JP2002255983A - Method for producing primary phosphine - Google Patents

Method for producing primary phosphine

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JP2002255983A JP2001048310A JP2001048310A JP2002255983A JP 2002255983 A JP2002255983 A JP 2002255983A JP 2001048310 A JP2001048310 A JP 2001048310A JP 2001048310 A JP2001048310 A JP 2001048310A JP 2002255983 A JP2002255983 A JP 2002255983A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for selectively producing a primary phosphine in high yield. SOLUTION: This method for producing the primary phosphine by reacting a phosphine with an alkyl halide in an alkaline aqueous solution and an organic solvent in the presence of a catalyst comprises using an alkyl bromide represented by the formula: R<1> Br (R<1> is a 3-8C linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, a benzyl group or an allyl group) as the alkyl halide, and a tetraalkylphosphonium bromide as the catalyst, regulating the molar ratio of the phosphine to the alkyl bromide so as to be <=1.5, successively introducing the catalyst by dividing the catalyst into several times or regulating the adding rate into the reaction system, and carrying out the reaction at <=60 deg.C to provide the primary phosphine represented by the formula: R<1> PH2 .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維、プラスチッ
ク等の難燃剤、帯電防止剤、エピタキシャル成長法等の
有機金属化学蒸着法で使用するリン原料等として有用な
高純度第一級ホスフィンの製造方法に関するものであ
る。
The present invention relates to a method for producing a high-purity primary phosphine useful as a flame retardant for fibers and plastics, an antistatic agent, a phosphorus material used in a metalorganic chemical vapor deposition method such as an epitaxial growth method, and the like. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】第一級ホスフィン化合物は、繊維、プラ
スチック等の難燃剤や樹脂改質剤、帯電防止剤等として
利用され、近年は、エピタキシャル成長等の有機金属化
学蒸着法(MOCVD法)等に使用するリン原料として
も利用されている。
2. Description of the Related Art Primary phosphine compounds are used as flame retardants for fibers and plastics, as resin modifiers, antistatic agents, and the like. In recent years, they have been used for metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) such as epitaxial growth. It is also used as a phosphorus raw material.

【0003】第一級ホスフィンは反応性に富む水素基を
2つ有しているため、不飽和結合を有する化合物に付加
し、場合によっては酸化等することによって種々の有用
な化合物とすることができる。例えば、アリルアルコー
ルやアクリル酸を付加することにより、難燃剤等に有用
な二官能化合物を容易に得ることができ、また、不飽和
アルキル基を付加することにより、アルキル鎖の長さの
異なるホスフィンを得ることができ、さらにはホスフィ
ンオキサイド、ホスホニウム塩を得ることができる。ま
た、第一級ホスフィンを酸化することにより、順次ホス
フィン酸、ホスホン酸とし、種々の有用な機能性化合物
とすることができる。
[0003] Since primary phosphine has two highly reactive hydrogen groups, it can be added to a compound having an unsaturated bond and, if necessary, oxidized to form various useful compounds. it can. For example, a bifunctional compound useful as a flame retardant or the like can be easily obtained by adding allyl alcohol or acrylic acid, and a phosphine having a different alkyl chain length can be obtained by adding an unsaturated alkyl group. And further, a phosphine oxide and a phosphonium salt can be obtained. In addition, by oxidizing the primary phosphine, phosphinic acid and phosphonic acid can be sequentially converted into various useful functional compounds.

【0004】従来、第一級ホスフィンの製造方法として
は、ラジカル重合触媒で合成する試みがなされたが、ラ
ジカル触媒による反応では第一級〜第三級ホスフィンの
混合物が生成してしまい、そこから第一級ホスフィンの
みを単離することは極めて難しく、また、得られる第一
級ホスフィンの収率も低いという欠点を有している
[“J.Org.Chem.”,26,5138〜51
45(1961)]。
Conventionally, as a method for producing primary phosphine, an attempt has been made to synthesize with a radical polymerization catalyst. However, a reaction using a radical catalyst produces a mixture of primary to tertiary phosphine, from which a mixture of primary to tertiary phosphine is formed. It is very difficult to isolate only the primary phosphine and the yield of the obtained primary phosphine is low [“J. Org. Chem.”, 26, 5138-51.
45 (1961)].

【0005】他にホスフィンとアルケンの酸触媒による
反応が知られている[“J.Org.Chem.”,2
4 356〜359(1959)、米国特許第2,58
4,112号]。この方法においても、ラジカル触媒を
用いる場合と同様に第二級ホスフィン及び第三級ホスフ
ィンの副生を避けることができない。
Another known reaction between phosphine and an alkene is an acid catalyst [“J. Org. Chem.”, 2
4 356-359 (1959); U.S. Pat.
4,112]. Also in this method, as in the case of using a radical catalyst, it is impossible to avoid by-products of secondary phosphine and tertiary phosphine.

【0006】また、ハロゲン化オルガノホスホニウムを
加水分解する方法(特開昭50−116426号公
報)、ホスフィンをアルカリ金属水酸化物水溶液及びジ
メチルスルホキシドの存在下にハロゲン化炭化水素類等
と特定条件で反応させる方法(特開平01−10209
1号公報)等も提案されている。
Also, a method of hydrolyzing an organophosphonium halide (Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-116426), a method wherein phosphine is converted to a halogenated hydrocarbon or the like under specific conditions in the presence of an aqueous alkali metal hydroxide solution and dimethyl sulfoxide. Reaction method (Japanese Patent Laid-Open No. 01-10209)
No. 1) has also been proposed.

【0007】更に、特開平01−113397号公報に
は、ホスフィンとハロゲン化アルキルとをテトラアルキ
ルアンモニウム塩またはテトラアルキルホスホニウム塩
の触媒と水酸化アルカリの存在下に反応を行う第一級ホ
スフィンの製造方法が提案されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-11397 discloses a process for producing a primary phosphine in which a phosphine and an alkyl halide are reacted with a catalyst of a tetraalkylammonium salt or a tetraalkylphosphonium salt in the presence of an alkali hydroxide. A method has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
01―113397号公報に記載されている方法を実際
に第一級ホスフィンに適用しても、第一級ホスフィン化
合物を高い収率で得ることはできない。すなわち、この
第一級ホスフィンの製造方法では、原料仕込みと同時に
水酸化アルカリと触媒のテトラアルキルホスホニウム塩
を全量添加している。ここで、一般的にホスホニウム塩
は高濃度の塩基と反応し、分解反応を起こすことが知ら
れている。この触媒のホスホニウム塩自身の分解反応
は、第一級ホスフィンの合成反応と競争的に進行するた
め、目的とする第一級ホスフィンの合成反応に作用する
触媒濃度を低下させ、第一級ホスフィンの収率が低くな
るという問題点を有する。
However, even if the method described in JP-A-01-11397 is actually applied to primary phosphines, it is difficult to obtain primary phosphine compounds in high yield. Can not. That is, in this method for producing a primary phosphine, the alkali hydroxide and the tetraalkylphosphonium salt of the catalyst are all added at the same time as the raw materials are charged. Here, it is generally known that a phosphonium salt reacts with a high concentration of a base to cause a decomposition reaction. Since the decomposition reaction of the phosphonium salt itself of the catalyst proceeds competitively with the synthesis reaction of the primary phosphine, the concentration of the catalyst acting on the synthesis reaction of the intended primary phosphine is reduced, and the primary phosphine is decomposed. There is a problem that the yield is low.

【0009】上記の第一級ホスフィンの製造方法で用い
られるホスフィンは精製された高純度のものが用いられ
ている。他方、ホスフィンガスを工業的に製造する方法
としては、黄燐とアルカリとの反応によってホスフィン
ガスを発生させる。ここで発生したガスは、水素ガスと
ホスフィンガスの混合物であり、水素ガスがホスフィン
ガスに対して1〜3倍(体積比)程度副生するため、そ
の分離が大きな課題となっていた。ホスフィンガスの分
離法としては、圧縮・冷却し、ホスフィンを液化して水
素と分離する方法等が採られているが、多段にわたる工
程が必要である。このため、水素ガスが混入したままの
状態でホスフィンガスを反応原料として利用できれば、
工業的に極めて有利となる。
The phosphine used in the above-mentioned method for producing a primary phosphine is a purified phosphine having a high purity. On the other hand, as a method for industrially producing phosphine gas, phosphine gas is generated by a reaction between yellow phosphorus and an alkali. The gas generated here is a mixture of a hydrogen gas and a phosphine gas, and the hydrogen gas is a by-product of about 1 to 3 times (volume ratio) the phosphine gas. As a method of separating phosphine gas, a method of compressing and cooling, liquefying phosphine and separating it from hydrogen, and the like are employed, but a multi-step process is required. For this reason, if phosphine gas can be used as a reaction raw material while hydrogen gas remains mixed,
This is extremely advantageous industrially.

【0010】本発明者らは、上記課題に鑑み、第一級ホ
スフィンの製造方法について鋭意研究を重ねた結果、ホ
スフィンとハロゲン化アルキルとをアルカリ水溶液と有
機溶媒中でテトラアルキルホスホニウム塩触媒の存在下
に反応させて、第一級ホスフィンを製造する方法におい
て、ハロゲン化アルキルとして特定のものを用いるとと
もに、触媒として特定のホスホニウム塩を用い、原料の
ホスフィンとハロゲン化アルキルのモル比を特定範囲と
し、かつ該触媒を反応が完結するまでの間、有効量の触
媒が存在するように反応系内に導入することにより、収
率良く目的とする第一級ホスフィンを容易に得られるこ
とを知見し、本発明を完成するに至った。
In view of the above problems, the present inventors have conducted intensive studies on a method for producing a primary phosphine. As a result, the presence of a tetraalkylphosphonium salt catalyst in an aqueous alkaline solution and an organic solvent was examined using phosphine and an alkyl halide. In the method for producing a primary phosphine by reacting below, while using a specific alkyl halide, using a specific phosphonium salt as a catalyst, the molar ratio of the raw material phosphine to the alkyl halide is in a specific range. And that the desired primary phosphine can be easily obtained in good yield by introducing the catalyst into the reaction system such that an effective amount of the catalyst is present until the reaction is completed. Thus, the present invention has been completed.

【0011】さらに、上記の第一級ホスフィンの製造方
法において、精製した、純度の高いホスフィンガスを原
料としてハロゲン化アルキルで反応を行うと、高収率の
反応が進行するが、反応終了後の未反応ガスは純度の高
いホスフィンガスであり、排ガスの取り扱いに十分な注
意が必要である。これに対し、原料のホスフィンガスに
水素および窒素の少なくとも一種を共存させた状態で反
応を行なうと、上記の精製工程を経たホスフィンガスを
用いた場合と同様に反応が進行すると共に、猛毒なホス
フィン濃度を低下できるために安全性があり、また原料
ガスとして次亜リン酸ソーダの製造の際に副生する水素
ガスを不純物として含有するホスフィンガスを圧縮した
圧縮ホスフィンガスを使用することができ、かつ反応中
に第二級ホスフィン、第三級ホスフィン化合物の副生が
なく、高い収率で目的とする第一級ホスフィンが容易に
得られることを知見した。
Further, in the above-mentioned method for producing a primary phosphine, when a reaction is carried out with an alkyl halide using purified and high-purity phosphine gas as a raw material, a high-yield reaction proceeds. The unreacted gas is a high-purity phosphine gas, and sufficient care must be taken in handling the exhaust gas. On the other hand, when the reaction is performed in a state in which at least one of hydrogen and nitrogen coexists in the phosphine gas as the raw material, the reaction proceeds as in the case of using the phosphine gas having undergone the above-described purification step, and the highly toxic phosphine gas is produced. It is possible to use a compressed phosphine gas obtained by compressing a phosphine gas containing hydrogen gas by-produced during the production of sodium hypophosphite as an impurity as a raw material gas, which is safe because the concentration can be reduced, Further, it was found that there was no by-product of the secondary phosphine and the tertiary phosphine compound during the reaction, and the desired primary phosphine was easily obtained in high yield.

【0012】即ち、本発明の第一の発明は、特定のハロ
ゲン化アルキルと特定の触媒を用い、特定の条件下で、
触媒を一度に添加せずに2回以上に分けて、あるいは連
続的に導入することにより、高い収率で第一級ホスフィ
ンを選択的に得ることを目的とする。
That is, the first invention of the present invention uses a specific alkyl halide and a specific catalyst under specific conditions,
An object of the present invention is to selectively obtain a primary phosphine in a high yield by dividing the catalyst into two or more portions or continuously introducing the catalyst without adding the catalyst at once.

【0013】また、本発明の第二の発明は、原料のホス
フィンガスに水素および窒素の少なくとも一種を共存さ
せることにより、高い収率で目的とする第一級ホスフィ
ンを得ることが出来る工業的に有利な第一級ホスフィン
の製造方法を提供することを目的とする。
Further, the second invention of the present invention relates to an industrial method in which a desired primary phosphine can be obtained in a high yield by coexisting at least one of hydrogen and nitrogen in a phosphine gas as a raw material. It is an object to provide an advantageous method for producing primary phosphines.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明が提供しようとす
る第一の発明は、ホスフィンとハロゲン化アルキルとを
アルカリ水溶液と有機溶媒中で触媒の存在下で反応させ
て第一級ホスフィンを製造する方法において、ハロゲン
化アルキルとして下記一般式(1)
The first invention to be provided by the present invention is to produce a primary phosphine by reacting a phosphine with an alkyl halide in an aqueous alkali solution and an organic solvent in the presence of a catalyst. In the method, the alkyl halide is represented by the following general formula (1)

【0015】[0015]

【化5】 (式中、R1は炭素数3〜8の直鎖状又は分岐状のアル
キル基、シクロアルキル基、ベンジル基又はアリル基を
示す。)
Embedded image (In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group, a benzyl group or an allyl group.)

【0016】で表される臭化アルキルを、触媒としてテ
トラアルキルホスホニウムブロマイドを用いて、前記臭
化アルキルに対するホスフィンのモル比が1.5倍モル
以上で、かつ反応に必要量の触媒を2回以上に分けてま
たは添加速度を調整して連続的に反応系内に導入し、6
0℃以上で反応を行うことを特徴とする下記一般式
(2)
An alkyl bromide represented by the formula (1) is reacted with a tetraalkylphosphonium bromide as a catalyst, wherein the molar ratio of phosphine to the alkyl bromide is 1.5 times or more, and the amount of catalyst required for the reaction is used twice. It is introduced into the reaction system continuously by dividing into the above or adjusting the addition rate.
The following general formula (2) characterized in that the reaction is carried out at 0 ° C. or higher.

【0017】[0017]

【化6】 (式中、R1は前記と同義。)で表される第一級ホスフ
ィンの製造方法である。前記反応は0.5MPa以上の
加圧下で行なうのが好ましい。
Embedded image (Wherein, R 1 has the same meaning as described above). The reaction is preferably performed under a pressure of 0.5 MPa or more.

【0018】本発明が提供しようとする第二の発明は、
ホスフィンとハロゲン化アルキルとをアルカリ水溶液と
有機溶媒中で触媒の存在下で反応させて第一級ホスフィ
ンを製造する方法において、反応系に水素および窒素の
少なくとも一種をホスフィンと共存させた状態で、ハロ
ゲン化アルキルとして下記一般式(3)
The second invention which the present invention seeks to provide is:
In a method of producing a primary phosphine by reacting a phosphine and an alkyl halide in an alkaline aqueous solution and an organic solvent in the presence of a catalyst, in a state where at least one of hydrogen and nitrogen coexists with the phosphine in the reaction system, The following general formula (3) is used as the alkyl halide.

【0019】[0019]

【化7】 (式中、R2は炭素数1〜16の直鎖状又は分岐状のア
ルキル基、シクロアルキル基、ベンジル基又はアリル基
を示す。)
Embedded image (In the formula, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a cycloalkyl group, a benzyl group or an allyl group.)

【0020】で表される臭化アルキルを、触媒としてテ
トラアルキルホスホニウムブロマイドを用いて、前記臭
化アルキルに対するホスフィンのモル比が1.5倍モル
以上で、かつ反応に必要量の触媒を2回以上に分けてま
たは添加速度を調整して連続的に反応系内に導入し、6
0℃以上で反応を行うことを特徴とする下記一般式
(4)
Using a tetraalkylphosphonium bromide as a catalyst, the alkyl bromide represented by the formula (1) is used twice in a molar ratio of phosphine to the alkyl bromide of 1.5 times or more and a necessary amount of the catalyst for the reaction. It is introduced into the reaction system continuously by dividing into the above or adjusting the addition rate.
The following general formula (4) characterized in that the reaction is carried out at 0 ° C. or higher.

【0021】[0021]

【化8】 (式中、R2は前記と同義。)で表される第一級ホスフ
ィンの製造方法である。
Embedded image (Wherein, R 2 has the same meaning as described above).

【0022】上記の反応系に水素および窒素の少なくと
も一種をホスフィンと共存させた状態は、次亜リン酸ソ
ーダの製造の際に副生する水素ガスを含有するホスフィ
ンガスを圧縮した圧縮ホスフィンガスを用いて反応を行
なうのが好ましい。前記圧縮ホスフィンガスを2回以上
に分けて反応系内に導入するのが好ましい。前記反応は
0.98〜3.0MPaの加圧下で行なうのが好まし
い。
The above-mentioned reaction system in which at least one of hydrogen and nitrogen coexists with phosphine may be a compressed phosphine gas obtained by compressing a phosphine gas containing hydrogen gas by-produced in the production of sodium hypophosphite. It is preferable to carry out the reaction. It is preferable to introduce the compressed phosphine gas into the reaction system in two or more portions. The reaction is preferably performed under a pressure of 0.98 to 3.0 MPa.

【0023】また、上記の第一および第二の発明におい
て、下記の条件で反応を行なうのが好ましい。前記触媒
のテトラアルキルホスホニウムブロマイドは、トリブチ
ルヘキサデシルホスホニウムブロマイド、テトラブチル
ホスホニウムブロマイドおよびトリブチルドデシルホス
ホニウムブロマイドから選ばれる少なくとも一種である
のが好ましい。前記アルカリ水溶液は水酸化カリウム水
溶液であるのが好ましい。前記アルカリの添加量は臭化
アルキル1モルに対して2.5倍モル以上であるのが好
ましい。
In the first and second inventions, it is preferable to carry out the reaction under the following conditions. The tetraalkylphosphonium bromide of the catalyst is preferably at least one selected from tributylhexadecylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium bromide and tributyldodecylphosphonium bromide. The aqueous alkaline solution is preferably an aqueous potassium hydroxide solution. The amount of the alkali added is preferably at least 2.5 times mol per mol of alkyl bromide.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第一級ホスフィンの製造方法は、ホスフィンと
ハロゲン化アルキルとをアルカリ水溶液と有機溶媒中、
触媒の存在下に反応させる第一級ホスフィンの製造方法
において、反応原料、触媒及び反応条件に特定したこと
に大きな特徴がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for producing a primary phosphine of the present invention comprises, in an aqueous alkaline solution and an organic solvent, phosphine and an alkyl halide,
In the method for producing a primary phosphine to be reacted in the presence of a catalyst, a significant feature is that the reaction raw material, catalyst and reaction conditions are specified.

【0025】即ち、反応原料のハロゲン化アルキルとし
て前記一般式(1)で表される臭化アルキルを用い、触
媒としてテトラアルキルホスホニウムブロマイドを用い
る点であり、一方、反応条件としては、ホスフィンと臭
化アルキルを特定モル比とし、触媒を反応が完結するま
での間反応系内に存在するように系内に導入し、加温下
に反応を行う点である。また、反応原料のハロゲン化ア
ルキルとして前記一般式(3)で表される臭化アルキル
を用い、反応系に水素および窒素の少なくとも一種をホ
スフィンと共存させた状態で反応を行う点である。
That is, an alkyl bromide represented by the above general formula (1) is used as an alkyl halide as a reaction raw material, and a tetraalkylphosphonium bromide is used as a catalyst. The point is that the catalyst is introduced into the reaction system until the reaction is completed until the reaction is completed, and the reaction is carried out under heating. Another feature is that an alkyl bromide represented by the general formula (3) is used as an alkyl halide as a reaction raw material, and the reaction is carried out in a reaction system in which at least one of hydrogen and nitrogen coexists with phosphine.

【0026】(ホスフィン原料)原料のホスフィンは、
いかなる製法に基づくものであってもよく、例えば、
(1)赤リンに水蒸気を反応させることにより得られる
ホスフィンガス、(2)次亜リン酸ソ−ダの製造に際し
て副生する粗製ホスフィンを、脱水、脱アルシン、脱低
級水素化燐化合物の精製操作をしたホスフィンガス、
(3)これをコンプレッサーにより圧縮した圧縮ホスフ
ィンガス(以後、圧縮ホスフィンガスという)及び
(4)圧縮ホスフィンガスを液化して水素と分離した液
化ホスフィン等が用いられるが、本発明の製造方法にお
いては、液化ホスフィン、圧縮ホスフィンガスを好適に
用いることができる。この圧縮ホスフィンガスには、通
常50vol%以上の水素ガスが不純物として混入して
いるが、本発明においては、この水素ガスを分離除去す
ることなしにホスフィン原料としてそのまま用いること
が出来る。
(Phosphine raw material) The raw material phosphine is
It may be based on any manufacturing method, for example,
(1) A phosphine gas obtained by reacting red phosphorus with steam, and (2) A crude phosphine by-produced in the production of sodium hypophosphite is dehydrated, dearsinized, and purified to obtain a dephosphorized lower hydrogenated phosphorus compound. Phosphine gas,
(3) Compressed phosphine gas (hereinafter, referred to as compressed phosphine gas) obtained by compressing the compressed phosphine gas and (4) liquefied phosphine obtained by liquefying compressed phosphine gas and separating it from hydrogen are used. Liquefied phosphine and compressed phosphine gas can be suitably used. This compressed phosphine gas usually contains 50 vol% or more of hydrogen gas as an impurity. In the present invention, this hydrogen gas can be used as a phosphine raw material without separation and removal.

【0027】ホスフィンの添加量は、臭化アルキルに対
して、通常1.5〜3倍モル、好ましくは1.8〜2.
1倍モルである。この理由は、1.5倍モルより小さく
なると第一級ホスフィンの反応収率が低くなる傾向があ
り、一方、3倍モルより大きくなっても反応は進行する
が、1バッチ当りの第一級ホスフィンの収量が少なくな
り、実用的でない。なお、ホスフィンの反応系への添加
は反応の開始時に一度に添加してもよく、また反応の開
始と途中に分けて添加してもよい。ここで言うホスフィ
ンの添加量は、反応の開始時は勿論、反応途中に添加し
たものも含めた総合的な添加量を示すものである。
The amount of phosphine to be added is usually 1.5 to 3 times, preferably 1.8 to 2.times.
It is 1 mole. The reason is that the reaction yield of primary phosphine tends to decrease when the molar ratio is less than 1.5 times, while the reaction proceeds even when the molar ratio exceeds 3 times, but the primary The phosphine yield is low and not practical. The phosphine may be added to the reaction system at one time at the start of the reaction, or may be added separately from the start of the reaction. The amount of phosphine added here indicates the total amount of addition including those added during the reaction as well as at the start of the reaction.

【0028】(臭化アルキル)もう一方の反応原料に
は、第一の発明では下記一般式(1)で表される臭化ア
ルキルが用いられる。
(Alkyl Bromide) In the first invention, an alkyl bromide represented by the following general formula (1) is used as the other reaction raw material.

【0029】[0029]

【化9】 Embedded image

【0030】一般式(1)中、R1は、炭素数3〜8の
直鎖状又は分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、ベ
ンジル基又はアリル基を示す。アルキル基の具体例とし
ては、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチ
ル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、n−ヘキ
シル基、iso−ヘキシル基、n−ヘプチル基、iso
−ヘプチル基、n−オクチル基、iso−オクチル基等
が挙げられ、これらの中、炭素数3〜6のアルキル基が
好ましい。
In the general formula (1), R 1 represents a linear or branched alkyl, cycloalkyl, benzyl or allyl group having 3 to 8 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, n-hexyl group, iso-hexyl group, n-heptyl group, iso-
-Heptyl group, n-octyl group, iso-octyl group and the like. Among them, an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms is preferable.

【0031】また、第二の発明では下記一般式(3)で
表される臭化アルキルが用いられる。
In the second invention, an alkyl bromide represented by the following general formula (3) is used.

【0032】[0032]

【化10】 Embedded image

【0033】一般式(3)中、R2は、炭素数1〜16
の直鎖状又は分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、
ベンジル基又はアリル基を示す。アルキル基の具体例と
しては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso
−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、se
c−ブチル基、n−ヘキシル基、iso−ヘキシル基、
n−ヘプチル基、iso−ヘプチル基、n−オクチル
基、iso−オクチル基、n−デシル基、iso−デシ
ル基、n−ドデシル基、iso−ドデシル基、n−テト
ラデシル基、iso−テトラデシル基、n−ヘキサデシ
ル基、iso−ヘキサデシル基等が挙げられ、これらの
中、炭素数1〜8のアルキル基が好ましい。
In the general formula (3), R 2 has 1 to 16 carbon atoms.
A linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group,
It represents a benzyl group or an allyl group. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso group.
-Propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, se
c-butyl group, n-hexyl group, iso-hexyl group,
n-heptyl group, iso-heptyl group, n-octyl group, iso-octyl group, n-decyl group, iso-decyl group, n-dodecyl group, iso-dodecyl group, n-tetradecyl group, iso-tetradecyl group, Examples thereof include an n-hexadecyl group and an iso-hexadecyl group, among which an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable.

【0034】(触媒)触媒のテトラアルキルホスホニウ
ムブロマイドとしては、下記一般式(3)
(Catalyst) The tetraalkylphosphonium bromide of the catalyst is represented by the following general formula (3)

【0035】[0035]

【化11】 Embedded image

【0036】(式中、R3、R4、R5およびR6は、同種
または異種の炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キル基を示す。)で表されるホスホニウム塩が用いられ
る。前記一般式(3)の式中、R3〜R6のアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、
オクチル基、ヘキサデシル基等の炭素数1〜18のアル
キル基であり、具体的な化合物としては、例えば、トリ
ブチルメチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホ
スホニウムブロマイド、トリオクチルメチルホスホニウ
ムブロマイド、トリオクチルエチルホスホニウムブロマ
イド、トリブチルドデシルホスホニウムブロマイド、ト
リブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド、トリオ
クチルエチルホスホニウムブロマイド等のホスホニウム
塩等が挙げられ、これらは一種または二種以上で用いる
ことができる。
Wherein R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and represent a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Used. In the formula of the general formula (3), the alkyl group of R 3 to R 6 includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group,
An octyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as a hexadecyl group.Specific compounds include, for example, tributylmethylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium bromide, trioctylmethylphosphonium bromide, trioctylethylphosphonium bromide, tributyl Examples thereof include phosphonium salts such as dodecylphosphonium bromide, tributylhexadecylphosphonium bromide, and trioctylethylphosphonium bromide. These can be used alone or in combination of two or more.

【0037】これらのホスホニウム塩の中、トリブチル
ドデシルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホ
ニウムブロマイド、トリブチルヘキサデシルホスホニウ
ムブロマイドが特に好ましい。
Of these phosphonium salts, tributyl dodecyl phosphonium bromide, tetrabutyl phosphonium bromide and tributyl hexadecyl phosphonium bromide are particularly preferred.

【0038】テトラアルキルホスホニウムブロマイドの
添加量は、ハロゲン化アルキルに対して通常0.1〜3
モル%、好ましくは1〜2モル%である。なお、本発明
において、この触媒のテトラアルキルホスホニウムブロ
マイドの反応系内への導入は、後述するように、反応に
必要量の触媒を2回以上に分けてまたは添加速度を調整
して連続的に反応系内に導入し、反応が完結するまで必
要量の該触媒が反応系内に存在するように行うことが重
要である。
The addition amount of the tetraalkylphosphonium bromide is usually 0.1 to 3 with respect to the alkyl halide.
Mol%, preferably 1-2 mol%. In the present invention, the introduction of this catalyst into the reaction system of tetraalkylphosphonium bromide is carried out continuously by dividing the necessary amount of the catalyst into two or more portions or adjusting the addition rate as described later. It is important that the catalyst is introduced into the reaction system so that the required amount of the catalyst is present in the reaction system until the reaction is completed.

【0039】アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ水溶液が挙げら
れ、これらの中、水酸化カリウムが好ましい。これら
は、通常40〜70重量%、好ましくは50〜60重量
%の水溶液として用いられ、アルカリ水溶液の添加量
は、臭化アルキルに対して通常2.5倍モル以上、好ま
しくは2.5〜4倍モル、さらに好ましくは3倍モルで
ある。
Examples of the aqueous alkali solution include aqueous alkali hydroxide solutions such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Of these, potassium hydroxide is preferred. These are usually used as aqueous solutions of 40 to 70% by weight, preferably 50 to 60% by weight, and the amount of the aqueous alkali solution is usually 2.5 times or more mol, preferably 2.5 to 500 mol, per mol of alkyl bromide. The molar amount is 4 times, more preferably 3 times.

【0040】有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジク
ロロベンゼン、アニソール、ニトロベンゼン、ニトロト
ルエン等の芳香族類:ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、ノナン、リグロイン、シクロヘキサン等の脂
肪族炭化水素類:ジエチルエーテル、イソプロピルエー
テル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、ベンジルエーテル、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒:メ
タノール、エタノール、2−プロパノール、2−ブタノ
ール、2−メチル−2−プロパノール等のアルコール:
N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホル
アミド、スルホラン等の有機極性溶媒等が挙げられ、こ
れらは一種または二種以上で用いることができる。これ
らの有機溶媒の中でトルエンが特に好ましい。
Examples of the organic solvent include aromatics such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, anisole, nitrobenzene and nitrotoluene: pentane, hexane, heptane,
Aliphatic hydrocarbons such as octane, nonane, ligroin, and cyclohexane: ether solvents such as diethyl ether, isopropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, benzyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran: methanol, ethanol, 2-propanol, and 2- Alcohols such as butanol and 2-methyl-2-propanol:
Organic polar solvents such as N, N-dimethylacetamide, hexamethylphosphoramide, sulfolane and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. Of these organic solvents, toluene is particularly preferred.

【0041】<反応条件>本発明の製造方法は、予め前
記した臭化アルキル、アルカリ水溶液及び有機溶媒を反
応容器に仕込み、次いで、ホスフィンガスを仕込んで、
60℃以上に加温した後、触媒のテトラアルキルホスホ
ニウムブロマイドを反応系内に添加し加圧下に反応を行
う。
<Reaction Conditions> In the production method of the present invention, the above-described alkyl bromide, an aqueous alkali solution and an organic solvent are charged in a reaction vessel, and then phosphine gas is charged.
After heating to 60 ° C. or higher, a catalyst, tetraalkylphosphonium bromide, is added into the reaction system, and the reaction is performed under pressure.

【0042】この反応はアルカリ水溶液及び有機溶媒中
で行われ、ホスフィンはアルカリの存在によりH+ が除
去され、PH2 -となるが、この過程は触媒のテトラアル
キルホスホニウムブロマイドの存在により促進され、P
2 -は(R1+−Br-または(R2+−Br-(臭化ア
ルキル)と反応して、目的生成物であるR1PH2または
2PH2の第一級ホスフィンが得られる。
[0042] The reaction is carried out in alkaline aqueous solution and an organic solvent, the phosphine is H + is removed by the presence of an alkali, PH 2 - and becomes, this process is facilitated by the presence of tetraalkyl phosphonium bromide catalyst, P
H 2 - is (R 1) + -Br -, or (R 2) + -Br - reacts with (alkyl bromide), primary phosphines of R 1 PH 2 or R 2 PH 2 the target product Is obtained.

【0043】なお、本発明の製造方法において、上記の
触媒の添加は、反応完結まで反応に必要な量の触媒が存
在するように、一度に添加せず、2回以上にわたってま
たは連続的に添加することが重要な要件となる。この理
由は、触媒のテトラアルキルホスホニウムブロマイド
は、反応系内のアルカリ源と反応して分解し、この分解
反応は、目的とする第一級ホスフィンの合成反応と競争
的に進行し、反応中に触媒濃度が低下するため目的生成
物である第一級ホスフィンの収率が低下するからであ
る。従って、触媒のテトラアルキルホスホニウムブロマ
イドの反応系内への添加は、除々に時間をかけて添加す
るか、もしくは何回かに分けて多段式に添加することが
好ましく、いずれの方法をとるかは、装置等の都合によ
り適宜選択すればよいが、多段式に添加する方が触媒量
を制御しやすいことから工業的に有利となる。
In the production method of the present invention, the above-mentioned catalyst is not added at once, but is added at least twice or continuously so that an amount of the catalyst necessary for the reaction is present until the reaction is completed. Is an important requirement. The reason is that the catalyst, tetraalkylphosphonium bromide, decomposes by reacting with the alkali source in the reaction system, and this decomposition reaction proceeds competitively with the target primary phosphine synthesis reaction. This is because the yield of primary phosphine, which is the target product, decreases because the catalyst concentration decreases. Therefore, the addition of the catalyst to the reaction system of tetraalkylphosphonium bromide is preferably carried out gradually over time or in several stages in several stages. The amount of the catalyst may be appropriately selected depending on the conditions of the apparatus and the like, but the multi-stage addition is industrially advantageous because the amount of the catalyst can be easily controlled.

【0044】より具体的には、触媒のテトラアルキルホ
スホニウムブロマイドを2回以上にわたって添加する場
合には、一回目の添加量はハロゲン化アルキルに対して
0.05〜2.0モル%、好ましくは0.5〜1.0モ
ル%とし、一回目の添加終了後2〜3時間を目安とし
て、二回目以降の添加を行えばよい。本発明においてこ
の2回以上に分けて添加するとは、通常二回に分けて添
加することが好ましい。二回目の添加量は、ハロゲン化
アルキルに対して0.05〜1.0モル%、好ましくは
0.5〜1.0モル%とすることが好ましい。
More specifically, when the catalyst tetraalkylphosphonium bromide is added twice or more, the first addition amount is 0.05 to 2.0 mol%, preferably, 0.05 to 2.0 mol% based on the alkyl halide. The second and subsequent additions may be made 0.5 to 1.0 mol%, and approximately 2 to 3 hours after the completion of the first addition. In the present invention, the term "adding in two or more portions" means that it is usually preferable to add in two portions. The second addition amount is preferably 0.05 to 1.0 mol%, and more preferably 0.5 to 1.0 mol%, based on the alkyl halide.

【0045】一方、該テトラアルキルホスホニウムブロ
マイドの添加速度を調整して徐々に反応系に添加する場
合、5〜6時間を目安として徐々に導入すればよい。
On the other hand, when the rate of addition of the tetraalkylphosphonium bromide is adjusted and gradually added to the reaction system, it may be gradually introduced in about 5 to 6 hours.

【0046】反応温度は、通常60℃以上、好ましくは
70〜100℃である。反応温度はアルキルブロマイド
とホスフィンとの反応性により適宜選択するが、一般的
に低級アルキルブロマイド程反応性が高く、反応温度が
低くても反応が進行する。ただし、反応温度が60℃よ
り低くなると、反応が進行しにくくなる傾向があり、目
的生成物である第一級ホスフィンの収率が低下するので
好ましくない。また、反応温度が100℃より大きくな
ると反応場である有機溶媒に溶解するホスフィンガスの
量が減少し効率が悪くなり、また、反応系内の圧力がい
たずらに高くなりすぎ工業的に不利となるため好ましく
ない。
The reaction temperature is usually 60 ° C. or higher, preferably 70 to 100 ° C. The reaction temperature is appropriately selected depending on the reactivity between the alkyl bromide and the phosphine. In general, the lower the alkyl bromide, the higher the reactivity, and the reaction proceeds even at a lower reaction temperature. However, if the reaction temperature is lower than 60 ° C., the reaction tends to be difficult to proceed, and the yield of primary phosphine, which is the target product, is undesirably reduced. On the other hand, if the reaction temperature is higher than 100 ° C., the amount of phosphine gas dissolved in the organic solvent in the reaction field decreases and the efficiency becomes poor, and the pressure in the reaction system becomes unnecessarily high, which is industrially disadvantageous. Therefore, it is not preferable.

【0047】反応圧力は、反応原料として用いるホスフ
ィンガスの種類により異なり、液化ホスフィンを用いた
場合には、通常0.5MPa以上、好ましくは0.5〜
1.5MPaであり、反応系に水素および窒素の少なく
とも一種をホスフィンと共存させた状態で反応を行なう
場合は、0.98〜3.0MPaであり、また圧縮ホス
フィンガスを用いる場合には、通常0.98〜3.0M
Paで反応は行われる。反応時間は、通常5時間以上、
好ましくは10〜15時間である。
The reaction pressure varies depending on the type of phosphine gas used as a reaction raw material. When liquefied phosphine is used, the reaction pressure is usually 0.5 MPa or more, preferably 0.5 to 0.5 MPa.
When the reaction is carried out in a state where at least one of hydrogen and nitrogen coexists with phosphine in the reaction system, the pressure is 0.98 to 3.0 MPa. 0.98-3.0M
The reaction takes place at Pa. The reaction time is usually 5 hours or more,
Preferably, it is 10 to 15 hours.

【0048】本発明において、反応系に水素および窒素
の少なくとも一種をホスフィンと共存させた状態で反応
を行なう場合は、ホスフィンが40Vol%以上、好ま
しくは40〜90Vol%、水素および窒素の少なくと
も一種が60Vol%以下、好ましくは10〜60Vo
l%の割合で混合して用いるのが好ましい。
In the present invention, when the reaction is carried out in a reaction system in which at least one of hydrogen and nitrogen coexists with phosphine, the phosphine content is at least 40 vol%, preferably 40 to 90 vol%, and at least one of hydrogen and nitrogen is contained. 60 Vol% or less, preferably 10 to 60 Vo
It is preferable to use a mixture of 1%.

【0049】この混合ガスの反応系への添加は、反応の
開始時に一度に添加してもよく、また反応の開始時と途
中に数回に分けて添加してもよい。なお、ホスフィンの
添加量は、反応の開始時は勿論、反応途中に添加したも
のも含めた総合的な添加量を含めて前述したと同様に臭
化アルキルに対して、通常1.5〜3倍モル、好ましく
は1.8〜2.1倍モルの範囲であるのが好ましい。
The mixed gas may be added to the reaction system all at once at the start of the reaction, or may be added several times at the start and during the reaction. The addition amount of phosphine is usually 1.5 to 3 with respect to the alkyl bromide as described above, including the total addition amount including the one added during the reaction, as well as at the start of the reaction. The molar ratio is preferably in the range of 1.8 times, preferably 1.8 times to 2.1 times.

【0050】なお、本発明においては、水素ガスをホス
フィンガスに対して1〜3倍(体積比)程度含んでいる
圧縮ホスフィンガスを用いて反応を行う場合には、水素
ガスが有機溶媒にほとんど溶解しないため全量を反応系
内に圧入すると反応系内の圧力が通常50kg/cm2
以上の高圧となることから、また反応で消費されたホス
フィンガスの補充のために反応を進めながら、何回かに
分けて圧縮ホスフィンガスを圧入することが好ましい。
In the present invention, when the reaction is carried out using a compressed phosphine gas containing hydrogen gas by about 1 to 3 times (volume ratio) with respect to the phosphine gas, the hydrogen gas is almost completely contained in the organic solvent. When the whole amount is pressed into the reaction system because it does not dissolve, the pressure in the reaction system is usually 50 kg / cm 2
Because of the high pressure described above, it is preferable to inject the compressed phosphine gas several times while proceeding the reaction to replenish the phosphine gas consumed in the reaction.

【0051】上記の原料のホスフィンガスに水素および
窒素の少なくとも一種を共存させた状態で反応を行なう
と、上記の精製工程を経たホスフィンガスを用いた場合
と同様に反応が進行し、反応中に第二級ホスフィン、第
三級ホスフィン化合物の副生がなく、高い収率で目的と
する第一級ホスフィンが得られる。また、圧縮ホスフィ
ンガス(PH3:H2=40:60(vol%))を用い
て反応を行っても、液化ホスフィンを用いた場合と同様
の収率が得られ、また生成物も同様に目的とする第一級
ホスフィン純度が高いものが得られる。
When the reaction is carried out in the presence of at least one of hydrogen and nitrogen in the above-mentioned phosphine gas as a raw material, the reaction proceeds in the same manner as in the case of using the phosphine gas which has undergone the above-mentioned purification step. The desired primary phosphine can be obtained in high yield without secondary tertiary phosphine or tertiary phosphine compound. Further, even when the reaction is carried out using a compressed phosphine gas (PH 3 : H 2 = 40: 60 (vol%)), the same yield as that obtained when liquefied phosphine is used is obtained, and the product is similarly produced. The desired primary phosphine having a high purity is obtained.

【0052】ホスフィンガスとH2、N2等の不活性ガス
との混合ガスを反応に用いると、ホスフィンガスは有機
溶媒に溶解し、ハロゲン化アルキルとの反応に消費され
るが、不活性ガスはハロゲン化アルキルとの反応に関与
しない。混合ガス中のホスフィンガスとハロゲン化アル
キルの反応は有機溶媒中で行われ、収率は液化ホスフィ
ンを用いた場合と同等であり、生成物も同様に目的とす
る第―級ホスフィン純度の高いものである。さらに、反
応終了後の残ガスは、ホスフィンガスが反応に消費され
るため相対的に未反応ホスフィンガスの濃度が下がるこ
とになる。このため、液化ホスフィンガスを反応に用い
る場合と比べると、残ガスは猛毒のホスフィンガス濃度
の低いものとなり、毒性の点で安全性が向上するという
利点を有する。
When a mixed gas of a phosphine gas and an inert gas such as H 2 or N 2 is used for the reaction, the phosphine gas is dissolved in an organic solvent and consumed for the reaction with the alkyl halide. Does not participate in the reaction with the alkyl halide. The reaction between the phosphine gas and the alkyl halide in the mixed gas is carried out in an organic solvent, the yield is the same as when liquefied phosphine is used, and the product also has a high purity of the intended primary phosphine. It is. Furthermore, the concentration of the unreacted phosphine gas in the residual gas after the reaction is relatively decreased because the phosphine gas is consumed in the reaction. For this reason, compared with the case where liquefied phosphine gas is used for the reaction, the residual gas has a lower concentration of highly toxic phosphine gas, and has an advantage of improving safety in terms of toxicity.

【0053】上記の反応終了後は、反応容器内に残存す
る未反応のホスフィンガスを、また水素ガスや窒素ガス
を共存させて反応を行った場合は未反応のホスフィンガ
ス及び水素ガスや窒素ガスを分離することが好ましい。
この場合、反応容器内を窒素ガス等の不活性ガスにより
置換し、必要があれば加温還流することにより、溶媒及
び第一級ホスフィンを反応容器内に残しながらホスフィ
ンガス及び水素ガスや窒素ガスを系外に排出し、反応液
を採取し、分液して製品とすることができる。かくし
て、目的とする第一級ホスフィンを選択的かつ高収率で
得ることができる。
After the completion of the above-mentioned reaction, unreacted phosphine gas remaining in the reaction vessel, or unreacted phosphine gas and hydrogen gas or nitrogen gas when the reaction is carried out in the presence of hydrogen gas or nitrogen gas. Is preferably separated.
In this case, the inside of the reaction vessel is replaced with an inert gas such as nitrogen gas, and if necessary, the mixture is heated and refluxed so that the solvent and the primary phosphine remain in the reaction vessel while the phosphine gas and the hydrogen gas or the nitrogen gas remain. Is discharged out of the system, and the reaction solution is collected and separated to obtain a product. Thus, the desired primary phosphine can be obtained selectively and in high yield.

【0054】[0054]

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0055】試験例1 <触媒分解試験>室温下、56%KOH水溶液105.
3g(1.05mol)、トルエン100ml、1−ブ
ロモブタン47.9g(0.35mol)を300ml
の4つ口フラスコに仕込み、攪拌機を用いて400rp
mで攪拌した。ここに、トリ−n−ブチルヘキサデシル
ホスホニウムブロマイド2.41g(4.72mmo
l)を仕込み、10分後、反応液中のトルエン相をサン
プリングし31P NMR分析をおこなった。その後、攪
拌しながら40℃又は80℃に昇温し、1時間後に再び
トルエン相を採取し31P NMR分析をおこなった。そ
の結果を表1に示した。
Test Example 1 <Catalyst Decomposition Test>
3 g (1.05 mol), 100 ml of toluene, and 47.9 g (0.35 mol) of 1-bromobutane in 300 ml
Into a four-necked flask and 400 rpm using a stirrer.
m. Here, 2.41 g (4.72 mmol) of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide was used.
10 minutes after charging 1), the toluene phase in the reaction solution was sampled and subjected to 31 P NMR analysis. Thereafter, the temperature was raised to 40 ° C. or 80 ° C. with stirring, and after 1 hour, the toluene phase was collected again and subjected to 31 P NMR analysis. The results are shown in Table 1.

【0056】表1から、40℃、80℃いずれにおいて
もアルカリと接触後1時間後には、ホスホニウム塩であ
るトリn−ブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド
が分解し、トリn−ブチルホスフィンオキサイドになっ
ていることがわかる。
As can be seen from Table 1, at 1 hour after contact with alkali at both 40 ° C. and 80 ° C., tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide, which is a phosphonium salt, is decomposed to tri-n-butylphosphine oxide. You can see that.

【0057】なお、アルカリと接触後1時間後の水相の
31P NMR分析を行ったところ、トリn−ブチルヘキ
サデシルホスホニウムブロマイド、トリn−ブチルホス
フィンオキサイドいずれもトルエン相のものに比べてピ
ークが小さく、水相にはほとんど溶解していないことが
わかった。以上の結果より、トリ−n−ブチルヘキサデ
シルホスホニウムブロマイドは、アルカリと接触後1時
間で、ほぼ全量が分解してしまっていることが示唆され
る。
The aqueous phase 1 hour after contact with the alkali
When 31 P NMR analysis was performed, it was found that both tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide and tri-n-butylphosphine oxide had smaller peaks than those in the toluene phase, and were hardly dissolved in the aqueous phase. . From the above results, it is suggested that almost all of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide has been decomposed in one hour after contact with alkali.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】(注) PX−416B:トリn−ブチルヘキサデシルホスホニ
ウムブロマイド PO−4:トリn−ブチルホスフィンオキサイド
(Note) PX-416B: tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide PO-4: tri-n-butylphosphine oxide

【0060】実施例1 室温下、56%KOH水溶液105.4g(1.05m
ol)、トルエン70ml、1−ブロモブタン48.0
g(0.35mol)を1Lオートクレーブに仕込み、
充分に窒素置換した後、攪拌機を用いて400rpmで
攪拌した。ここに、液化ホスフィンガスを23.8g
(0.7mol)仕込んだ。その後、80℃に昇温し
た。温度が80℃に達した際の内圧は1.5MPaであ
った。
Example 1 At room temperature, 105.4 g (1.05 m
ol), toluene 70 ml, 1-bromobutane 48.0
g (0.35 mol) in a 1 L autoclave,
After the atmosphere was sufficiently purged with nitrogen, the mixture was stirred at 400 rpm using a stirrer. Here, 23.8 g of liquefied phosphine gas was used.
(0.7 mol) was charged. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. The internal pressure when the temperature reached 80 ° C. was 1.5 MPa.

【0061】次いで、トルエン30mlに溶解させたト
リ−n−ブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド
2.4g(4.72mmol)溶液の50重量%を10
分かけて圧入した。圧入終了後の内圧は1.35MPa
であった。80℃で2時間熟成した後、残り50重量%
のテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドのトルエ
ン溶液を再び10分かけて圧入した。圧入終了後、内圧
は0.91MPaを示していた。このままの温度で一晩
保持した。反応終了後の内圧は0.85MPaを示して
いた。
Next, 50% by weight of a solution of 2.4 g (4.72 mmol) of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide dissolved in 30 ml of toluene was added to 10%.
Pressed in over a minute. Internal pressure after press-fitting is 1.35MPa
Met. After aging at 80 ° C for 2 hours, the remaining 50% by weight
Of toluene solution of tetra-n-butylphosphonium bromide was again injected over 10 minutes. After the press-in, the internal pressure was 0.91 MPa. The temperature was kept at this temperature overnight. The internal pressure after the completion of the reaction was 0.85 MPa.

【0062】室温まで冷却し、水50gを圧入してしば
らく攪拌し副生するKBrを溶解させた後、未反応ホス
フィンガスを常圧となるまで放出した。次いで窒素ガス
を1.5MPa程度に加圧してオートクレーブに加え、
常圧まで放出する操作を数回繰り返し充分に窒素置換し
た。その後、再び窒素ガスによりオートクレーブ内を
0.3MPa程度に加圧して分液し水相を廃棄した。更
に水100mlを加えて水洗をおこない、静置後水相を
分液して廃棄することにより目的とするモノノルマルブ
チルホスフィンのトルエン溶液を得た。なお、生成物の
分析はガスクロマトグラフ法(GC分析)により行っ
た。
After cooling to room temperature, 50 g of water was injected and stirred for a while to dissolve KBr as a by-product, and then unreacted phosphine gas was released until the pressure became normal. Then, pressurize nitrogen gas to about 1.5 MPa and add it to the autoclave,
The operation of releasing to normal pressure was repeated several times to sufficiently purge with nitrogen. Thereafter, the inside of the autoclave was pressurized again with nitrogen gas to about 0.3 MPa to separate the liquid, and the aqueous phase was discarded. Further, 100 ml of water was added thereto, followed by washing with water. After standing, the aqueous phase was separated and discarded to obtain a target toluene solution of mono-n-butylphosphine. The product was analyzed by gas chromatography (GC analysis).

【0063】実施例2 室温下、56%KOH水溶液105.4g(1.05m
ol)、トルエン70ml、1−ブロモブタン48.0
g(0.35mol)を仕込んだ1Lオートクレーブを
充分に窒素置換し、攪拌機により400rpmで攪拌し
た。ここに、液化ホスフィンガス23.8g(0.7m
ol)を仕込んだ。次いで、80℃に昇温した。温度が
80℃に達した際の内圧は1.5MPaを示した。
Example 2 At room temperature, 105.4 g (1.05 m
ol), toluene 70 ml, 1-bromobutane 48.0
g (0.35 mol) of the 1 L autoclave was sufficiently purged with nitrogen, and stirred at 400 rpm with a stirrer. Here, 23.8 g of liquefied phosphine gas (0.7 m
ol). Next, the temperature was raised to 80 ° C. The internal pressure when the temperature reached 80 ° C. was 1.5 MPa.

【0064】次いで、トルエン30mlに溶解させたテ
トラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド1.3g
(3.8mmol)溶液を20分かけて圧入した。圧入
終了後の内圧は1.0MPaであった。80℃で約2時
間熟成した後、トルエン30mlに溶解させたテトラ−
n−ブチルホスホニウムブロマイド1.2g(3.5m
mol)を再び20分かけて圧入した。圧入終了後、内
圧は0.6MPaを示していた。このままの温度で一晩
保持した。反応終了後の内圧は0.57MPaを示して
いた。
Next, 1.3 g of tetra-n-butylphosphonium bromide dissolved in 30 ml of toluene was used.
(3.8 mmol) solution was injected over 20 minutes. The internal pressure after the completion of the press-fitting was 1.0 MPa. After aging for about 2 hours at 80 ° C., tetra-
1.2 g of n-butylphosphonium bromide (3.5 m
mol) was again injected over 20 minutes. After the press-in, the internal pressure was 0.6 MPa. The temperature was kept at this temperature overnight. The internal pressure after the completion of the reaction was 0.57 MPa.

【0065】室温まで冷却し、水50gを圧入してしば
らく攪拌し副生するKBrを溶解させた後、未反応ホス
フィンガスを常圧になるまで放出した。次いで窒素ガス
を1.5MPa程度に加圧してオートクレーブに加え、
常圧まで放出する操作を数回繰り返し充分に窒素置換し
た。その後、再び窒素ガスによりオートクレーブ内を
0.3MPa程度に加圧して分液し水相を廃棄した。更
に水100mlを加えて水洗をおこない、静置後水相を
分液して廃棄することにより目的とするモノノルマルブ
チルホスフィンのトルエン溶液を得た。なお、生成物の
分析はガスクロマトグラフ法により行った。
After cooling to room temperature, 50 g of water was injected and stirred for a while to dissolve KBr as a by-product, and then unreacted phosphine gas was discharged until the pressure became normal. Then, pressurize nitrogen gas to about 1.5 MPa and add it to the autoclave,
The operation of releasing to normal pressure was repeated several times to sufficiently purge with nitrogen. Thereafter, the inside of the autoclave was pressurized again with nitrogen gas to about 0.3 MPa to separate the liquid, and the aqueous phase was discarded. Further, 100 ml of water was added thereto, followed by washing with water. After standing, the aqueous phase was separated and discarded to obtain a target toluene solution of mono-n-butylphosphine. The product was analyzed by gas chromatography.

【0066】実施例3 室温下、56%KOH水溶液105.4g(1.05m
ol)、トルエン100ml、1−ブロモブタン48.
0g(0.35mol)を仕込んだ1Lオートクレーブ
を充分に窒素置換し、攪拌機により400rpmで攪拌
した。ここに、液状化ホスフィンガス23.8g(0.
7mol)を仕込んだ。次いで、60℃に昇温した。温
度が60℃に達した際の内圧は1.25MPaを示し
た。
Example 3 At room temperature, 105.4 g (1.05 m
ol), toluene 100 ml, 1-bromobutane
A 1 L autoclave charged with 0 g (0.35 mol) was sufficiently purged with nitrogen, and stirred at 400 rpm with a stirrer. Here, 23.8 g of liquefied phosphine gas (0.
7 mol). Next, the temperature was raised to 60 ° C. The internal pressure when the temperature reached 60 ° C. was 1.25 MPa.

【0067】次いで、トルエン30mlに溶解させたト
リ−n−ブチルドデシルホスホニウムブロマイド1.6
g(3.5mmol)溶液を15分かけて圧入した。圧
入終了後の内圧は1.15MPaであった。60℃で約
2時間熟成した後、トルエン30mlに溶解させたトリ
−n−ブチルドデシルホスホニウムブロマイド1.6g
(3.5mmol)を再び15分かけて圧入した。圧入
終了後、内圧は0.9MPaを示していた。このままの
温度で一晩保持した。反応終了後の内圧は0.7MPa
を示していた。
Then, tri-n-butyldodecylphosphonium bromide 1.6 dissolved in 30 ml of toluene was used.
g (3.5 mmol) solution was injected over 15 minutes. The internal pressure after the completion of the press-fitting was 1.15 MPa. After aging at 60 ° C. for about 2 hours, 1.6 g of tri-n-butyldodecylphosphonium bromide dissolved in 30 ml of toluene.
(3.5 mmol) were again injected over 15 minutes. After the completion of the press-fitting, the internal pressure was 0.9 MPa. The temperature was kept at this temperature overnight. Internal pressure after reaction is 0.7MPa
Was shown.

【0068】室温まで冷却し、水50gを圧入してしば
らく攪拌し副生するKBrを溶解させた後、未反応ホス
フィンガスを常圧になるまで放出した。次いで、窒素ガ
スを1.5MPa程度に加圧してオートクレーブに加
え、常圧まで放出する操作を数回繰り返し充分に窒素置
換した。その後、再び窒素ガスによりオートクレーブ内
を0.3MPa程度に加圧して分液し水相を廃棄した。
更に水100mlを加えて水洗をおこない、静置後水相
を分液して廃棄することにより目的とするモノノルマル
ブチルホスフィンのトルエン溶液を得た。なお、生成物
の分析はガスクロマトグラフ法により行った。
After cooling to room temperature, 50 g of water was injected and stirred for a while to dissolve KBr as a by-product, and then unreacted phosphine gas was released until the pressure became normal. Subsequently, the operation of pressurizing nitrogen gas to about 1.5 MPa and adding it to the autoclave, and discharging the gas to normal pressure was repeated several times to sufficiently purge with nitrogen. Thereafter, the inside of the autoclave was pressurized again with nitrogen gas to about 0.3 MPa to separate the liquid, and the aqueous phase was discarded.
Further, 100 ml of water was added thereto, followed by washing with water. After standing, the aqueous phase was separated and discarded to obtain a target toluene solution of mono-n-butylphosphine. The product was analyzed by gas chromatography.

【0069】比較例1 室温下、56%KOH水溶液9.96g(99.4mm
ol)、トルエン19ml、1−ブロモブタン5.29
g(38.6mmol)、トリ−n−ブチルヘキサデシ
ルホスホニウムブロマイド0.22g(0.43mmo
l)を仕込んだオートクレーブを充分に窒素置換し、攪
拌機により300rpmで攪拌した。ここに、ホスフィ
ンガスを2.27g(66.7mmol)仕込んだ。そ
の後、60℃への昇温を行った。温度が60℃に達した
際の内圧は0.65MPaを示した。このままの温度で
一晩保持した。反応終了後の内圧は0.6MPaを示し
ていた。
Comparative Example 1 At room temperature, 9.96 g of a 56% KOH aqueous solution (99.4 mm
ol), 19 ml of toluene, 5.29 of 1-bromobutane
g (38.6 mmol), 0.22 g (0.43 mmol) of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide
The autoclave charged with 1) was sufficiently purged with nitrogen, and stirred at 300 rpm with a stirrer. Here, 2.27 g (66.7 mmol) of phosphine gas was charged. Thereafter, the temperature was raised to 60 ° C. The internal pressure when the temperature reached 60 ° C. was 0.65 MPa. The temperature was kept at this temperature overnight. The internal pressure after completion of the reaction was 0.6 MPa.

【0070】室温まで冷却し、水10gを圧入してしば
らく攪拌し副生するKBrを溶解させた後、未反応ホス
フィンガスを常圧になるまで放出した。次いで窒素ガス
を1.5MPa程度に加圧してオートクレーブに加え、
常圧まで放出する操作を数回繰り返し充分に窒素置換し
た。その後、再び窒素ガスによりオートクレーブ内を
0.3MPa程度に加圧して分液し水相を廃棄した。更
に水100mlを加えて水洗をおこない、静置後水相を
分液して廃棄することにより目的とするモノノルマルブ
チルホスフィンのトルエン溶液を得た。なお、生成物の
分析はガスクロマトグラフ法により行った。その結果を
表3に示した。
After cooling to room temperature, 10 g of water was injected and stirred for a while to dissolve KBr as a by-product, and then unreacted phosphine gas was released until normal pressure was reached. Then, pressurize nitrogen gas to about 1.5 MPa and add it to the autoclave,
The operation of releasing to normal pressure was repeated several times to sufficiently purge with nitrogen. Thereafter, the inside of the autoclave was pressurized again with nitrogen gas to about 0.3 MPa to separate the liquid, and the aqueous phase was discarded. Further, 100 ml of water was added thereto, followed by washing with water. After standing, the aqueous phase was separated and discarded to obtain a target toluene solution of mono-n-butylphosphine. The product was analyzed by gas chromatography. Table 3 shows the results.

【0071】比較例2 反応温度を40℃とした以外は、比較例1と同様な操作
により反応を行った。なお、生成物の分析はガスクロマ
トグラフ法により行った。
Comparative Example 2 A reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the reaction temperature was changed to 40 ° C. The product was analyzed by gas chromatography.

【0072】比較例3 1−ブロモブタンに代えて、1−クロロブタンを用いた
以外は実施例1と同様な操作により反応を行った。な
お、生成物の分析はガスクロマトグラフ法により行っ
た。
Comparative Example 3 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1-chlorobutane was used instead of 1-bromobutane. The product was analyzed by gas chromatography.

【0073】比較例4 実施例1の1−ブロモブタンに対して、56%KOHの
使用量を3倍モルに代えて、2倍モルとした以外は実施
例1と同様な操作で反応を行った。
Comparative Example 4 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of 56% KOH was changed to 2 times the molar amount of 1-bromobutane in Example 1 instead of 3 times. .

【0074】比較例5 実施例1の1−ブロモブタンに代えて、1−ブロモヘキ
サデカンを用いた以外は実施例1と同様な操作で反応を
行った。
Comparative Example 5 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1-bromohexadecane was used instead of 1-bromobutane.

【0075】以上の実施例1〜3および比較例1〜6の
実験条件を表2に、その結果を表3に示す。
Table 2 shows the experimental conditions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, and Table 3 shows the results.

【0076】[0076]

【表2】 [Table 2]

【0077】(注) RX:ハロゲン化アルキル PH3 :ホスフィン BuBr:1−ブロモブタン BuCl:1−クロロブタン C1633Br:1−ブロモヘキサデカン 416B:トリn−ブチルヘキサデシルホスホニウムブ
ロマイド 4B;テトラn−ブチルホスホニウムブロマイド 412B:トリn−ブチルドデシルホスホニウムブロマ
イド
(Note) RX: alkyl halide PH 3 : phosphine BuBr: 1-bromobutane BuCl: 1-chlorobutane C 16 H 33 Br: 1-bromohexadecane 416B: tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide 4B; tetra n- Butylphosphonium bromide 412B: tri-n-butyldodecylphosphonium bromide

【0078】[0078]

【表3】 [Table 3]

【0079】(注) RX:ハロゲン化アルキル BuPH2 :モノノルマルブチルホスフィン BuBr:1−ブロモブタン BuCl:1−クロロブタン C1633Br:1−ブロモヘキサデカン(Note) RX: alkyl halide BuPH 2 : mono-normal butylphosphine BuBr: 1-bromobutane BuCl: 1-chlorobutane C 16 H 33 Br: 1-bromohexadecane

【0080】実施例4 室温下、56%の水酸化カリウム水溶液105.4g
(1.05mol)、トルエン70ml、1−ブロモブ
タン48.0g(0.35mol)を仕込んだ1Lオー
トクレーブを充分に窒素置換し、攪拌機により400r
pmで攪拌した。次亜リン酸ソーダ製造工程から副生す
るホスフィン圧縮ガス(ホスフィンガス43.4vol
%、水素ガス56.6vol%)を11.0g(ホスフ
ィン0.300mol、水素0.392mol)仕込ん
だ。その後、80℃に昇温した。その際の内圧は2.2
MPaであった。
Example 4 105.4 g of a 56% aqueous potassium hydroxide solution at room temperature
(1.05 mol), 70 ml of toluene and 48.0 g (0.35 mol) of 1-bromobutane were sufficiently purged with nitrogen in a 1 L autoclave, and the mixture was stirred at 400 r with a stirrer.
Stirred at pm. Phosphine compressed gas (phosphine gas 43.4 vol.) By-produced from the sodium hypophosphite production process
%, 56.6 vol% of hydrogen gas) was charged into 11.0 g (0.300 mol of phosphine, 0.392 mol of hydrogen). Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. The internal pressure at that time is 2.2
MPa.

【0081】次いで、トルエン30mlに溶解させたト
リ−n−ブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド
2.4g(4.72mmol)溶液を最初にまず34重
量%を15分間かけて圧入した。圧入終了後の内圧は
2.2MPaであった。このままの温度で2時間保持し
て内圧が2.1MPaまで下がったところで未反応の圧
縮ガスを常圧まで放出して、再び次亜リン酸ソーダ製造
工程から副生するホスフィン圧縮ガスを10.0g(ホ
スフィン0.273mol、水素0.356mol)仕
込んだ。この際の内圧は2.4MPaであった。更に、
ここに33重量%のトリ−n−ブチルヘキサデシルホス
ホニウムブロマイドのトルエン溶液を7分間かけて圧入
して仕込んだ。この際の反応系内の内圧は2.4MPa
であった。再び、このままの温度で1時間40分保持し
て内圧が2.1MPaまで下がったところで未反応の圧
縮ガスを常圧まで放出して、再び次亜リン酸ソーダ製造
工程から副生するホスフィン圧縮ガスを6.0g(ホス
フィン0.163mol、水素0.214mol)仕込
んだ。この際の内圧は1.8MPaであった。更に、こ
こに残りの33重量%のトリ−n−ブチルヘキサデシル
ホスホニウムブロマイドのトルエン溶液を8分間かけて
圧入して仕込んだ。この際の反応系内の内圧は1.8M
Paであった。このまま80℃の温度で一晩保持して、
反応を終了した。この際の内圧は1.7MPaであっ
た。
Next, a solution of 2.4 g (4.72 mmol) of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide dissolved in 30 ml of toluene was first injected with 34% by weight over 15 minutes. The internal pressure after the completion of the press-fitting was 2.2 MPa. This temperature was maintained for 2 hours, and when the internal pressure dropped to 2.1 MPa, the unreacted compressed gas was released to normal pressure, and 10.0 g of the phosphine compressed gas by-produced again from the sodium hypophosphite production step was produced. (0.273 mol of phosphine, 0.356 mol of hydrogen). The internal pressure at this time was 2.4 MPa. Furthermore,
A toluene solution of 33% by weight of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide was charged by press-in over 7 minutes. At this time, the internal pressure in the reaction system is 2.4 MPa.
Met. Again, this temperature is maintained for 1 hour and 40 minutes, and when the internal pressure falls to 2.1 MPa, the unreacted compressed gas is released to normal pressure, and the phosphine compressed gas by-produced again from the sodium hypophosphite production process 6.0 g (phosphine 0.163 mol, hydrogen 0.214 mol) were charged. The internal pressure at this time was 1.8 MPa. Further, the remaining 33% by weight of a toluene solution of tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide was pressurized and charged over 8 minutes. At this time, the internal pressure in the reaction system was 1.8 M
Pa. Keep it at 80 ° C overnight,
The reaction was terminated. The internal pressure at this time was 1.7 MPa.

【0082】次いで、室温まで冷却した後、水100g
を圧入してしばらく攪拌した後、未反応ホスフィンガス
を常圧になるまで放出した。次いで、窒素ガスを1.5
MPa程度に加圧してオートクレーブに加え、常圧まで
放出する操作を数回繰り返し充分に窒素置換した。
Then, after cooling to room temperature, 100 g of water
After pressurizing and stirring for a while, unreacted phosphine gas was released until normal pressure was reached. Next, nitrogen gas is added for 1.5 times.
The operation of pressurizing to about MPa and adding to the autoclave and releasing to normal pressure was repeated several times, and the atmosphere was sufficiently replaced with nitrogen.

【0083】その後、再び窒素ガスによりオートクレー
ブ内を0.3MPa程度に加圧して分液し水相を廃棄し
た。更に水100mlを加えて水洗をおこない、静置後
水相を分液して廃棄することにより目的とするモノノル
マルブチルホスフィンのトルエン溶液を得た。なお、生
成物の分析はガスクロマトグラフィー法により行った。
Thereafter, the inside of the autoclave was pressurized again with nitrogen gas to about 0.3 MPa, and liquid separation was performed, and the aqueous phase was discarded. Further, 100 ml of water was added thereto, followed by washing with water. After standing, the aqueous phase was separated and discarded to obtain a target toluene solution of mono-n-butylphosphine. The product was analyzed by gas chromatography.

【0084】実施例5 触媒のトリ−n−ブチルヘキサデシルホスホニウムブロ
マイドの添加温度を100℃とした以外は、実施例4と
同様な操作で反応を行った。なお、生成物の分析はガス
クロマトグラフ法により行った。
Example 5 A reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the addition temperature of the catalyst, tri-n-butylhexadecylphosphonium bromide, was changed to 100 ° C. The product was analyzed by gas chromatography.

【0085】実施例6 実施例2の液化ホスフィンガス23.8g(0.70m
ol)の代りに、液化ホスフィンガス23.8g(0.
70mol)を仕込み、次いで水素0.6g(0.30
mol)を仕込んだ他は、実施例2と同様の操作により
反応を行った。
Example 6 The liquefied phosphine gas of Example 2 was 23.8 g (0.70 m
ol) instead of 23.8 g of liquefied phosphine gas (0.
70 mol), and then 0.6 g (0.30 hydrogen) of hydrogen.
mol)), except that the reaction was carried out in the same manner as in Example 2.

【0086】実施例7 実施例2の液化ホスフインガス23.8g(0.70m
ol)の代りに、液化ホスフィンガス23.8g(0.
70mo1)を仕込み、次いで窒素8.4g(0.30
mol)を仕込んだ他は、実施例2と同様の繰作により
反応を行った。
Example 7 23.8 g (0.70 m) of the liquefied phosphine gas of Example 2
ol) instead of 23.8 g of liquefied phosphine gas (0.
70 mol), and then 8.4 g (0.30 g) of nitrogen.
mol)), except that the reaction was carried out in the same manner as in Example 2.

【0087】実施例8 実施例2の液化ホスフインガス23.8g(0.70m
ol)の代りに、液化ホスフィンガス23.8g(0.
70mol)を仕込み、次いで水素0.4g(0.20
mol)及び窒素2.8g(0.10mo1)を仕込ん
だ他は、実施例2と同様の操作により反応を行った。
Example 8 23.8 g of liquefied phosphine gas of Example 2 (0.70 m
ol) instead of 23.8 g of liquefied phosphine gas (0.
70 mol) and then 0.4 g (0.20 hydrogen) of hydrogen.
mol) and 2.8 g (0.10 mol) of nitrogen, and the reaction was conducted in the same manner as in Example 2.

【0088】実施例9 実施例2の液化ホスフインガス23.8g(0.70m
ol)の代りに、液化ホスフィンガス23.8g(0.
70mol)を仕込み、次いで水素0.6g(0.30
mol)を仕込み、1−ブロモブタン48.0g(0.
35mol)の代わりに1−ブロモデカン77.41g
(0.35mol)を用い、温度80℃の代わりに10
0℃で行った他は、実施例2と同様の操作により反応を
行った。
Example 9 23.8 g (0.70 m) of the liquefied phosphine gas of Example 2
ol) instead of 23.8 g of liquefied phosphine gas (0.
70 mol), and then 0.6 g (0.30 hydrogen) of hydrogen.
mol), and 18.0 g of 1-bromobutane (0.
77.41 g of 1-bromodecane instead of 35 mol)
(0.35 mol) and 10
The reaction was performed in the same manner as in Example 2 except that the reaction was performed at 0 ° C.

【0089】以上の実施例4〜9の反応条件を表4に、
その結果を表5に示す。
Table 4 shows the reaction conditions of Examples 4 to 9 described above.
Table 5 shows the results.

【0090】[0090]

【表4】 [Table 4]

【0091】(注) RX:ハロゲン化アルキル BuBr:1−ブロモブタン C1021Br:1−ブロモデカン(Note) RX: alkyl halide BuBr: 1-bromobutane C 10 H 21 Br: 1-bromodecane

【0092】[0092]

【表5】 [Table 5]

【0093】(注) RX:ハロゲン化アルキル RPH2:第一級ホスフィン(Note) RX: alkyl halide RPH 2 : primary phosphine

【0094】実施例10 KOH水溶液に代えて、NaOH水溶液を用いた以外は
実施例1と同様な操作により反応を行った。実施例1よ
り収率が少し低下したが、モノノルマルブチルホスフィ
ンが得られた。
Example 10 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that an aqueous NaOH solution was used instead of the aqueous KOH solution. Although the yield was slightly lower than that of Example 1, mono-normal butylphosphine was obtained.

【0095】[0095]

【発明の効果】上記したとおり、本発明の製造方法によ
れば、触媒を一度に全量導入したときに比べ、収率良く
目的とする第一級ホスフィンを製造することが出来る。
更に反応系に水素および窒素をホスフィンと共存させて
用いても副生物がほとんど生成されず目的とする第一級
ホスフィンのみを収率よく得ることができる。
As described above, according to the production method of the present invention, the desired primary phosphine can be produced with a higher yield than when the entire amount of the catalyst is introduced at once.
Further, even if hydrogen and nitrogen are used in the reaction system in the presence of phosphine, almost no by-products are generated, and only the desired primary phosphine can be obtained in good yield.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 努 東京都江東区亀戸9丁目11番1号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 龍谷 栄一 東京都江東区亀戸9丁目11番1号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 Fターム(参考) 4H039 CA10 CA19 CA90 CD10 CD20 4H050 AA02 BA53 BB10 BB11 BB12 BB15 BB31 BB45 BB61 BC10 BC11 BC31 BC34 BD21 BE10 WA12 WA26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tsutomu Watanabe 9-11-1, Kameido, Koto-ku, Tokyo Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Eiichi Ryutani 9-11 Kameido, Koto-ku, Tokyo No. 1 F-term in the Research & Development Division of Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. (Reference) 4H039 CA10 CA19 CA90 CD10 CD20 4H050 AA02 BA53 BB10 BB11 BB12 BB15 BB31 BB45 BB61 BC10 BC11 BC31 BC34 BD21 BE10 WA12 WA26

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホスフィンとハロゲン化アルキルとをア
ルカリ水溶液と有機溶媒中で触媒の存在下で反応させて
第一級ホスフィンを製造する方法において、ハロゲン化
アルキルとして下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1は炭素数3〜8の直鎖状又は分岐状のアル
キル基、シクロアルキル基、ベンジル基又はアリル基を
示す。)で表される臭化アルキルを、触媒としてテトラ
アルキルホスホニウムブロマイドを用いて、前記臭化ア
ルキルに対するホスフィンのモル比が1.5倍モル以上
で、かつ反応に必要量の触媒を2回以上に分けてまたは
添加速度を調整して連続的に反応系内に導入し、60℃
以上で反応を行うことを特徴とする下記一般式(2) 【化2】 (式中、R1は前記と同義。)で表される第一級ホスフ
ィンの製造方法。
1. A method for producing a primary phosphine by reacting a phosphine with an alkyl halide in an alkaline aqueous solution and an organic solvent in the presence of a catalyst, wherein the alkyl halide is a compound represented by the following general formula (1): ] (Wherein, R 1 represents a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, a benzyl group or an allyl group having 3 to 8 carbon atoms) represented by the following formula: Using a bromide, the molar ratio of the phosphine to the alkyl bromide is 1.5 times or more, and the amount of the catalyst required for the reaction is divided into two or more times or the addition rate is adjusted to continuously form the reaction system. 60 ℃
The reaction is carried out as described above, characterized by the following general formula (2): (Wherein R 1 has the same meaning as described above).
【請求項2】 前記反応は0.5MPa以上の加圧下で
行なう請求項1記載の第一級ホスフィンの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reaction is performed under a pressure of 0.5 MPa or more.
【請求項3】 前記触媒のテトラアルキルホスホニウム
ブロマイドは、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブ
ロマイド、テトラブチルホスホニウムブロマイドおよび
トリブチルドデシルホスホニウムブロマイドから選ばれ
る少なくとも一種である請求項1記載の第一級ホスフィ
ンの製造方法。
3. The method for producing a primary phosphine according to claim 1, wherein the tetraalkylphosphonium bromide of the catalyst is at least one selected from tributylhexadecylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium bromide and tributyldodecylphosphonium bromide.
【請求項4】 前記アルカリ水溶液は水酸化カリウム水
溶液である請求項1記載の第一級ホスフィンの製造方
法。
4. The method for producing a primary phosphine according to claim 1, wherein the aqueous alkaline solution is an aqueous potassium hydroxide solution.
【請求項5】 前記アルカリの添加量は臭化アルキル1
モルに対して2.5倍モル以上である請求項1記載の第
一級ホスフィンの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein said alkali is added in an amount of 1 mole of alkyl bromide.
The method for producing a primary phosphine according to claim 1, wherein the molar amount is at least 2.5 times the molar amount.
【請求項6】 ホスフィンとハロゲン化アルキルとをア
ルカリ水溶液と有機溶媒中で触媒の存在下で反応させて
第一級ホスフィンを製造する方法において、反応系に水
素および窒素の少なくとも一種をホスフィンと共存させ
た状態で、ハロゲン化アルキルとして下記一般式(3) 【化3】 (式中、R2は炭素数1〜16の直鎖状又は分岐状のア
ルキル基、シクロアルキル基、ベンジル基又はアリル基
を示す。)で表される臭化アルキルを、触媒としてテト
ラアルキルホスホニウムブロマイドを用いて、前記臭化
アルキルに対するホスフィンのモル比が1.5倍モル以
上で、かつ反応に必要量の触媒を2回以上に分けてまた
は添加速度を調整して連続的に反応系内に導入し、60
℃以上で反応を行うことを特徴とする下記一般式(4) 【化4】 (式中、R2は前記と同義。)で表される第一級ホスフ
ィンの製造方法。
6. A method for producing a primary phosphine by reacting a phosphine and an alkyl halide in an alkaline aqueous solution and an organic solvent in the presence of a catalyst, wherein at least one of hydrogen and nitrogen coexists with the phosphine in the reaction system. In this state, an alkyl halide is represented by the following general formula (3): (Wherein R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a cycloalkyl group, a benzyl group or an allyl group) represented by the following formula: Using a bromide, the molar ratio of the phosphine to the alkyl bromide is 1.5 times or more, and the amount of the catalyst required for the reaction is divided into two or more times or the addition rate is adjusted to continuously form the reaction system. Introduced to 60
The reaction is carried out at a temperature of not less than ℃, the following general formula (4): (Wherein, R 2 has the same meaning as described above).
【請求項7】 前記反応系に水素および窒素の少なくと
も一種をホスフィンと共存させた状態は、次亜リン酸ソ
ーダの製造の際に副生する水素ガスを含有するホスフィ
ンガスを圧縮した圧縮ホスフィンガスを用いて反応を行
なう請求項6記載の第一級ホスフィンの製造方法。
7. The compressed phosphine gas obtained by compressing a phosphine gas containing hydrogen gas by-produced in the production of sodium hypophosphite, wherein at least one of hydrogen and nitrogen coexists with phosphine in the reaction system. 7. The method for producing a primary phosphine according to claim 6, wherein the reaction is carried out by using.
【請求項8】 前記圧縮ホスフィンガスを2回以上に分
けて反応系内に導入する請求項6または7記載の第一級
ホスフィンの製造方法。
8. The method for producing a primary phosphine according to claim 6, wherein the compressed phosphine gas is introduced into the reaction system in two or more portions.
【請求項9】 前記反応は0.98〜3.0MPaの加
圧下で行なう請求項6記載の第一級ホスフィンの製造方
法。
9. The method for producing a primary phosphine according to claim 6, wherein the reaction is carried out under a pressure of 0.98 to 3.0 MPa.
【請求項10】 前記触媒のテトラアルキルホスホニウ
ムブロマイドは、トリブチルヘキサデシルホスホニウム
ブロマイド、テトラブチルホスホニウムブロマイドおよ
びトリブチルドデシルホスホニウムブロマイドから選ば
れる少なくとも一種である請求項6記載の第一級ホスフ
ィンの製造方法。
10. The method for producing a primary phosphine according to claim 6, wherein the tetraalkylphosphonium bromide of the catalyst is at least one selected from tributylhexadecylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium bromide and tributyldodecylphosphonium bromide.
【請求項11】 前記アルカリ水溶液は水酸化カリウム
水溶液である請求項6記載の第一級ホスフィンの製造方
法。
11. The method according to claim 6, wherein the aqueous alkaline solution is an aqueous potassium hydroxide solution.
【請求項12】 前記アルカリの添加量は臭化アルキル
1モルに対して2.5倍モル以上である請求項6記載の
第一級ホスフィンの製造方法。
12. The method for producing a primary phosphine according to claim 6, wherein the amount of the alkali added is at least 2.5 times mol per mol of the alkyl bromide.
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