DE2952477C2 - Process for the preparation of water-insoluble alkylamine poly- and / or -metaphosphates - Google Patents
Process for the preparation of water-insoluble alkylamine poly- and / or -metaphosphatesInfo
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- DE2952477C2 DE2952477C2 DE19792952477 DE2952477A DE2952477C2 DE 2952477 C2 DE2952477 C2 DE 2952477C2 DE 19792952477 DE19792952477 DE 19792952477 DE 2952477 A DE2952477 A DE 2952477A DE 2952477 C2 DE2952477 C2 DE 2952477C2
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- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
Description
entsprechen, wobei Ri und R2 Wasserstoff oder Alkylreste und R3 Alkylreste bedeuten, und die in einem organischen Lösungsmittel, das nicht mit Wasser und Min^ralsäuren mi-chbai ist, gelöst sind, mit Polyphosphorsäuren und bzw. oder Metaphosphorsäuren umsetzt, man anschließend die organische, das gebildete Alkylaminpolyphosphat und bzw. oder -metaphosphat enthaltende Phase von der wäßrigen, die überschüssige Polyphosphorsäure und bzw. oder Metaphosphorsäure enthaltenden Phase trennt und das Alkylaminpolyphosphat und bzw. oder -metaphosphat aus dem Lösungsmittel isoliert.correspond, where Ri and R2 are hydrogen or alkyl radicals and R3 are alkyl radicals, and all in one organic solvent, which is not mixed with water and mineral acids, are dissolved with polyphosphoric acids and or or metaphosphoric acids are converted, then the organic, the formed Alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate-containing phase from the aqueous phase, the excess Polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid-containing phase separates and the alkylamine polyphosphate and or or metaphosphate isolated from the solvent.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserunlöslichen Aminpolyphosphaten und bzw. oder Aminmetaphosphaten aus Alkylaminen und Poly- und bzw. oder Metaphosphorsäuren.The present invention relates to a process for the preparation of water-insoluble amine polyphosphates and / or amine metaphosphates from alkylamines and poly- and / or metaphosphoric acids.
Amine sind in der Lage, mit Säure salzartige Verbindungen zu bilden. Je nach der Kettenlänge und Anzahl derAmines are able to form salt-like compounds with acid. Depending on the chain length and number of
Alkylreste zeigen die gebildeten Salze des Amins eine unterschiedliche Verhaltensweise gegenüber Wasser und anderen Lösungsmitteln. So sind beispielsweise die Amine mit kürzcrkettigen Alkylresten in Wasser ganz oder beschränkt löslich. Durch die Salzbildung mit Säureresten, insbesondere durch Säurereste der Mineralsäuren, wird die Löslichkeit in Wasser noch erhöhl.The formed salts of the amine show a different behavior towards water and alkyl radicals other solvents. For example, the amines with short-chain alkyl radicals in water are whole or limited solubility. Through the formation of salts with acid residues, in particular through acid residues of the mineral acids, the solubility in water is increased.
Es sind wasserlf'-liche Aminpolyphosphatc bekannt, die durch Umsetzen von Aminen, z. B. Äthanolaminen.There are Wasserlf'-Liche amine polyphosphate known which by reacting amines, z. B. Ethanolamines.
mit Polyphosphorsäuren in wäßriger Lösung hergestellt werden. Aus DE-PS 12 45 979 ist auch die Herstellung von wasserlöslichen Aminpolyphosphaten aus sauren Alkalisalzcn von Polyphosphorsäuren und Aminen und Zusatz von organischen Lösungsmitteta bekannt. Die US-PS 25 92 273 beschreibt quaternäre Ammoniumsalze von hochmolekularen Polyphosphorsäuren und deren Herstellung.be prepared with polyphosphoric acids in aqueous solution. From DE-PS 12 45 979 the production is also of water-soluble amine polyphosphates from acidic alkali salts of polyphosphoric acids and amines and Addition of organic solvents known. The US-PS 25 92 273 describes quaternary ammonium salts of high molecular weight polyphosphoric acids and their production.
Gemäß dem aus US-PS 31 90 919 bekannten Verfahren werden in einem Zweiphasensystem quaternäre flüchtige Anionen enthaltende Ammoniumsalze mit nicht flüchtigen Säuren umgesetzt. Hierbei wird ein Inertgasstrom durch die Mischung hindurchgeleitet und in doppelter Umsetzung die quaternäre Ammoniumverbindung mit dem Anion der nicht flüchtigen Säure erhalten. Im vorbekannten Verfahren handelt es sicKausschließlieh um Umsetzungen mit quaternären Ammoniumsalzen, deren Stickstoffatom mit Alkylgruppen substituiert ist.According to the method known from US Pat. No. 3,190,919, quaternaries are used in a two-phase system ammonium salts containing volatile anions reacted with non-volatile acids. This is a stream of inert gas passed through the mixture and the quaternary ammonium compound in double conversion obtained with the anion of the non-volatile acid. In the previously known method, it is exclusive to reactions with quaternary ammonium salts, the nitrogen atom of which is substituted with alkyl groups is.
Nach der aus US-PS 35 06 7)2 bekannten Arbeitsweise wird zur Herstellung bestimmter quaternärer Ammoniumverbindungen von quaternären Ammoniumchloriden, deren Stickstoffatome mit lang- und kurzkettigen Alkylgruppen substituiert sind, ausgegangen. Die quaternären Ammoniumchloride werden in einem Zweiphasensystem aus Lösungsmittel und wäßriger Säure bei erhöhter Temperatur und langen Reaktionszeiten durch doppelte Umsetzung zur Reaktion gebracht.According to the procedure known from US Pat. No. 3,506,7) 2, certain quaternary ammonium compounds are used for the production of certain quaternary ammonium compounds of quaternary ammonium chlorides, their nitrogen atoms with long and short chain Alkyl groups are substituted, assumed. The quaternary ammonium chlorides are in a two phase system from solvent and aqueous acid at elevated temperature and long reaction times double conversion brought to reaction.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von wasserunlöslichen Alkylaminpolyphosphaten und bzw. oder Alkylaminmetaphosphaten aus Alkylamin und Polyphosphorsäuren und bzw. oder Metaphosphorsäuren gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Amine, die im Alkylrest 8 bis 30 Kohlenstoffatome haben und der so allgemeinen FormelThere has now been a process for the preparation of water-insoluble alkylamine polyphosphates and / or Alkylamine metaphosphates from alkylamine and polyphosphoric acids and / or metaphosphoric acids found, which is characterized in that amines which have 8 to 30 carbon atoms in the alkyl radical and the so general formula
RiRi
R2-NR 2 -N
R3 R 3
entsprechen, wobei Ri und R2 Wasserstoff oder Alkylreste und Rj Alkylreste bedeuten, und die in einem organischen Lösungsmittel, das nicht mit Wasser und Mincralsäurcn mischbar ist, gelöst sind, mit Polyphosphor-correspond, where Ri and R2 are hydrogen or alkyl radicals and Rj are alkyl radicals, and all in one organic solvents, which are not miscible with water and mineral acid, are dissolved, with polyphosphorus
b0 säuren und bzw, oder Metaphosphorsäuren umsetzt, man anschließend die organische, das gebildete Alkylaminpolyphosphat
und bzw. oder -metaphosphat enthaltende Phase von der wäßrigen, tile überschüssige Polyphosphorsäure
und bzw. oder Metaphosphorsiiurc enthaltenden Phase trennt und das Alkylaniinpolyphosphai
und bzw. oder -metaphosphat aus dem Lösungsmittel isoliert.
Es können primäre, sekundäre oder tertiäre Amine sowie deren Mischungen eingesetzt werden.b0 acids and or, or metaphosphoric acids, then the organic phase containing the alkylamine polyphosphate and / or or metaphosphate-containing phase is separated from the aqueous phase containing excess polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid and the alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate is removed isolated from the solvent.
Primary, secondary or tertiary amines and mixtures thereof can be used.
b5 Die Amine bzw. deren Mischungen werden in organischen Lösungsmitteln gelöst. Die Konzentration des Amins im Lösungsmittel ist dabei nicht von Bedeutung, sondern richtet sich nach der Möglichkeit, solche Lösungen in der Praxis bestmöglich handhaben zu können.b5 The amines or their mixtures are dissolved in organic solvents. The concentration of the Amine in the solvent is not important here, but depends on the possibility of such To be able to handle solutions in practice in the best possible way.
Die Lösungsmittel dürfen nicht mit Wasser und Mineralsäure!! mischbar sein bzw. Wasser und MineralsäureThe solvents must not be mixed with water and mineral acid !! be miscible or water and mineral acid
nicht aufnehmen. Sie müssen eine gute Löslichkeit für die Alkylamine und die Alkylaminpoly- und bzw. oder
-metaphosphate aufweisen, dürfen mit diesen selbst aber nicht reagieren.
Als besonders brauchbare Lösungsmittel haben sich folgende Gruppen erwiesen:not record. They must have good solubility for the alkylamines and the alkylamine poly and / or metaphosphates, but must not react with them themselves.
The following groups have proven to be particularly useful solvents:
a) aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe in Form von definierten Verbindungen, Mischungen oder Destillationsfraktionena) aliphatic and aromatic hydrocarbons in the form of defined compounds, mixtures or Distillation fractions
b) chlorierte Kohlenwasserstoffeb) chlorinated hydrocarbons
c) Äther, Ketone, Ester, soweit sie die obengenannten Bedingungen erfüllen.c) ethers, ketones, esters, as long as they meet the above conditions.
Als brauchbare Polyphosphat- und bzwJoder Metaphosphat-Komponenten zur Herstellung der Amin-Poly-Phosphate und bzw/oder -metaphosphate haben sich folgende Stoffe erwiesen:As usable polyphosphate and / or metaphosphate components for the production of amine-poly-phosphates and / or metaphosphates, the following substances have been found:
Di-PhosphorsäureDi-phosphoric acid
Tri-PhosphorsäureTri-phosphoric acid
Tetra-Phosphorsäure isTetra-phosphoric acid is
mittel- bis langkettige Polyphosphorsäuremedium to long chain polyphosphoric acid
vernetztkettigePolyphosphorsäure,cross-linked polyphosphoric acid,
hergestellt aus Kurrolschem Salzmade from Kurrol's salt
Tri- M etaphosphorsäureTri-metaphosphoric acid
Tetra-MetaphosphorsäureTetra-metaphosphoric acid
sowie Mischungen davon, wie sie z. B. beir»; Auikonzenirieren von Monophosphorsäure entstehen.as well as mixtures thereof, as they are e.g. B. beir »; Formation of monophosphoric acid.
Alkylaminpolyphosphat und bzw/oder -metaphosphat kann auf unterschiedliche Art gebildet werden. Es ist z. B. möglich, ein Alkali- und bzwjOder Ammoniumsalz der Polyphosphorsäure und bzw/oder Metaphosphorsäure in der Orthophosphorsäure zu lösen, wobei sich die entsprechende freie Polyphosphorsäure und bzw/oder Metaphosphorsäure bildet, die dann von dem zugesetzten Alkylamin aufgenommen wird.Alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate can be formed in different ways. It is z. B. possible, an alkali and / or ammonium salt of polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid to dissolve in the orthophosphoric acid, the corresponding free polyphosphoric acid and / or Forms metaphosphoric acid, which is then taken up by the added alkylamine.
Es ist auch möglich, anstelle eines Salzes die freie Poly- und bzw/oder Metaphosphorsäure zu verwenden, wie sie z. B. beim Eindampfen von Orthophosphorsäure entstehen.It is also possible to use the free poly- and / or metaphosphoric acid instead of a salt, such as she z. B. arise when evaporating orthophosphoric acid.
Ferner ist es möglich und besonders vorteilhaft, die Polyphosphorsäure und bzw/oder Metaphosphorsäure durch Behandlung einer Alkali- und bzwjOder Ammoniumpolyphosphat- und bzw/oder -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 und bzw/oder Metaphosphorsäure in die organische Phase wandert und mit dem Alkylamin die Verbindung bildet. Die schwere Phase besteht aus einer wäßrigen Lösung von überschüssiger Polyphosphorsäure und bzw/oder Metaphosphorsäure, die abgetrennt wird. Die isolierte organische Phase besteht aus dem gebildeten Alkylaminpolyphosphat- und bzw/oder -metaphosphatsalz. Das organische Lösungsmittel wird durch schonende Destillation abgetrennt. Der Destillationsrückstand stellt die Alkylaminpolyphosphat und bzw/oder -metaphosphatverbindungdar. It is also possible and particularly advantageous to use polyphosphoric acid and / or metaphosphoric acid by treating an alkali and / or ammonium polyphosphate and / or metaphosphate solution to be prepared separately with a cation exchange resin and the eluate directly into the organic solution Initiate alkylamine and solvent. Two phases are formed, with polyphosphoric acid and or / 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 polyphosphoric acid and / or Metaphosphoric acid, which is separated off. The isolated organic phase consists of the formed alkylamine polyphosphate and or / or metaphosphate salt. The organic solvent is produced by gentle distillation severed. The distillation residue represents the alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate compound.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen Alkylaminpolyphosphate und bzw/oder -metaphospht.e 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 π = 30 und einem Amin von 36 C-Atomen ergeben sich Verbindungen mit einem Molekulargewicht von ca. 1.3 000, wobei das molare N : P — Verhältnis ca. 1 :1 beträgt.The alkylamine polyphosphates and or / or metaphosphates obtained in the process according to the invention are high molecular weight substances whose molecular weight can be between 300 and about 4,300,000, preferably between 1,000 and 70,000. When using a long-chain polyphosphoric acid with a degree of polymerization of π = 30 and an amine of 36 carbon atoms, compounds with a molecular weight of approx. 1.3,000 result, the molar N: P ratio being approx. 1: 1.
Aus Abbildung 1 gehl die quantitative Beziehung zwischen den Reaktionspartnern Alkylamin und Polyphosphorsäure bei der Bildung von Alkylaminpolyphosphat hervor. Auf der Abszisse ist die Aufnahme von langkettigen Poiyphosphationen in Mol aufgetragen. Auf der Ordinate sind die im Lösungsmittel gelösten Mengen an Amin in Mol angegeben. Es zeigt sich, daß eine lineare Beziehung zwischen den miteinander reagierenden Mengen an Polyphosphat und Amin gegeben ist.Figure 1 shows the quantitative relationship between the reactants alkylamine and polyphosphoric acid in the formation of alkylamine polyphosphate. On the abscissa is the inclusion of long-chain polyphosphate ions applied in moles. On the ordinate are those dissolved in the solvent Amine amounts given in moles. It turns out that there is a linear relationship between each other reactive amounts of polyphosphate and amine is given.
Werden andere Ausgangsstoffe zur Bildung der Alkylaminpolyphosphat- und bzw. /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 alkylamine polyphosphate and / or metaphosphate compound selected within the scope of the process according to the invention, then the molar N: P ratio is in the limits of 1: 2 to 2: 1.
Ferner ergibt sich der salzartige Charakter der Alkylaminpoly- und bzw./oder -metaphosphate aus der Lage der Signale in den IJC und "P-NMR-Spektren. Das Signal de: NCHb-Gruppe zeigt im 13C-Kernresonanzspektrum des Salzes eine charakteristische Verschiebung zu niedrigerem Feld im Vergleich zum freien Alkylamin. Außerdem zeigt das IJC-NMR-Spektrum, daß das Alkylamin quantitativ in das Salz überführt worden ist (Abbildung 2). Aus dem JIP-NMR-Spektrum ergibt sich, daß alle P-Glieder der Polyphosphorsäure gleichermaßen mit Alkylaminmolckülen abgesättigt sind. Die Lage des JIP-Ketnresonanzsignals ist typisch für ein Phosphatsalz. Der hier dargestellte Sachverhalt läßt sich an Hand der JIP-NMR-Spektren in Abbildung 3 und 4 verfolgen.Furthermore, the salt-like character of the alkylamine poly- and / or -metaphosphates results from the position of the signals in the IJ C and "P-NMR spectra. The signal de: NCHb group shows a characteristic in the 13 C nuclear magnetic resonance spectrum of the salt Shift to a lower field compared to the free alkylamine. In addition, the IJ C-NMR spectrum shows that the alkylamine has been converted quantitatively into the salt (Figure 2). The JI P-NMR spectrum shows that all P- Members of the polyphosphoric acid are equally saturated with alkylamine molecules. The position of the JI P resonance signal is typical of a phosphate salt. The facts presented here can be followed on the basis of the JI P NMR spectra in Figures 3 and 4.
Das Alkylamin wird als freie Base in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Das Lösungsmittelamingemisch wird mit einer wäßrigen Lösung der Polyphosphorsäure in Kontakt gebracht. Die Reaktion zwischen dem Alkylamin und der Polyphosphorsäure findet an der Phasengrenze stau. Das gebildete Alkylaminsalz wird von dem organischen Lösungsmittel gelöst und verbleibt in der organischen Phase. Die Reaktion zwischen dem Alkylamin und der Poly- und bzw/oder Metaphosphorsäure verläuft stöchiometrisch.The alkylamine is dissolved as the free base in an organic solvent. The solvent amine mixture is brought into contact with an aqueous solution of polyphosphoric acid. The reaction between the Alkylamine and polyphosphoric acid accumulate at the phase boundary. The alkylamine salt formed is of dissolved in the organic solvent 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 geringer, Überschuß an Säure gearbeitet, um sämtliches in dem organischen Lösungsmittel gelöstes Alkylamin in das Salz zu überführen. Die überschüssige Säure verbleibt in der wäßrigen Phase. Bei dieser Arbeitsweise entfällt ein Abtrennen des freien, nicht umgesetzten Alkylamins von dem Alkylaminsalz. Die Umsetzung zwischen den Reakiionspartnern verläuft sehr schnell und folgt dem Reaktions-As a rule, a small excess of acid is used to remove everything in the organic To convert solvent dissolved alkylamine into the salt. The excess acid remains in the aqueous Phase. In this procedure, there is no need to separate the free, unreacted alkylamine from the Alkylamine salt. The implementation between the reaction partners proceeds very quickly and follows the reaction
verlauf einer Neutralisationsreaktion.course of a neutralization reaction.
Die Reaktion kann chargenweise in geschlossenen Rührgefäßen durchgeführt werden. Zur besseren Ausnutzung der angebotenen freien Poly- und bzw-Zoder 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 wäßrige Säurclösung in die Gcgenstromextraktionsapparaiur eingebracht werden.The reaction can be carried out batchwise in closed stirred vessels. For better utilization of the free poly- and or -Z or metaphosphoric acid offered, the reaction can also be carried out in a countercurrent extraction apparatus be carried out, with the organic solvent from one side the free amine and, from the other side, the aqueous acid solution into the counter-current extraction apparatus be introduced.
Der Reaktionsablauf ist exotherm. Es kann daher erforderlich sein, das verdunstende organische Lösungsmittel durch eine Ruckkühlanlage 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 use the evaporating organic solvent to condense by a recooling system. This is always the case when the reactants are in relatively high concentration.
Üblicherweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Alkylamin-Lösungsmittelgemiseh mit einem Alkylamingehalt von I bis 10% und einer wäßrigen Poly- und n/v/, oder Meiaphosphorsäurelösung von 0,5 bis 5,0% betrieben. Innerhalb dieser Kon/entrationsgrcnzen läßt sich der Rcaktionsablauf ohne besondere Vorkehrungen, zum Beispiel Rückkühlanlagc, beherrschen.The process according to the invention is usually operated with an alkylamine solvent mixture with an alkylamine content of 1 to 10% and an aqueous poly and n / v / or meiaphosphoric acid solution of 0.5 to 5.0%. The reaction process can be controlled within these concentration limits without special precautions, for example a recooling system.
Die Umsetzung kann aber auch aus anderen Konzcntrationsbercichen heraus vorgenommen werden. So kann beispielsweise die Polyphosphorsäurelösung,die durch Kondensieren von Gi ii:opho,phorsäurc hergestellt worden ist, verwendet werden. Vorzugsweise wird dazu eine Säure mit ca. 30% P/)', eingesetzt.However, the implementation can also be carried out from other concentration areas. So can for example the polyphosphoric acid solution, which has been prepared by condensing Gi ii: opho, phosphoric acid is to be used. An acid with approx. 30% P /) 'is preferably used for this purpose.
Bei der Umsetzung der kondensierten Phosphorsäure mit Alkylamin verbleibt die in dem Säuregemisch enthaltene Orthophosphorsäure in der wäßrigen Phase, während die Poly- und Melaphosphorsäurc das Alkyl· aminsalz büde'. und in die organische Phase wandert.When the condensed phosphoric acid is reacted with the alkylamine, it remains in the acid mixture orthophosphoric acid contained in the aqueous phase, while the poly- and melaphosphoric acid are the alkyl amine salt büde '. and migrates into the organic phase.
Nach der Umsetzung des Alkylamins mit der Poly und bzw./odcr Metaphosphorsäure werden die Phasen getrennt Die wäßrige Phase, die gegebenenfalls noch einen Überschuß an Poly- und bzwVoder Metaphosphorsäure enthält, wird entweder mit der Säure wieder angesäuert, und erneut verwendet oder auch verworfen. Die organische Phase enthält das gebildete Alkylaminpoly- und bzw. oder -mctaphosphal. Sie wird zunächst mit Wasser gewaschen, um etwa mitgerissene Reste der wäßrigen Säurephasc zu eliminieren. Dies kann entweder chargenweise oder auch im Gegenstrom durchgeführt werden.After the reaction of the alkylamine with the poly and / or metaphosphoric acid, the phases separated The aqueous phase, which may contain an excess of poly- and / or metaphosphoric acid contains is either acidified again with the acid and used again or discarded. the organic phase contains the formed alkylamine poly- and / or -mctaphosphhal. You will be using first Washed with water in order to eliminate any residues of the aqueous acid phase that were entrained. This can be either can be carried out in batches or in countercurrent.
Danach wird die organische Phase, bestehend aus Lösungsmittel. Alkylaminpoly- und bzw. oder -mctaphosphat, 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 and / or octaphosphate, subjected to a gentle distillation. The distillation is carried out as a vacuum or as a vacuum thin-film distillation carried out. After the organic solvent has been separated off, the remains Reaction product as distillation residue.
Die isolierten Alkylaminpolyphosphate und bzw^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 ^ or metaphosphates are liquid, highly viscous to waxy solid body. They cannot be distilled without being decomposed themselves. As liquids, they have a colorless one to pale yellow in appearance. As solid or waxy bodies, they have a white appearance. you are not soluble in water. They are very soluble in both non-polar and polar solvents. They have complexing properties for heavy metals.
In einem geschlossenen Rührgefäß wurden 480Gew.-Tcile Naphthabcnzin Sdp. 100 bis i2ö=C vorgelegt. Unter Rühren wurden im Lösungsmittel 20 Gew.-Teilc einer 96%igen Tridodccylaminbase gelöst. In einem anderen offenen Rührgefäß wurde eine wäßrige 5,0%ige wäßrige Lösung von langkettigem Natriumpolyphosphat hergestellt. Diese Lösung wurde über einen stark sauren H ••-geladenen Kationenaustausch^ in die freie Polyphosphorsäure überführt. Die so gewonnene Polyphosphorsäurelösung hatte einen P2O-,-Gchalt von 3.46%. Die wäßrige Polyphosphorsäure wurde in einem Vorlagctank aufgefangen.480 parts by weight of naphtha, bp 100 to 120 ° C., were placed in a closed stirred vessel. With stirring, 20 parts by weight of a 96% strength tridodccylamine base were dissolved in the solvent. An aqueous 5.0% strength aqueous solution of long-chain sodium polyphosphate was prepared in another open stirred vessel. This solution was converted into the free polyphosphoric acid via a strongly acidic H •• -charged cation exchange ^. The polyphosphoric acid solution obtained in this way had a P 2 O -, - G content of 3.46%. The aqueous polyphosphoric acid was collected in a storage tank.
Von der wäßrigen Polyphosphorsäurelösung wurden 80 Gew. -Teile in das Rührgefäß überführt und durch Einschalten des Rührwerkes mit den 500 Gew.-Teilcn der Alkylamin-Naphthabcnzinlösung 15 Minuten intensiv gemischt. Während des Misch Vorganges stieg die Temperatur in der Lösung um ca. 1,0" C von 25" C auf 26° C an. Nach derr, Stillsetzen des Rührwerkes wurde durch den Bodenablauf des Rührgefäßes die wäßrige Phase abgelassen. Die ablaufende Lösung hatte noch einen Rest-P^O-.-Gchalt von 0,096%. Sie wurde zur Herstellung einer neuen Natriumpolyphosphatlösung verwendet.80 parts by weight of the aqueous polyphosphoric acid solution were transferred to the stirred vessel and carried out Switch on the stirrer with the 500 parts by weight of the alkylamine-naphthabincine solution for 15 minutes intensively mixed. During the mixing process, the temperature in the solution rose by approx. 1.0 "C from 25" C to 26 ° C. After the stirrer was stopped, the aqueous phase flowed through the bottom drain of the stirred vessel drained. The solution running off still had a residual P ^ O -.- Gchalt of 0.096%. She was used to manufacture a new sodium polyphosphate solution was used.
Die im Rührgefäß verbliebene organische Phase mit dem gelösten Tridodecylaminpolyphosphatsalz wurde noch durch zweimaliges hintereinandergeschalietes Waschen von der mitgerissenen Polyphosphorsäurelösung während der Umsetzung befreit.The organic phase remaining in the stirred vessel with the dissolved tridodecylamine polyphosphate salt was by washing twice in succession from the entrained polyphosphoric acid solution exempted during implementation.
Für jeden Waschvorgang wurden 200 Gew.-Teüe entsalztes Wasser verwendet. Die ablaufenden Waschwässer hatten folgende PiOv-Gehalte:200 parts by weight of deionized water were used for each washing process. The draining washing water had the following PiOv levels:
Waschwasser I: 0,022% P2O5 Wash water I: 0.022% P 2 O 5
Waschwasser II: < 0.002%Wash water II: <0.002%
Nach dem sauberen Abtrennen des Waschwassers wurde die Tridodecylaminpolyphosphat-Naphthabenzinlösung in die Destillationsblase einer Vakuum-Destillation überführt und bei einer Sumpftemperatur von 32°C und einem Druck von 18.6 mbar (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 zähflüssigen Stoff. Die Analyse auf PjO? und Ni ergab folgende Werte.After the wash water was properly separated, the tridodecylamine polyphosphate naphthabenzine solution became transferred into the still pot of a vacuum distillation and at a bottom temperature of 32 ° C and a pressure of 18.6 mbar (14 Torr), the solvent is driven off. The still residue existed from a liquid, oily, slightly yellowish colored product. After cooling to room temperature the consistency of the product changed to a highly viscous viscous substance. The analysis on PjO? and Ni gave the following values.
P2O5: 1130%
N2: 2,14%P 2 O 5 : 1130%
N 2 : 2.14%
Die Ausbeute, bezogen auf eingcsel/.ics Alkylamin, betrug 99.5%.The yield based on the alkylamine included was 99.5%.
Hei iler I IcTsiellung vdii Di ii-octylaniiniripolyphosphai wurden die gleichen Apparaturen und Arbeitsabliiiife angewendet wie in Beispiel I beschrieben. |edoch abweichend von Angaben in Beispiel I hatten die für die Umsetzung verwendeten Lösungen folgende Daten:The same equipment and workflows were used for the preparation of dii-octylaniiniripolyphosphai applied as described in Example I. However, in contrast to the information in Example I, the the following data for the solutions used for implementation:
Die Alkykiminlösung wurde hergestellt, indem 20 Gew.-Teile einer 94%igen Di-n-octylaminbase in 300 Gew.-Tcilen Dibutyläthcr gelöst wurden.The alkykimine solution was prepared by adding 20 parts by weight of a 94% strength di-n-octylamine base in 300 parts by weight of dibutyl ether were dissolved.
Die wäßrige Tripolyphosphorsäurelösung wurde aus einer 10%igen Natriumtripolyphosphatlösung hergestellt. Sie hatte einen P2O5-Gehrv.'t von 5,79%.The aqueous tripolyphosphoric acid solution was prepared from a 10% sodium tripolyphosphate solution. It had a P 2 O 5 clearance of 5.79%.
Für die Umsetzung mit der Di-n-octylaminlösung wurden b5 Gew.-Teile der wäßrigen Säurelösung angesetzt. Die nach der Umsetzung ablaufende wäßrige Phase hatte noch einen Rest-P2O5-Gehalt von 0,44%. Während der Umsetzung trat eine Temperaturerhöhung um 4°C auf.For the reaction with the di-n-octylamine solution, 5 parts by weight of the aqueous acid solution were used. The aqueous phase running off after the reaction still had a residual P 2 O 5 content of 0.44%. A temperature increase of 4 ° C. occurred during the reaction.
Das Waschen der organischen Phase wurde dreimal mit je 100 Gew.-Teilen entsalztem Wasser durchgeführt. Die ablaufenden Waschwässer hatten folgende P.>OvGehalte:The organic phase was washed three times with 100 parts by weight of deionized water each time. The washing water running off had the following P.> Ov contents:
Waschwasser I = 0,144% P2O5 Wasch wasser!! — 0,0 !3% PzQ-, Waschwasser 111 = 0,002% Ρ*,Ο·,Wash water I = 0.144% P 2 O 5 wash water !! - 0.0! 3% PzQ-, washing water 111 = 0.002% Ρ *, Ο ·,
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. Die Analyse auf P2Os und N2 ergab folgende Werte:The residue remaining after the solvent had been separated off consisted of a waxy, solid white mass. 120 parts by weight of the product were obtained in the reaction. The analysis for P 2 Os and N 2 resulted in the following values:
P2O5P2O5
14,57% 4.51%.14.57% 4.51%.
Neben den in den Beispielen 1 und 2 näher beschriebenen Arbeitsabläufen zur Herstellung von Alkylaminpo- ι, phosphaten wurden weitere Alkylaminpolyphosphatverbindungen aus primären, sekundären und tertiären Alkylaminbasen hergestellt. Ihre Eigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:More Alkylaminpolyphosphatverbindungen were besides those described in detail in Examples 1 and 2 work processes for producing Alkylaminpo- ι, phosphates from primary, secondary and tertiary Alkylaminbasen prepared. Their properties are summarized in the following table:
3535 4040 4545 5050 5555
6060
Claims (1)
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|---|---|---|---|
| DE19792952477 DE2952477C2 (en) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | Process for the preparation of water-insoluble alkylamine poly- and / or -metaphosphates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792952477 DE2952477C2 (en) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | Process for the preparation of water-insoluble alkylamine poly- and / or -metaphosphates |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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-
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