.

Description

Verfahren zur Herstellung von wasserunlöslichen Process for the production of water-insoluble

Alkylaminpoly- u/oder -metaphosphaten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserunlöslichen Aminpolyphosphaten u/oder Aminmetaphosphaten aus Aminen und Poly- u/oder Metaphosphorsäuren. Alkylamine poly and / or metaphosphates The present invention relates to a process for the preparation of water-insoluble amine polyphosphates and / or amine metaphosphates from amines and poly and / or metaphosphoric acids.

Amine sind in der Lage, mit Säure salzartige Verbindungen zu bilden. Je nach der Kettenlänge und Anzahl der Alkylreste zeigen die gebildeten Salze des Amins eine unterschiedliche Verhaltensweise gegenüber Wasser und anderen Lösungsmitteln. So sind beispielsweise die Amine mit kürzerkettigen Alkylresten in Wasser ganz oder beschränkt löslich. Durch die Salzbildung mit Säureresten, insbesondere durch Säurereste der Mineralsäuren wird die Löslichkeit in Wasser noch erhöht.Amines are able to form salt-like compounds with acid. Depending on the chain length and number of alkyl radicals, the salts formed show the Amines behave differently towards water and other solvents. For example, the amines with shorter-chain alkyl radicals in water are whole or limited solubility. Through the formation of salts with acid residues, especially acid residues of the mineral acids, the solubility in water is increased.

Es sind wasserlösliche Aminpolyphosphate bekannt, die durch Umsetzen von Aminen, z.E. Äthanolaminen, mit PolyphosphorsSuren in wässeriger Lösung hergestellt werden.There are water-soluble amine polyphosphates known that by reacting of amines, e.g. Ethanolamines, made with polyphosphoric acids in aqueous solution will.

Aus der DE-PS 12 45 979 ist auch die Herstellung von wasserlöslichen Aminpolyphosphaten aus sauren Alkalisalzen von Polyphosphorsäuren und Aminen und Zusatz von organischen Lösungsmitteln bekannt.DE-PS 12 45 979 also describes the production of water-soluble Amine polyphosphates from acid alkali salts of polyphosphoric acids and amines and Addition of organic solvents known.

Die US-PS 2 592 273 beschreibt quaternäre Ammoniumsalze von hochmolekularen Polyphosphorsäuren und deren Herstellung.U.S. Patent 2,592,273 describes quaternary ammonium salts of high molecular weight Polyphosphoric acids and their production.

ED wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von wasserunlöslichen Alkylaminpoly- u/oder -metaphosphaten aus Alkylamin und Polyphosphorsäuren u/oder Metaphosphorsäuren gefunden, das dadurch gekernzeichnet ist, daß man Alkylamine, die im Alkylrest 8 bis 30 C-Atome haben und der Formel: entsprechen, wobei R1 und R2 Wasserstoff oder Alkylreste und R3 Alkylreste bedeuten, und die in einem organischen Lösungsmittel gelöst sind, wobei diese Lösungen nicht mit Wasser und Mineralsäuren mischbar sind, mit Polyphosphorsäuren u/oder Metaphosphorsäuren umsetzt, so daß das gebildete Aminpolyphosphat oder -metaphosphat in dem organischen Lösungsmittel gelöst wird, und die überschüssige Polvphosphorsäure oder Metaphosphorsäure in die wässerige Phase wandert, man anschließend die Phasen trennt und das Aminpolyphosphat u/oder -metaphosphat aus dem Lösungsmittel isoliert.ED has now found a process for the preparation of water-insoluble alkylamine poly and / or metaphosphates from alkylamine and polyphosphoric acids and / or metaphosphoric acids, which is characterized by the fact that alkylamines which have 8 to 30 carbon atoms in the alkyl radical and the formula: correspond, where R1 and R2 are hydrogen or alkyl groups and R3 are alkyl groups, and which are dissolved in an organic solvent, these solutions not being miscible with water and mineral acids, with polyphosphoric and / or metaphosphoric acids, so that the amine polyphosphate or metaphosphate formed is dissolved in the organic solvent, and the excess polyphosphoric acid or metaphosphoric acid migrates into the aqueous phase, the phases are then separated and the amine polyphosphate and / or metaphosphate is isolated from the solvent.

Es sind solche Alkylamine verwendbar, die im Alkylrest 8 bis 3D C-Atome haben und der Formel entsprechen, wobei R1 und R2 Wasserstoff oder Alkylreste und R3 Alkylreste bedeuten, und die mit organischen Lösungsmitteln Lösungen ergeben, die mit Wasser uloder Mineralsäure nicht mischbar sind.It is possible to use those alkylamines which have 8 to 3 C atoms in the alkyl radical and the formula correspond, where R1 and R2 are hydrogen or alkyl radicals and R3 are alkyl radicals, and which result in solutions with organic solvents which are immiscible with water or mineral acid.

Es können primäre, sekundäre oder tertiäre Amine sowie deren Mischungen eingesetzt werden.Primary, secondary or tertiary amines and mixtures thereof can be used can be used.

Die Amine bzw. deren Mischungen werden in organis-chen Lösungsmitteln gelöst. Die Konzentration des Amins im Lösungsmittel ist dabei nicht von Bedeutung, sondern richtet sich nach der Möglich keit, solche Lösungen in der Praxis beetmöglich handhaben zu können.The amines or their mixtures are in organic solvents solved. The concentration of the amine in the solvent is not important, rather, it is based on the possibility of such solutions in practice to be able to handle.

Die Lösungsmittel dürfen nicht mit Wasser und Mineralsäuren mischbar sein bzw. Wasser und Minersisäure nicht aufnehmen. Sie müssen eine gute Löslichkeit für die Alkylamine und die Alkylaminpoly u/oder -metaphosphate aufweisen, dürfen mit diesen selbst aber nicht reagieren.The solvents must not be miscible with water and mineral acids Do not absorb his or her water and mineral acid. You need to have good solubility for the alkylamines and the alkylamine poly u / or metaphosphates, may but do not react with these themselves.

Als besonders brauchbare Lösungsmittel haben sich folgende Gruppen erwiesen: a) aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe in Form von definierten Verbindungen, Mischungen oder Destillationsfraktonen b) chlorierte Kohlenwasserstoffe c) Äther,Ketone, Ester, soweit sie die obengenannten Bedingungen erfüllen.The following groups have proven to be particularly useful solvents proven: a) aliphatic and aromatic hydrocarbons in the form of defined Compounds, mixtures or distillation fractions b) chlorinated hydrocarbons c) ethers, ketones, esters, as long as they meet the above conditions.

Als brauchbare Polyphasphat- u/oder Metaphosphat-Komponenten zur Herstellung der Amin-Poly-Phosphate u/oder -metaphosphate haben sich folgende Stoffe erwiesen: Di-Phosphorsäure Tri-Phosphorsäure Tetra-Phosphorsäure mittel- bis langkettige Polyphosphorsäure vernetztkettige Polyphosphorsäure, hergestellt aus Kurrol'schem Salz Tri-Metaphosphorsäure Tetra-Metaphosphorsäure sowie Mischungen davon, wie sie z.B. beim Aufkonzentrieren von Monophosphorsäure entstehen.As useful polyphasphate and / or metaphosphate components for production of the amine-poly-phosphates and / or -metaphosphates, the following substances have been found: Di-phosphoric acid tri-phosphoric acid tetra-phosphoric acid medium to long-chain polyphosphoric acid cross-linked polyphosphoric acid made from Kurrol's salt tri-metaphosphoric acid Tetra-metaphosphoric acid and mixtures thereof, such as those used when concentrating from monophosphoric acid.

Altylaminpolyphosphat u/oder -metaphosphat kann auf unterschiedliche Art gebildet werden. Es ist z.B. möglich, ein Alkaliu/nder Ammoniumsalz der Polyphosphorsäure u/oder Metaphosphorsäure in der Orthophosphorsäure zu lösen, wobei sich die entsprechende freie Polyphosphorsäure u/oder Metaphosphorsäure bildet, die dann von dem zugesetzten Alkylamin aufgenommen wird.Altylamine polyphosphate and / or metaphosphate can be different Kind be formed. For example, it is possible to use an alkali and ammonium salt of polyphosphoric acid u / or metaphosphoric acid to dissolve in the orthophosphoric acid, with the corresponding Free polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid forms, which then of the added Alkylamine is added.

Es ist auch möglich, anstelle eines Salzes die freie Polyu/oder Metaphosphorsäure zu verwenden, wie sie z.O. beim Eindampfen von Orthophosphorsäure entstehen.It is also possible to use free polyu / or metaphosphoric acid instead of a salt to use as they are z.O. arise during evaporation of orthophosphoric acid.

Ferner ist es möglich und besonders vorteilhaft, die Polyphosphorsaure u/oder Metaphosphorsäure durch Behandlung einer Alkali- u/oder Ammoniumpolyphosphat- uloder -metaphosphatlösung mit einem Kationenaustauscherharz gesondert herzustellen und das Eluat direkt in die organische Lösung aus Alkylamin und Lösungsmittel einzuleiten. Dabei bilden sich zwei Phasen aus, wobei die Polyphosphorsäure u/oder Metaphosphorsäure in die organische Phase wandert und mit dem Alkylamin die Verbindung bildet. Die schwere Phase besteht aus einer wässerigen Lösung von überschüssiger Polyphoaphorsäure uloder Metaphosphorsäure, die abgetrennt wird. Die isolierte organische Phase besteht aus dem gebildeten Alkylaminpolyphosphat- u/oder -metaphosphatsalz. Das organische Lösungsmittel wird durch schonende Destillation abgetrennt. Der Destillatlonsrückstand stellt die Alkylaminpolyphosphat uloder -metaphosphatverbindung dar.It is also possible and particularly advantageous to use polyphosphoric acid u / or metaphosphoric acid by treating an alkali and / or ammonium polyphosphate Uloder metaphosphate solution to be prepared separately with a cation exchange resin and introducing the eluate directly into the organic solution of alkylamine and solvent. Two phases are formed, with polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid migrates into the organic phase and forms the compound with the alkylamine. the heavy phase consists of an aqueous solution of excess polyphoaphoric acid ulor metaphosphoric acid, which is separated. The isolated organic phase exists from the alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate salt formed. The organic one Solvent is removed by gentle distillation. The distillation residue represents the alkylamine polyphosphate or metaphosphate compound.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen Alkylaminpolyphosphate u/oder -metaphosphate sind hochmolekulare Stoffe, deren Molekulargewicht zwischen 300 und ca. 4 300 000, vorzugsweise zwischen 1000 und 70 000, liegen kann. Bei der Verwendung einer langkettigen Polyphosphorsäure mit einem Polymerisationsgrad von n = 30 und einem Amin von 36 C-Atomen ergeben sich Verbindungen mit einem Molekulargewicht von ca. 13 000, wobei das molare N : P - Verhältnis ca. 1:1 beträgt.The alkylamine polyphosphates obtained in the process according to the invention u / or metaphosphates are high molecular weight substances whose molecular weight is between 300 and about 4,300,000, preferably between 1,000 and 70,000. In the Use of a long-chain polyphosphoric acid with a degree of polymerization of n = 30 and an amine of 36 carbon atoms result in compounds with a molecular weight of approx. 13,000, the molar N: P ratio being approx. 1: 1.

Aus Abbildung 1 geht die quantitative Beziehung zwischen den Reaktionspartnern Alkylamin und Polyphosphorsäure bei der Bildung von Alkylaminpolyphosphat hervor. Auf der Abazisse ist die Aufnahme von langkettigen Polyphosphationen in Mol aufgetragen.Figure 1 shows the quantitative relationship between the reactants Alkylamine and polyphosphoric acid excel in the formation of alkylamine polyphosphate. The absorption of long-chain polyphosphate ions in moles is plotted on the abacissa.

Auf der Ordinate sind die im Lösungsmittel gelösten Mengen an Amin in Mol angegeben. Es zeigt sich, daß eine lineare Beziehung zwischen den mitcinander reagierenden Mengen an Polyphosphat und Amin gegeben ist.The amounts of amine dissolved in the solvent are on the ordinate given in moles. It turns out that there is a linear relationship between the mitcinander reactive amounts of polyphosphate and amine is given.

Werden andere Ausgangsstoffe zur Bildung der Alkylaminpolyphosphatu/oder -metaphosphatverbindung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gewählt, dann liegt das molare N : P - Verhältnis in den Grenzen von 1:2 bis 2:1.Are other starting materials for the formation of the Alkylaminpolyphosphatu / or metaphosphate compound selected in the process of the invention, then the molar N: P ratio is within the limits of 1: 2 to 2: 1.

Ferner ergibt sich der salzartige Charakter der Alkylaminpolyu/oder -metaphosphate aus der Lage der Signale in den 13C und 31p -NMR-Spektren. Das Signal der NCH2-Gruppe zeigt im C-Kernresonanzspektrum des Salzes eine charakteristische Verschiebung zu niedrigerem Feld im Vergleich zum freien Alkylamin. Außerdem zeigt das 13C-NMR-Spektrum, daß das Alkylamin quantitativ in das Salz überführt worden ist (Abbildung 2). Aus dem 31P-NMR-Spektrum ergibt sich, daß alle P-Glieder der Polyphosphorsäure gleichermaßen mit Alkylaminmolekülen abgesättigt sind. Die Lage des 1P-Kernresonanzsignals ist typisch für ein Phosphatsalz.Furthermore, the salt-like character of the alkylamine polyu / or results metaphosphates from the position of the signals in the 13C and 31p -NMR spectra. The signal of the NCH2 group shows a characteristic in the C nuclear magnetic resonance spectrum of the salt Shift to a lower field compared to the free alkylamine. Also shows the 13C-NMR spectrum that the alkylamine has been converted quantitatively into the salt is (Figure 2). The 31P-NMR spectrum shows that all P-members of the Polyphosphoric acid are equally saturated with alkylamine molecules. The location of the 1P nuclear magnetic resonance signal is typical of a phosphate salt.

Der hier dargestellte Sachverhalt läßt sich an Hand der 31P-NMR-Spektren in Abbildung 3 und 4 verfolgen.The facts presented here can be seen on the basis of the 31P-NMR spectra trace in Figure 3 and 4.

Das Alkylamin wird als freie Base in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Das Lösungsmittelsmingemisch wird mit einer wässerigen Lösung der Polyphosphorssure in Kontakt gebracht.The alkylamine is used as a free base in an organic solvent solved. The solvent mix is mixed with an aqueous solution of polyphosphoric acid brought in contact.

Die Reaktion zwischen dem Alkylamin und der Polyphosphorsäure findet an der Phasengrenze statt. Das gebildete Alkylaminsalz wird von dem organischen Lösungsmittel gelöst und verbleibt in der organischen Phase. Die Reaktion zwischen dem Alkylamin und der Poly- u/oder Metaphosphorsäure verläuft stöchiometrisch.The reaction between the alkylamine and the polyphosphoric acid takes place takes place at the phase boundary. The alkylamine salt formed is from the organic Solvent dissolved and remains in the organic phase. The reaction between the alkylamine and the poly- and / or metaphosphoric acid run stoichiometrically.

In der Regel wird mit einem geringen Überschuß an Säure gearbeitet, um sämtliches in dem organischen Lösungsmittel gelöstes Alkylamin in das Salz zu übertühren. Die Uberschuasige Säure verbleibt in der wässerigen Phase. Bei dieser Arbeitsweise entfällt ein Abtrennen des freien, nicht umgesetzten Alkylamins von dem Alkylaminsalz. Die Umsetzung zwischen den Reaktionspartnern verläuft sehr schnell und folgt dem Resktionsverlaut einer Neutralisationsreaktion.As a rule, a small excess of acid is used, to add any alkylamine dissolved in the organic solvent to the salt overdo it. The excess acid remains in the aqueous phase. At this The procedure eliminates the need to separate the free, unreacted alkylamine from the alkylamine salt. The reaction between the reactants is very quick and follows the resection progress with a neutralization reaction.

Die Reaktion kann chargenweise in geschlossenen Rohrgefäßen durchgeführt werden. Zur besseren Ausnützung der angebotenen freien Poly- u/oder Metaphosphorsäure kann die Reaktion auch in einer Gegenstromextraktionsapparatur durchgeführt werden, wobei von der einen Seite das organische Lösungsmittel mit dem freien Amin und von der anderen Seite die wässerige Säurelösung in die Gegenstromextraktionsapparatur eingebracht werden.The reaction can be carried out in batches in closed tubular vessels will. For better utilization of the free poly and / or metaphosphoric acid available the reaction can also be carried out in a countercurrent extraction apparatus, whereby from one side the organic solvent with the free amine and from on the other hand, the aqueous acid solution into the countercurrent extraction apparatus be introduced.

Der Reaktionsablauf ist exotherm. Es kann daher erforderlich sein, das verdunstende organische Lösungsmittel durch eine Rückkühlanlage zu kondensieren. Dies ist immer dann der Fall, wenn die Reaktionspartner in relativ hoher Konzentration vorliegen.The course of the reaction is exothermic. It may therefore be necessary to condense the evaporating organic solvent through a recooling system. This is always the case when the reactants are in relatively high concentration are present.

Üblicherweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Alkylamin-Lösungsmittelgemisch mit einem Alkylamingehalt von 1-10 % und einer wässerigen Poly- u/oder Metaphosphorsurelösung von 0,5 - 5,0 X betrieben. Innerhalb dieser Konzentrationsgrenzen läßt sich der Reaktionsablauf ohne besondere Vorkehrungen, zum Beispiel Rückkühlanlage, beherrschen.Usually, the process of the invention is carried out with an alkylamine solvent mixture with an alkylamine content of 1-10% and an aqueous poly and / or metaphosphoric acid solution operated from 0.5 - 5.0 X. Within these concentration limits, the Mastering the reaction process without special precautions, for example a recooling system.

Die Umsetzung kann aber auch aus anderen Konzentrationsbereichen heraus vorgenommen werden. So kann beispielsweise die Polyphosphorsaurelösung, die durch Kondensieren von Orthophosphorsäure hergestellt worden ist, verwendet werden. Vorzugsweise wird dazu eine Säure mit ca. 30 % P205 eingesetzt.However, the implementation can also come from other areas of concentration be made. For example, the polyphosphoric acid solution obtained by Condensing orthophosphoric acid can be used. Preferably an acid with approx. 30% P205 is used for this.

Bei der Umsetzung der kondensierten Phosphorsäure mit Alkylamin verbleibt die in dem Säuregemisch enthaltene Orthophosphorsäure in der wässerigen Phase, während die Poly- und Metaphosphorsäure das Alkylaminsalz bildet und in die organische Phase wandert.In the reaction of the condensed phosphoric acid with alkylamine remains the orthophosphoric acid contained in the acid mixture in the aqueous phase, during the poly- and metaphosphoric acid forms the alkylamine salt and enters the organic phase wanders.

Nach der Umsetzung des Alkylamins mit der Poly- uloder Metaphosphorsäure werden die Phasen getrennt. Die wässerige Phase, die gegebenenfalls noch einen Überschuß an Poly- u/oder Metaphosphorsäure enthält, wird entweder mit der Säure wieder angeschärft und erneut verwendet oder auch verworfen. Die organische Phase enthält das gebildete Alkylaminpoly- u/oder -metaphosphat.After the reaction of the alkylamine with the polyul or metaphosphoric acid the phases are separated. The aqueous phase, which may have an excess contains poly- and / or metaphosphoric acid, is either sharpened again with the acid and used again or discarded. The organic phase contains what is formed Alkylamine poly and / or metaphosphate.

Sie wird zunächst mit Wasser gewaschen, um etwa mitgerissene Reste der wässerigen Säurephase zu eliminieren. Dies kann entweder chargenweise oder auch im Gegenstrom durchgeführt werden.It is first washed with water to remove any debris that has been carried away to eliminate the aqueous acid phase. This can be done either in batches or in batches be carried out in countercurrent.

Danach wird die organische Phase, bestehend aus Lösungsmittel, Alkylaminpoly- u/oder -metaphosphat, einer schonenden Destillation unterworfen. Die Destillation wird als Vakuum- oder als Vakuum-Dünnschicht-Destillation durchgeführt. Nach der Abtrennung des organischen Lösungsmittels verbleibt das Umsetzungsprodukt als Destillationsrückstand.Then the organic phase, consisting of solvent, alkylamine poly- u / or metaphosphate, subjected to a gentle distillation. The distillation is carried out as vacuum or vacuum thin-layer distillation. After After the organic solvent has been separated off, the reaction product remains as a distillation residue.

Die isolierten Alkylaminpolyphosphate u/oder -metaphosphate sind flüssige hochviskose bis wachsartige feste Körper. Sie können selbst nicht unzersetzt destilliert werden. Als Flüssigkeiten haben sie ein farbloses bis schwach gelbes Aussehen. Als feste oder wachsartige Körper besitzen sie ein weißes Aussehen. Sie sind nicht in Wasser löslich. Sehr gut löslich sind sie sowohl in nichtpolaren als auch in polaren Lösungsmitteln. Sie haben komplexbildende Eigenschaften für Schwermetalle.The isolated alkylamine polyphosphates and / or metaphosphates are liquid highly viscous to waxy solid bodies. They cannot be distilled without decomposing themselves will. As liquids, they have a colorless to pale yellow appearance. as solid or waxy bodies they have a white appearance. You are not in Water soluble. They are very soluble in both non-polar and polar ones Solvents. They have complex-forming properties for heavy metals.

Beispiel 1 In einem geschlossenen Rührgefäß wurden 480 Gew.Teile Naphthabenzin Sdp. 100-1200C vorgelegt. Unter Rühren wurden im Lösungsmittel 20 Gew.Teile einer eigen Tridodecylaminbase gelöst.Example 1 480 parts by weight of naphthabenzine were added to a closed stirred vessel Bp 100-1200C submitted. While stirring, 20 parts by weight of a solvent own tridodecylamine base dissolved.

In einem anderen offenen Rührgefäß wurde eine wässerige 5,0%ige wässerige Lösung von langkettigem Nstriumpolyphosphat hergestellt.In another open stirred vessel, an aqueous 5.0% aqueous solution was added Solution made from long-chain sodium polyphosphate.

Diese Lösung wurde über einen stark sauren H+ -geladenen Kationenaustauscher in die freie Polyphosphorsäure überführt. Die so gewonnene Polyphosphorsäurel8sung hatte einen P 205-Gehalt von 3,46 %. Die wässerige Polyphosphorsäure wurde in einem Vorlagetank aufgefangen.This solution was via a strongly acidic H + -charged cation exchanger converted into the free polyphosphoric acid. The polyphosphoric acid solution obtained in this way had a P 205 content of 3.46%. The aqueous polyphosphoric acid was in one Receiving tank caught.

Von der wässerigen Polyphosphorsäurelösung wurden 80 Gew. Teile in das Rührgefäß überführt und durch Einschalten des Rührwerkes mit den 500 Gew.Teilen der Alkylamin-NSphthabenzinlösung 15 Minuten lang intensiv gemischt. Während des Mischvorganges stieg die Temperatur in der Lösung um ca. 1,00C von 250C auf 260C an.80 parts by weight of the aqueous polyphosphoric acid solution were in the stirred vessel and by switching on the agitator with the 500 parts by weight the alkylamine-n-phthabenzine solution thoroughly mixed for 15 minutes. During the During the mixing process, the temperature in the solution rose by approx. 1.00C from 250C to 260C at.

Nach dem Stillsetzen des Rührwerkes wurde durch den Bodenablauf des Rührgefäßes die wässerige Phase abgelassen. Die ablaufende Lösung hatte noch einen Rest-P205-Gehalt von 0,096 %. Sie wurde zur Herstellung einer neuen Natriumpolvphosphstlösung verwendet.After the agitator was shut down, the floor drain of the Stirring vessel drained the aqueous phase. The expiring solution had one more Residual P205 content of 0.096%. It was used to make a new sodium phosphate solution used.

Die im Rührgefäß verbliebene organische Phase mit dem gelösten Tridodecylaminpolyphosphatsalz wurde noch durch zweimaliges hintereinandergeschaltetes Waschen von der mitgerissenen Polyphosphorsäurelösung während der Umsetzung befreit.The organic phase remaining in the stirred vessel with the dissolved tridodecylamine polyphosphate salt was carried away by washing twice in a row Polyphosphoric acid solution freed during the reaction.

Für jeden Waschvorgang wurden 200 Gew.Teile entsalSes Wasser verwendet. Die ablaufenden Waschwässer hatten folgende P 205-Gehalte: Waschwasser I : 0,022 X P205 Waschwasser II: <0,002 % P2O5 Nach dem sauberen Abtrennen des Waschwassers wurde die Tridodecylaminpolyphosphat-Naphtabenzinlösung in die Destillationsblase einer Vakuum-Destillation überführt und bei einer Sumpftemperatur von 32°C und einem Druck von 14 Torr das Lösungsmittel abgetrieben. Der Destillationsrückstand bestand aus einem flüssigen, ölartigen, leicht gelblich gefärbten Produkt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur veränderte sich die Konsistenz des Produktes zu einem hochviskosen zähflussigen Stoff. Die Analyse auf P 205 und N2 ergab folgende Werte: P205 : 11,30 % N2 : 2,14 X.200 parts by weight of desalinated water were used for each washing process. The washing water running off had the following P 205 contents: Wash water I: 0.022 X P205 washing water II: <0.002% P2O5 After the clean separation of the With the washing water, the tridodecylamine polyphosphate naphtabenzine solution was poured into the still transferred to a vacuum distillation and at a bottom temperature of 32 ° C and a Pressure of 14 torr driven off the solvent. The still residue existed from a liquid, oily, slightly yellowish colored product. After cooling down at room temperature the consistency of the product changed to a highly viscous one viscous substance. The analysis for P 205 and N2 gave the following values: P205: 11.30 % N2: 2.14 X.

Die Ausbeute, bezogen auf eingesetztes Alkylamin, betrug 99,5 X.The yield, based on the alkylamine used, was 99.5%.

Beispiel 2 Bei der Herstellung von Di-n-octylomintripolyphosphat wurden die gleichen Apparaturen und Arbeitsabläufe angewendet wie in Beispiel 1 beschrieben. Jedoch abweichend von Angaben in Beispiel 1 hatten die für die Umsetzung verwendeten Lösungen folgende Daten: Die Alkylaminldsung wurde hergestellt, indem 20 Gew.Teile einer 94%igen Di-n-octylaminbase in 300 Gew.Teilen Dibutyläther gelöst wurden.Example 2 In the preparation of di-n-octylomin tripolyphosphate were the same equipment and workflows as described in Example 1 were used. However, in contrast to the information in Example 1, those used for the reaction had Solutions following data: The alkylamine solution was prepared by adding 20 parts by weight a 94% di-n-octylamine base were dissolved in 300 parts by weight of dibutyl ether.

Die wässerige Tripolyphosphorsäurelösung wurde aus einer 10%igen Natriumtripolyphosphatlösung hergestellt. Sie hatte einen P205-Gehalt von 5,79 %.The aqueous tripolyphosphoric acid solution was made from a 10% sodium tripolyphosphate solution manufactured. It had a P205 content of 5.79%.

Für die Umsetzung mit der Di-n-octylaminlösung wurden 65 Gew.For the reaction with the di-n-octylamine solution, 65 wt.

Teile der wässerigen Säurelösung angesetzt. Die nach der Umsetzung ablaufende wässerige Phase hatte noch einen Rest-P205-Gehalt von 0,44 X. Während der Umsetzung trat eine Temperaturerhöhung um 4°C auf.Part of the aqueous acid solution prepared. The after implementation The aqueous phase running off still had a residual P205 content of 0.44% a temperature increase of 4 ° C. occurred during the reaction.

Das Waschen d-er organischen Phase wurde dreimal mit je 100 Gew.Teilen entsalztem Wasser durchgeführt. Die ablaufenden Waschwässer hatten folgende P205-Gehalte: Waschwasser I = 0,144 X P205 Waschwasser II = 0,013 % P2O5 Waschwasser III = 0,002 % P2O5 Der nach der Abtrennung des Lösungsmittels verbleibende Rückstand bestand aus einer wachsartigen festen weißen Masse. Es wurden bei der Umsetzung 120 Gew.Teile des Produktes gewonnen.The organic phase was washed three times with 100 parts by weight each time carried out in desalinated water. The washing water running off had the following P205 contents: Wash water I = 0.144 X P205 wash water II = 0.013% P2O5 wash water III = 0.002 % P2O5 The residue remaining after the solvent had been separated off existed from a waxy solid white mass. There were 120 parts by weight in the implementation of the product won.

Die Analyse auf P205 und N2 ergab folgende Werte: P205 = 14,57 % N2 = 4,51 X.The analysis for P205 and N2 gave the following values: P205 = 14.57% N2 = 4.51 X.

Beispiele 3 - 11 Neben den in den Beispielen 1 und 2 näher beschriebenen Arbeitsabläufen zur Herstellung von Alkylaminpolyphosphaten wurden weitere Alkylaminpolyphosphatverbindungen aus primären, sekundären und tertiären Alkylaminbasen hergestellt. Ihre Eigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst: Verbindungstyp Bezeichnung Analysendaten Molverhältnis Mol-Gew. Konsistenz % P2O5 % N2 N/P 1) [(RH2N) HPO3]n Isonanylamin- 29,50 6,00 1,03:1,00 ca.6700 fest polyphosphat n = 26-34 2) (RH2N) 5H5P3C10 Isonanylamin- 21,38 6,85 1,62:1,00 973 zähflüssig tripolyphosphat 3) [(RH2N) HPO3]4 Isonanylamin- 31,15 6,08 0,99:1,00 892 pastös tetrapoly- phosphat 4) (R2HN)5H5P3O10 ** Dioctylamin- 14,57 4,51 1,57:1,00 1463 fest tripolyphosphat 5) [(R2HN) HPO3]n Dioctylamin- 21,90 4,42 1,02:1,00 ca.9600 zähflüssig n = 26-34 polyphosphat 6) [(R2NH) HPO3]3 Dioctylamin- 22,29 4,48 1,02:1,00 963 pastös trimethaphosphat 7) (R3N)4H4P2O7 Tridodecylamin- 6,08 2,39 2,00:1,00 2266 sirupös pyrophosphat 8) (R3N)5H5P3O10 Tridodecylamin- 7,20 2,28 1,60:1,00 2868 pastös tripolyphosphat 9) [(R3N) HPO3]n Tridodecylain- 11,3 2,14 0,96:1,00 ca.18000 zähflüssig n = 26-34 polyphosphat 10) [(R3N) HPO3]n vernetztkettig. 12,05 2,18 0,92:1,00 ca.480000- wachsartig n = 800-2000 Tridodecylamin- 1.200 000 polyphosphat 11) [(R3N) HPO3]3 Tridodecylamin- 11,80 2,33 1,00:1,00 1806 pastös trimetaphosphat * wie in Beispiel 1 beschrieben ** wie in Beispiel 2 beschrieben Examples 3-11 In addition to the workflows described in more detail in Examples 1 and 2 for the preparation of alkylamine polyphosphates, further alkylamine polyphosphate compounds were prepared from primary, secondary and tertiary alkylamine bases. Their properties are summarized in the table below: Type of compound Description Analysis data Molar ratio Mol-wt. consistency % P2O5% N2 N / P 1) [(RH2N) HPO3] n isonanylamine- 29.50 6.00 1.03: 1.00 about 6700 solids polyphosphate n = 26-34 2) (RH2N) 5H5P3C10 isonanylamine- 21.38 6.85 1.62: 1.00 973 viscous tripolyphosphate 3) [(RH2N) HPO3] 4 isonanylamine- 31.15 6.08 0.99: 1.00 892 pasty tetrapoly- phosphate 4) (R2HN) 5H5P3O10 ** Dioctylamine- 14.57 4.51 1.57: 1.00 1463 solids tripolyphosphate 5) [(R2HN) HPO3] n dioctylamine- 21.90 4.42 1.02: 1.00 about 9600 viscous n = 26-34 polyphosphate 6) [(R2NH) HPO3] 3 dioctylamine 22.29 4.48 1.02: 1.00 963 pasty trimethaphosphate 7) (R3N) 4H4P2O7 tridodecylamine- 6.08 2.39 2.00: 1.00 2266 syrupy pyrophosphate 8) (R3N) 5H5P3O10 Tridodecylamine- 7.20 2.28 1.60: 1.00 2868 pasty tripolyphosphate 9) [(R3N) HPO3] n Tridodecylain-11.3 2.14 0.96: 1.00 about 18000 viscous n = 26-34 polyphosphate 10) [(R3N) HPO3] n crosslinked chain. 12.05 2.18 0.92: 1.00 about 480000 waxy n = 800-2000 tridodecylamine- 1,200,000 polyphosphate 11) [(R3N) HPO3] 3 tridodecylamine- 11.80 2.33 1.00: 1.00 1806 pasty trimetaphosphate * as described in example 1 ** as described in example 2

Claims (4)

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung unn wasserunlöslichen Alkylaminpolyphosphaten u/oder Alkylaminmetaphosphaten aus Alkylamin und Polyphosphorsäuren u/oder Metaphosphorsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man Amine, die im Alkylrest 8 bis 3C C-Atome haben und der Formel entsprechen, wobei R1 und R2 Wasserstoff oder Alkylradikale und R3 Alkylradikale bedeuten, und die in einem organischen Lösungsmittel gelöst sind, wobei diese Lösungen nicht mit Wasser und Mineralsäuren mischbar sind, mit Polyphosphorsäuren u/oder Metaphosphorsäuren umsetzt, so daß das gebildete Alkylaminpolyphosphat uloder -metaphosphat in dem organischen Lösungsmittel gelöst wird, und die überschüssige Polyphnsphorsäure u/oder Metaphosphorsäure in die wässerige Phase taandert, man anschließend die Phasen trennt und das Alkylaminpolyphosphat u/oder -metaphosphat aus dem Lösungsmittel isoliert.A process for the production of non-water-insoluble alkylamine polyphosphates and / or alkylamine metaphosphates from alkylamine and polyphosphoric acids and / or metaphosphoric acids, characterized in that amines which have 8 to 3C carbon atoms in the alkyl radical and the formula correspond, where R1 and R2 are hydrogen or alkyl radicals and R3 are alkyl radicals, and which are dissolved in an organic solvent, whereby these solutions are not miscible with water and mineral acids, with polyphosphoric and / or metaphosphoric acids, so that the formed alkylamine polyphosphate uloder metaphosphate is dissolved in the organic solvent, and the excess polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid taandert in the aqueous phase, the phases are then separated and the alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate isolated from the solvent. 2) Verfahren nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß man die Pnlyphosphorsäure u/oder Metaphosphorsäure durch atinn£riaustausch gewinnt, indem man ein Alkalisalz der Poly- u/oder Metaphosphorsäure mit einem sauren Katinnenaustauscherharz umsetzt.2) Method according to claim 1), characterized in that the Pnlyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid by atinn £ riaexausch won by an alkali salt of poly- and / or metaphosphoric acid with an acidic catalyst exchange resin implements. 3) Verfahren nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß man die Poly- u/oder Metaphosphorsäuren durch Kondensieren von Orthophosphorsäure gewinnt.3) Method according to claim 1), characterized in that the Poly- and / or metaphosphoric acids obtained by condensing orthophosphoric acid. 4) Verfahren nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß man die Poly- u/oder Metaphosphorsäuren durch Lösen von Poly- u/oder metaphosphaten in Orthophosphorsäure gewinnt und die so gebildete Poly- u/oder Metaphosphorsäuren mit dem Amin, gelöst im organischen Lösungsmittel, extrahiert.4) Method according to claim 1), characterized in that the Poly and / or metaphosphoric acids by dissolving poly and / or metaphosphates in orthophosphoric acid wins and the thus formed poly and / or metaphosphoric acids with the amine, dissolved in organic solvent, extracted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3190919A (en) * 1961-06-14 1965-06-22 Gen Mills Inc Preparation of quaternary ammonium compounds
US3506712A (en) * 1964-08-31 1970-04-14 Mobil Oil Corp Quaternary amine salts useful as fuel stabilizers

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