JP2001525326A - 元素状燐のアルキル化法 - Google Patents
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Abstract
Description
およびジアルキルホスフィン酸のアルカリ金属−および/またはアルカリ土類金
属塩を製造する方法に関する。
草剤の製造にまたは除草剤自身として、抽出剤としておよび防炎剤として使用さ
れる。原料としては、黄燐から製造しなければならないPH3 およびハロゲン化
燐を使用するのが有利である。
な原料から製造できる二三の方法しか知られていない。
OH)中でアルキル化剤としてのアセチレンまたはオレフィンと反応させること
(Trofimov等、“Phosphorus, Sulfur and Silicon( 燐、硫黄および珪素)"、55 、271 、1991) で、有利にもトリオガニルホスフィン類およびトリオルガニルホ
スフィンオキシドが得られる。
合物の超音波処理で主として第二ホスフィンオキシドが得られる。1,1−ジフ
ェニルエチレンを使用する場合には、第三ホスフィンオキシド(30%)、第二
ホスフィンオキシド(10%)およびホスフィン酸(35%)が生じる[D.Seme
nzin等、“Tetrahedron Letters 35" 、3297、1994] 。
転移触媒の存在下にアルキルハロゲン化物と反応させる試みもされている(Trof
imov等、“Main Group Chem. News 4 、18、1996“Phosphorus, Sulfur and Sil
icon" 、109/110 、601 、1996) 。主生成物として第三ホスフィンオキシドが測
定された(75重量%までの臭化ベンジル、約60〜65重量%の臭化ブチル)
。副生成物としては第二ホスフィンオキシドおよびホスフィン酸エステルがそれ
ぞれ19%および6%生じるが、前者は還元剤としての亜鉛粉末の存在下でしか
生じない。
なければならないという欠点を有している。この方法は工業的に非常に費用が掛
かり、従って不経済でもあり、生じる生成物を厄介にもしばしば更に精製する必
要がある。特定の化合物を正に高収率で製造しようとするのはしばしば特に困難
である。
る別の原料を使用して、アルキル亜ホスホン酸およびジアルキルホスフィン酸の
所望のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属塩をもたらす合成法が非常
に有利である。
な量比で問題なく製造することができるアルキル亜ホスホン酸およびジアルキル
ホスフィン酸の所望のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属塩の製造方
法を提供することである。
たはそれの混合物の水溶液の存在下に行なうことを特徴とする、冒頭に記載の方
法によって解決される。
合物の水溶液と有機溶剤との二相系で実施するのが有利である。
に有利である。
芳香族溶剤、水と混和しないかまたは部分的にしか混和しないアルコールまたは
エーテルのそれぞれ単独かまたは相互の組合せを使用するのが有利である。
特に有利である。
ルキルホスホニウム−ハロゲン化物またはテトラオルガニルアンモニウム−ハロ
ゲン化物であるのが有利である。
ロゲン化物および式 MOH または M’(OH)2 [式中、Mはアルカリ金属であり、M’はアルカリ土類金属である] で表される化合物またはそれらの混合物と反応させて実施するのが有利である。
、その際に黄燐と式MOHまたはM’(OH)2 の化合物とのモル比が1:1〜
1:5であるのが有利である。
ルキルホスフィン酸のアルカリ金属−および/またはアルカリ土類金属塩を防炎
剤、抽出剤および植物保護剤の製造に用いることにも関する。
溶剤/アルカリ水酸化物水溶液)で場合によっては(相間移動)触媒の存在下に
極めて穏やかな条件の下で反応させると、相応するアルキル亜ホスホン酸RP(
:O)HOHの塩を主生成物として含有する生成物混合物が製造されることを見
出した。別の工業的に有用な燐含有生成物としてはホスフィン酸および亜燐酸の
塩がジアルキルホスフィン酸R2 P(:O)OHの同様に価値のある塩の他に認
められる。
ホスフィンオキシドおよび未同定の燐化合物も生じ得る。これらは生成物混合物
から通例の方法で除くことができる。副生成物として更に、反応混合物から容易
に分離することができる水素も生じる。
類の添加の様な)適当な反応条件の選択によって、あらゆる未同定の燐含有副生
成物の生成が低減され、三種類の主生成物、即ちアルキル亜ホスホン酸およびホ
スフィン酸および亜燐酸の塩にとって有利なことに、それは使用される黄燐の数
モル%と驚く程少ない。
によっては黄燐の融点より上に加温し、次いで元素状(黄)燐を添加し、この混
合物を激しい攪拌下に例えば−10〜+30℃の温度に冷却しそして次いでアル
キルハロゲン化物を添加することによって実施することができる。
後で反応系を例えば水で希釈しそして次いで易揮発性成分(H2 、PH3 、RP
H2 、R2 PHおよび過剰のアルキルハロゲン化物等)を除く。
容物質を分析により測定する。
知の方法によって(例えばイオン交換または蒸留によって)後処理してもよい。
して分離するために、アルカリ金属−およびアルカリ土類金属水酸化物の混合物
も有利に使用することができる。
たモル比で反応器(耐圧管、耐圧反応器またはカスケード式反応器)中に連続的
に導入し、0.5〜2時間の滞留時間の後に反応器から再び流し出す。場合によ
って使用する相間移動触媒の主要量を未だ含有している、相分離後に得られる有
機相は再循環するのが有利である。
モル)のトリブチルヘキサデシルホスホニウム臭化物を最初に導入し、約60℃
に加熱する。62g(2モル)の溶融黄燐をこの反応器に導入し、次いで激しい
攪拌下に0℃に冷却する。151g(3モル)の塩化メチルを次に凝縮させる。
量供給する。反応熱は反応器用ジャケットで冷却することによって除き、この添
加時間の間に反応器中の温度を0〜+2℃に維持する。0℃で1時間の後反応時
間の後に混合物を室温に加温し、そして全反応混合物を1Lの水で希釈する。
跡量のガス状ホスフィン(PH3 、MePH2 )が燃焼される。もはや黄燐を含
有していない二種類の均一な液相が残留物として得られる。これらの相を分離し
そして31P−NMRスペクトロスコピーによって分析する。 ┌────────────────┬────────────┐ │ │ 水性相(燐のモル%) │ ├────────────────┼────────────┤ │トリメチルホスフィンオキシド │ 2.3 │ │ジメチルホスホン酸カリウム塩 │ 0.5 │ │メチル亜ホスファン酸カリウム塩 │ 64.2 │ │亜燐酸カリウム塩 │ 15.8 │ │ホスフィン酸カリウム塩 │ 14.2 │ │未同定物 │ 3.1 │ └────────────────┴────────────┘ 実施例2: 実施例1を繰り返すが、反応温度は25℃である。
ル、13g(0.026モル)のトリブチルヘキサデシルホスホニウム臭化物お
よび93g(1モル)のn−ブチルクロライドを最初に導入する。この溶液に、
150gの水に150g(3.75モル)のNaOHを溶解した溶液を室温で計
量供給する。
溶融した黄燐を滴加する。更に3時間の反応時間の後に両方の透明な相を分離し
そして生じた反応生成物の特徴を31P−NMRスペクトロスコピーによって測定
する。 ┌────────────────┬────────────┐ │ │ 水性相(燐のモル%) │ ├────────────────┼────────────┤ │ブチル亜ホスホン酸ナトリウム塩 │ 41 │ │ホスフィン酸ナトリウム塩 │ 3 │ │亜燐酸ナトリウム塩 │ 56 │ │未同定化合物 │ < 0.5 │ └────────────────┴────────────┘ 実施例4 5Lのステンレス綱製耐圧式反応器に1000mLのトルエンに26.1g(
0.05モル)のトリブチルヘキサデシルホスホニウム臭化物を溶解した溶液を
最初に導入し、約60℃に予熱する。62g(2モル)の黄燐を添加した後に、
激しい攪拌下に−10℃に冷却し、202g(4モル)の塩化メチルを次に凝縮
させる。その後に2時間の間に400gの50重量%濃度苛性ソーダ水溶液を計
量供給し、その際に温度を−10℃に維持する。1時間の間に400gの水を添
加し、その後に更に1時間、後攪拌し、室温に加温しそして次いで反応器を燃焼
を経て放圧する。二種類の均一な液相が得られる。これらを分離しそして分析す
る。
.9モル%の亜燐酸および13.7モル%のホスフィン酸並びに2.8モル%の
ジメチルホスフィン酸をナトリウム塩の状態で含む。
05モル)のテトラオクチルホスホニウム臭化物を溶解した溶液を最初に導入し
、約60℃に予熱する。62g(2モル)の黄燐を添加した後に、激しい攪拌下
に−10℃に冷却し、202g(4モル)の塩化メチルを次に凝縮させる。その
後に20℃に加温し、2時間の間に400gの50重量%濃度苛性ソーダ水溶液
を計量供給し、その際に温度を20℃に維持する。1時間の間に400gの水を
添加し、その後に更に1時間、後攪拌し、室温に加温しそして次いで反応器を燃
焼を経て放圧する。二種類の均一な液相が得られる。これらを分離しそして分析
する。
モル%の亜燐酸および18.5モル%のホスフィン酸並びに2.6モル%のジメ
チルホスフィン酸をナトリウム塩の状態で含む。
製造する。
Claims (14)
- 【請求項1】 元素状黄燐およびアルキルハロゲン化物からアルキル亜ホス
ホン酸およびジアルキルホスフィン酸のアルカリ金属−および/またはアルカリ
土類金属塩を製造する方法において、反応をアルカリ金属および/またはアルカ
リ土類金属水酸化物またはそれの混合物の水溶液の存在下に行なうことを特徴と
する、上記方法。 - 【請求項2】 反応をアルカリ金属−および/またはアルカリ土類金属水酸
化物またはそれの混合物の水溶液と有機溶剤との二相系で実施する請求項1に記
載の方法。 - 【請求項3】 アルキルハロゲン化物として塩化メチルまたは臭化メチルを
使用する請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 有機溶剤として直鎖状のまたは枝分かれしたアルカン、アル
キル置換された芳香族溶剤、水と混和しないかまたは部分的にしか混和しないア
ルコールまたはエーテルのそれぞれ単独かまたは相互の組合せを使用する請求項
1〜3のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】 有機溶剤としてトルエンを単独でまたはアルコールと組合せ
て使用する請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項6】 反応を相間移動触媒の存在下に実施する請求項1〜5のいず
れか一つに記載の方法。 - 【請求項7】 相間移動触媒がテトラアルキルホスホニウム−ハロゲン化物
、トリフェニルアルキルホスホニウム−ハロゲン化物またはテトラオルガニルア
ンモニウム−ハロゲン化物である請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 反応温度が−20〜+60℃である請求項1〜7のいずれか
一つに記載の方法。 - 【請求項9】 温度が0〜30℃である請求項1〜8のいずれか一つに記載
の方法。 - 【請求項10】 反応を0〜10barの圧力で実施する請求項1〜9のい
ずれか一つに記載の方法。 - 【請求項11】 黄燐を溶剤または溶剤混合物に懸濁させ、次いでアルキル
ハロゲン化物および式 MOH または M’(OH)2 [式中、Mはアルカリ金属であり、M’はアルカリ土類金属である] で表される化合物またはそれらの混合物と反応させる請求項1〜10のいずれか
一つに記載の方法。 - 【請求項12】 黄燐およびアルキルハロゲン化物を互いに1:1〜1:3
のモル比で反応させ、その際に黄燐と式MOHまたはM’(OH)2 の化合物と
のモル比が1:1〜1:5である請求項1〜11のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項13】 反応後に得られる二相系を分離しそして後処理する請求項
1〜12のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれか一つに従って製造された、アル
キル亜ホスホン酸およびジアルキルホスフィン酸のアルカリ金属−および/また
はアルカリ土類金属塩を防炎剤、抽出剤および植物保護剤の製造に用いる方法。
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