JP5619756B2 - アルキルアルコール/アクロレインを使用したジアルキルホスフィン酸、−エステル及び−塩の製造方法及びそれらの使用 - Google Patents
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Description
a) 次式
c) この単官能化ジアルキルホスフィン酸誘導体(VI)及び/または(VI’)を、酸化剤と、または酸化剤及び水と、または触媒Cの存在下に酸素及び水と、反応させて次式
アリルニッケル(II)塩化物ダイマー、アンモニウムニッケル(II)硫酸塩、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)、ビス(トリフェニルホスフィン)ジカルボニルニッケル(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィット)ニッケル(0)、カリウムヘキサフルオロニッケル酸塩(IV)、カリウムテトラ−シアノニッケル酸塩(II)、カリウムニッケル(IV)パラ過ヨウ素酸塩、ジリチウムテトラブロモニッケル酸塩(II)、カリウムテトラシアノニッケル酸塩(II);
白金(IV)塩化物、−酸化物、−硫化物、カリウム−、ナトリウム−、アンモニウムヘキサクロロ白金酸塩(IV)、カリウム−、アンモニウムテトラクロロ白金酸塩(II)、カリウムテトラシアノ白金酸塩(II)、トリメチル(メチルシクロペンタジエニル)白金(IV)、シス−ジアンミンテトラクロロ白金(IV)、カリウムトリクロロ(エチレン)白金酸塩(II)、ナトリウムヘキサヒドロキシ白金酸塩(IV)、テトラアミン白金(II)テトラクロロ白金酸塩(II)、テトラブチルアンモニウムヘキサクロロ白金酸塩(IV)、エチレンビス(トリフェニルホスフィン)白金(0)、白金(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサン、白金(0)−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサン、テトラキス−(トリフェニルホスフィン)白金(0)、白金オクタエチルポルフィリン、クロロ白金酸、カルボ白金;
クロロビス(エチレン)ロジウムダイマー、ヘキサロジウムヘキサデカカルボニル、クロロ(1,5−シクロオクタジエン)ロジウムダイマー、クロロ(ノルボマジエン)−ロジウムダイマー、クロロ(1,5−ヘキサジエン)ロジウムダイマーである。
式中、基R9は、互いに独立して、水素、直鎖状、分枝状もしくは環状C1−C20−アルキル、C1−C20−アルキルアリール、C2−C20−アルケニル、C2−C20−アルキニル、C1−C20−カルボキシレート、C1−C20−アルコキシ、C1−C20−アルケニルオキシ、C1−C20−アルキニルオキシ、C2−C20−アルコキシ−カルボニル、C1−C20−アルキルチオ、C1−C20−アルキルスルホニル、C1−C20−アルキルスルフィニル、シリル及び/またはそれらの誘導体及び/または少なくとも一つのR10によって置換されたフェニル−または少なくとも一つのR10によって置換されたナフチルを表す。R10は、互いに独立して、水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、NH2、ニトロ、ヒドロキシ、シアノ、ホルミル、直鎖状、分枝状もしくは環状C1−C20−アルキル、C1−C20−アルコキシ、HN(C1−C20−アルキル)、N(C1−C20−アルキル)2、−CO2−(C1−C20−アルキル)、−CON(C1−C20−アルキル)2、−OCO(C1−C20−アルキル)、NHCO(C1−C20−アルキル)、C1−C20−アシル、−SO3M、−SO2N(R11)M、−CO2M、−PO3M2、−AsO3M2、−SiO2M、−C(CF3)2OM(M=H、Li、NaまたはK)を表し、ここでR11は、水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、直鎖状、分枝状もしくは環状C1−C20−アルキル、C2−C20−アルケニル、C2−C20−アルキニル、C1−C20−カルボキシレート、C1−C20−アルコキシ、C1−C20−アルケニルオキシ、C1−C20−アルキニルオキシ、C2−C20−アルコキシカルボニル、C1−C20−アルキルチオ、C1−C20−アルキルスルホニル、C1−C20−アルキルスルフィニル、シリル及び/またはこれらの誘導体、アリール、C1−C20−アリールアルキル、C1−C20−アルキルアリール、フェニル及び/またはビフェニルを意味する。好ましくは、R9基の全てが同一である。
前記式中、M’’は互いに独立してN、P、AsまたはSbを表す。好ましくは、両方のM’’は同一であり、特に好ましくはM’’はリン原子を表す。
a) 反応混合物を循環させるように構成された、それ自体は密閉されかつ冷却設備及び排水口を備えた反応器中に、反応器体積に相当する体積量の製造するべき単官能化ジアルキルホスフィン酸エステル(VI)を、場合により、金属アルコレートに相当する溶剤としてのアルコールとの混合物として、仕込み、そして循環すること、及び
b)前記反応器中に、アルキル亜ホスホン酸エステル(II)、アクロレイン(VI’)、及び金属アルコレートのアルコール性溶液を、循環された反応器の内容物を冷却しながら導入し、そして約5〜120分の期間、約0〜80℃の温度で反応させ、この際、アルキル亜ホスホン酸エステル(II)とアクロレイン(VI’)とのモル比は約1:0.9〜2とし、そして金属アルコレートの量は、アルキル亜ホスホン酸エステル(II)を基準として約0.1〜5モル%とし、及び
c)反応器の排出口を介して、プロセス生成物を含む混合物を抜き取り、そしてこの混合物から、単官能化ジアルキルホスフィン酸エステル(V)を蒸留によって分離する、
ことを特徴とする前記方法である。
a)アルキル亜ホスホン酸エステル(II)、アクロレイン(V’)、及び金属アルコレートのアルコール性溶液を、別々に反応器に導入する、
b)アルキル亜ホスホン酸エステル(II)とアクロレイン(V’)との混合物を、金属アルコレートのアルコール溶液とは別に、反応器中に導入する、または
c)アルキル亜ホスホン酸エステル(II)と金属アルコレートのアルコール性溶液との混合物を、アクロレイン(V’)とは別に、反応器中に導入する、
ことによって行うことができる。
金、コロイド金、ルテニウム、活性炭上に、炭素上に、アルミナ上に担持させたルテニウム、白金−パラジウム−金合金、金−ニッケル合金、金−ゲルマニウム合金、金−白金合金、金−パラジウム合金、金−ベリリウム合金、白金−ルテニウム合金、パラジウム−ルテニウム合金、金(I)−及び/または金(III)−、ルテニウム(II)−及び/またはルテニウム(III)−及び/またはルテニウム(IV)塩化物、−臭化物、−ヨウ化物、−酸化物、−シアニド、−カリウムシアニド、−ナトリウムシアニド −硫化物、−硫酸塩、−水素化物、−ニトロシル塩化物、−ニトロシル硝酸塩、−バトフェナントロリンジスルホネートナトリウム塩、−チオ硫酸塩、−過塩素酸塩、−シクロペンタジエニル、−エチルシクロペンタジエニル、−ペンタメチルシクロペンタジエニル、−インデニル、−2−メチルアリル、−プロピオン酸塩、−酢酸塩、−アセチルアセトネート、−ヘキサフルオロアセチルアセトネート、−テトラフルオロホウ酸塩、−カリウムチオシアン酸塩、−ナトリウムチオシアン酸塩、−トリフルオロ酢酸塩、−ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸塩、−ヘキサフルオロアンチモン酸塩、−2−ピリジンカルボン酸塩、及びそれらの1,4−ビス(ジフェニルホスフィン)−ブタン−、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン−、2−(2’−ジ−tert−ブチルホスフィン)ビフェニル−、アセトニトリル−、ベンゾニトリル−、ジノルボルニルホスフィン−、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン−、ジメチルフェニルホスフィン−、メチルジフェニルホスフィン−、トリフェニルホスフィン−、トリ−o−トリルホスフィン−、トリシクロヘキシルホスフィン−、トリブチルホスフィン−、トリ−tert−ブチルホスフィン−、トリメチルホスフィン−、トリエチルホスフィン−、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル−、1,3−ビス(メシチル)イミダゾール−2−イリデン−、1,1’−ビス(ジフェニル−ホスフィノ)フェロセン−、(1,1’−ビフェニル−2−イル)ジ−tert−ブチルホスフィン−、1,3−ビス(2,6−ジイソ−プロピル−フェニル)イミダゾール−2−イリデン−、2−ジシクロヘキシル(2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル)−ホスフィン−、ジメチルスルフィド−、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィット−、トリス(パラ−トリフルオロメチル−フェニル)ホスフィン−、ビス(ジフェニル−ホスフィノ)メタン−、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン−、N−メチルイミダゾール−、1,10−フェナントロリン−、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン−、1,5−シクロオクタジエン−、1,3,5−シクロオクタトリエン−、ナフタレン−、p−サイメン−、3−メチル−2−ブテニリデン−、ベンジリデン−、ピリジン−、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィン−、5,10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィン−、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン−、トリ−o−トリルホスフィン−、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル−、1,1’−ビス(ジフェニル−ホスフィノ)フェロセン−、2,2’−ビピリジン−、(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,5−ジエン)−、ビス(ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン)−、2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)エチルアミン−、(2−(ジフェニル−ホスフィノ)エチルアミン−、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン−、1,2−ジ−アミノシクロヘキサン−、ピリジン−、カルボニル−、エチレンジアミン−、アミン−錯体; カリウムジシアノアウラート(I)、ナトリウムテトラクロロアウラート(III)、カリウム金(III)塩化物、ナトリウムアウロチオマレート、トリス(トリフェニルホスフィン金)オキソニウムテトラフルオロホウ酸塩、水素テトラブロモアウレート(III); アンモニウムヘキサクロロルテネート(IV)、カリウムアクアペンタクロロルテネート(III)、(1,5−シクロオクタジエン)−(1,3,5−シクロオクタトリエン)ルテニウム、トリルテニウムドデカカルボニル、グラブス触媒。
難燃性ポリマー成形材料及び難燃性ポリマー成形体の製造、加工及び試験
難燃剤成分を、ポリマーペレット、場合によっては及び添加剤と混合し、そして二軸スクリュー押出機(型Leistritz LSM(登録商標)30/34)で230〜260℃の温度(ガラス繊維強化PBT)または260〜280℃の温度(ガラス繊維強化PA66)で配合する。均一化されたポリマーストランドを引き抜き、水浴中で冷却し、次いでペレット化した。
UL94では、以下の防火クラスが結果として生ずる:
V−0: 10秒より長い後有炎燃焼無し、10回接炎した時の後有炎燃焼時間の合計が50秒以下、燃焼滴下物無し、試料の完全な焼失無し、接炎終了後に30秒を超える試料の後無炎燃焼無し。
V−1: 接炎終了後に30秒を超える後有炎燃焼無し、10回接炎した時に後有炎燃焼時間の合計が250秒以下、接炎終了後に60秒を超える試料の後無炎燃焼無し、他はV−0と同じ規準。
V−2: 燃焼滴下物による綿の点火、他はV−1と同じ規準。
クラス分け不能(nkl): 防火クラスV−2を満たさない。
LOI 23 可燃性
LOI 24〜28 限られた可燃性
LOI 29〜35 難燃性
LOI >36 格別に難燃性
使用した化学品及び略称
VE水 完全に脱塩した水
AIBN アゾ−ビス−(イソブチロニトリル)(WAKO Chemicals GmbH製)
WakoV65 2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−バレロニトリル)(WAKO Chemicals GmbH製)
Deloxan(登録商標)THPII 金属捕捉剤(Evonik Industries AG製)
室温で、攪拌機及び強力冷却器を備えた三つ首フラスコ中に188gの水を仕込み、そして攪拌及び窒素導通下に脱気する。次いで、窒素雰囲気下に、0.2mgの硫酸パラジウム(II)及び2.3mgのトリス(3−スルホフェニル)−ホスフィン三ナトリウム塩を加えそして攪拌し、次いで66gの水中の66gのホスフィン酸を加える。この反応溶液を2Lのビュッヒ反応器に移し替え、そして攪拌及び加圧下にエチレンを装入し、そしてこの反応混合物を80℃に加熱する。28gのエチレンが吸収された後、冷却し、そして遊離のエチレンを排出する。この反応混合物からロータリーエバポレーターで溶剤を除去する。残渣を100gのVE水と混合し、そして室温で窒素雰囲気下に攪拌し、次いで濾過し、そして濾液をトルエンで抽出し、その後、ロータリーエバポレーターで溶剤を除去し、そして得られたエチル亜ホスホン酸[92g(理論値の98%)]を集める。
例1と同様にして、99gのホスフィン酸、396gのブタノール、42gのエチレン、6.9mgのトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム、9.5mgの4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)−9,9−ジメチルキサンテンを反応させ、次いで精製するためにDeloxan(登録商標)THPIIを装入したカラムに通し、その後もう一度n−ブタノールを加える。80〜110℃の反応温度において、生成した水を共沸蒸留によって除去する。生成物を低められた圧力下に蒸留によって精製する。収量: 189g(理論値の84%)のエチル亜ホスホン酸ブチルエステル。
例1と同様にして、198gのホスフィン酸、198gの水、84gのエチレン、6.1mgの硫酸パラジウム(II)、25.8mgの9,9−ジメチル−4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)−2,7−スルホナト−キサンテン二ナトリウム塩を反応させ、次いで精製するために、Deloxan(登録商標)THPIIを装入したカラムに通し、その後n−ブタノールを加える。80〜110℃の反応温度において、生成した水を共沸蒸留によって除去する。生成物を低められた圧力下に蒸留によって精製する。こうして374g(理論値の83%)のエチル亜ホスホン酸ブチルエステルが得られる。
ガス導入管、温度計、強力攪拌機、及びガス焼却付きの還流冷却器を備えた500ml五つ首フラスコ中に、94g(1モル)のエチル亜ホスホン酸(例1に記載のように製造したもの)を仕込む。室温下に、エチレンオキシドを導入する。冷却しながら、70℃の反応温度を調節し、そして80℃で更に1時間、後反応させる。エチレンオキシド吸収量は65.7gに達する。生成物の酸価は1mgKOH/g未満である。129g(理論値の94%)(エチル亜ホスホン酸−2−ヒドロキシエチルエステル)が無色透明の生成物として得られる。
564g(6モル)のエチル亜ホスホン酸(例1に記載のように製造したもの)を860gの水中に溶解し、そして温度計、還流冷却器、強力攪拌機及び滴下漏斗を備えた5Lの五つ首フラスコ中に仕込む。この反応混合物を100℃に加熱した後、常圧下に1時間かけて、406g(7モル)のアリルアルコール及び500gの5%濃度パーオキソ二硫酸ナトリウム溶液(アリルアルコールに対して1.5モル%)を滴下する。引き続いて、水を真空下に留去する。その残渣をテトラヒドロフラン中に取り込み、そして不溶性の塩を濾別する。その濾液の溶剤を真空下に分離する。812g(理論値の89%)のエチル−3−ヒドロキシプロピルホスフィン酸が油状物として得られる。
94g(1モル)のエチル亜ホスホン酸(例1に記載のように製造したもの)及び114g(1モル)の2−メチル−2−プロパン−1−オールを、攪拌機、還流冷却器、温度計及び窒素入口を備えた四つ首丸底フラスコ中で、200mlの氷酢酸中に仕込み、そして加温する。1時間かけて、約100℃で、氷酢酸中のAIBNの5%濃度溶液98.4gを滴下する。その後、溶剤を真空下に留去する。153gのエチル−(2−メチル−3−ヒドロキシプロピル)−ホスフィン酸が得られる。
温度計、還流冷却器、強力攪拌機及び滴下漏斗を備えた1Lの五つ首フラスコ中に、447g(3モル)のエチル亜ホスホン酸ブチルエステル(例3に記載のように製造したもの)及び168g(3モル)の2−プロペナールを仕込んだ。攪拌下に、15mlのナトリウムブチレート(ブタノール中30%濃度)を、最大120℃の反応温度が調節されるような速度で滴下する。こうして得られた粗製生成物を真空下に蒸留する。550g(理論値の89%)のエチル−(2−ホルミルエチル)ホスフィン酸ブチルエステルが無色の液体として得られる。
温度計、還流冷却器、強力攪拌機及び滴下漏斗を備えた500mlの五つ首フラスコ中に、63.5g(0.46モル)のエチル亜ホスホン酸−2−ヒドロキシエチルエステル(例4に記載のように製造したもの)及び32.2g(0.46モル)の2−メチル−2−プロペナールを仕込む。攪拌下に、25mlのナトリウムエチレート(エタノール中30%濃度)を、60℃の反応温度が調節されるような速度で滴下する。淡い黄色に着色された液体が得られる。こうして得られた粗製生成物を真空下に蒸留する。収量: 無色の液体としての84g(理論値の88%)のエチル−(2−メチル−2−ホルミルエチル)−ホスフィン酸−2−ヒドロキシエチルエステル。
1Lの容積を有するループ型反応器に、801g(4.5モル)のエチル−(2−ホルミルエチル)ホスフィン酸エチルエステル(例7と類似して製造したもの)及び62g(1.35モル)のエタノールからなる混合物を充填する。ポンプの運転開始後に、1時間ごとに、726g(6.00モル)のエチル亜ホスホン酸エチルエステル及び336g(6.00モル)の2−プロペナールからなる混合物、及び120g(2.61モル)のエタノール中の16.8g(0.20モル)のカリウムエチレートの溶液を計量添加し、この際、冷却水の循環を用いて、約40℃の反応混合物の温度を維持した。あふれた粗製生成物を30時間集め、そして反応器から排出された生成物と合わせて35.5kgの総量となった。水ジェット真空下に蒸留することによって低沸点物を分離しそして濾過した後に、生成物を薄膜蒸発器で真空下に蒸留し、そうして30.0kg(168.6モル)のエチル−(2−ホルミルエチル)−ホスフィン酸エチルエステルが得られた。これは、反応器に仕込まれた量を差し引くと、約1000g/l*hの工率で93.8%のP−収率に相当する。それにより、良好な空間時間収量でのモノ−2−ホルミル官能化ジアルキルホスフィン酸エステルの連続的な製造が可能である。
217gのトルエン中の149g(1モル)のエチル亜ホスホン酸ブチルエステル(例2に記載のように製造したもの)及び67g(1.2モル)の2−プロペナールを約100℃に加温する。攪拌下に、トルエン中のWakoV65の10%濃度溶液124gを計量添加する。溶剤を真空下に留去する。171g(理論値の78%)のエチル−(2−ホルミルエチル)−ホスフィン酸ブチルエステルが得られる。
15.2g(0.1モル)のエチル−3−ヒドロキシプロピルホスフィン酸(例5に記載のように製造したもの)を150mlの水中に溶解し、そして2NのNaOH溶液を用いてpHを9にする。次いで、5%のPt及び1%のBiを含む0.45gの活性炭を加え、この懸濁液を70℃に加温し、そして空気(10l/h)をこの懸濁液中に導通する。この際、懸濁液のpHを、2NのNaOH溶液の添加によりpH=9に維持する。反応の終了後、反応溶液から触媒を濾別し、洗浄しそして水を真空下に留去する。19.5g(理論値の93%)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸ナトリウム塩が無色の固形物として得られる。
15.2g(0.1モル)のエチル−3−ヒドロキシプロピルホスフィン酸(例5に記載のように製造したもの)を150mlの水中に溶解し、そして2NのNaOH溶液を用いてpHを9にする。引き続き、5%のPd及び1%のBiを含む0.25gの活性炭を添加し、この懸濁液を70℃に加温し、そして30%濃度の過酸化水素溶液を、1時間当たり1モル当量の流速で懸濁液中に通し、この際、懸濁液のpHは、2NのNaOH溶液の添加によりpH=9に維持する。反応の終了後に、反応溶液から触媒を濾別し、洗浄しそして水を真空下に留去する。収量:19.3g(理論値の92%)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸ナトリウム塩(無色の固形物)。
500mlのアセトン中の20.6g(0.1モル)のエチル−(2−ホルミルエチル)−ホスフィン酸ブチルエステル(例10に記載のようにして製造したもの)を、0.11モルのジョーンズ試薬(36.7mlの水及び11.0mlの濃硫酸中の12.7gの三酸化クロム)と0℃で滴下して混合する。この反応混合物を、更に3・1/2時間、氷で冷却しながら、及び1時間、室温で攪拌する。12mlのイソプロパノールを加えた後、氷/水に注ぎ入れる。次いで、易揮発性成分を真空下に留去する。その残渣をテトラヒドロフラン中に取り込み、そして抽出する。不溶性の塩を濾別する。その濾液の溶剤を真空下に分離し、そしてその残渣をアセトンから再結晶化した。17.3g(理論値の78%)の3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸が油状物として得られた。
420g(2モル)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸ナトリウム塩(例12に記載のように製造したもの)の水溶液を、約196gの濃硫酸を用いて酸性にし、そして水を真空下に留去する。その残渣をテトラヒドロフラン中に取り込みそして抽出した。不溶性の塩を濾別した。その濾液の溶剤を真空中で分離し、そしてその残渣をアセトンから再結晶化した。325g(理論値の98%)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸が無色の固形物として得られた。
444g(2モル)の3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸(例13に記載のように製造したもの)を、温度計、還流冷却器、強力攪拌機及び滴下漏斗を備えた1Lの五つ首フラスコ中に仕込む。160℃で、4時間の間に500mlの水を計量添加し、そしてブタノール−水混合物を留去する。固形の残渣をアセトンから再結晶化する。309g(理論値の93%)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸が無色の固形物として得られる。
996g(6モル)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸(例14に記載のように製造したもの)を860gの水中に溶解し、そして温度計、還流冷却器、強力攪拌機及び滴下漏斗を備えた5Lの五つ首フラスコ中に仕込み、そして約960g(12モル)の50%濃度水酸化ナトリウム溶液を用いて中和する。85℃で、Al2(SO4)314H2Oの46%濃度水溶液2583gの混合物を加える。引き続いて、得られた固形物を濾別し、熱水で洗浄し、そして130℃で真空下に乾燥する。収量:無色の塩としての1026g(理論値の94%)の3−(エチルヒドロキシ−ホスフィニル)−プロピオン酸アルミニウム(III)塩。
222g(1モル)の3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸(例13に記載のように製造したもの)及び85gのチタンテトラブチレートを、500mlのトルエン中で、還流下に40時間加熱する。この際生ずるブタノールを、トルエンの一部と一緒に時々留去する。次いで、生じた溶液から溶剤を除去する。227gの3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸チタン塩が得られる。
498g(3モル)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸(例14に記載のように製造したもの)を、85℃で、400mlのトルエン中に溶解し、そして888g(12モル)のブタノールと混合する。約100℃の反応温度において、生成した水を共沸蒸留によって除去する。生成物である3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸ブチルエステルを、低められた圧力下に蒸留によって精製する。
540g(3.0モル)の3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−2−メチルプロピオン酸(例13に記載のように製造したもの)を、80℃で、400mlのトルエン中に溶解し、そして594g(6.6モル)の1,4−ブタンジオールと混合し、そして水分離器を備えた蒸留装置中で約100℃で4時間エステル化する。エステル化の終了後、トルエンを真空下に分離する。894g(理論値の92%)の3−(エチル−4−ヒドロキシ−ブチルホスフィニル)−2−メチルプロピオン酸−4−ヒドロキシブチルエステルが無色の油状物として得られる。
276g(1モル)の3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸ブチルエステル(例18に記載のように製造したもの)に、155g(2.5モル)のエチレングリコール及び0.4gのチタニルシュウ酸カリウムを加え、そして2時間200℃で攪拌する。ゆっくりと排気することによって、易揮発性成分を留去する。244g(理論値の98%)の3−(エチル−2−ヒドロキシエトキシホスフィニル)−プロピオン酸−2−ヒドロキシエチルエステルが得られる。
25.4gの3−(エチル−2−ヒドロキシエトキシホスフィニル)−プロピオン酸−2−ヒドロキシエチルエステルに、290gのテレフタル酸、188gのエチレングリコール、0.34gの酢酸亜鉛を加え、そして2時間200℃に加熱する。次いで、0.29gのリン酸三ナトリウム無水物及び0.14gの酸化アンチモン(III)を加え、280℃に加熱し、その後排気する。得られた溶融物(357g、リン含有率0.9%)から、ISO4589−2準拠の酸素指数(LOI)の測定に、並びに防火試験UL94(Underwriter Laboratories)の測定のために、厚さ1.6mmの試料片を射出する。こうして製造された試料片は42%O2のLOIを与え、UL94のV−0の防火クラスを満たす。3−(エチル−2−ヒドロキシエトキシホスフィニル)−プロピオン酸−2−ヒドロキシエチルエステルを含まない対応する試料片は、僅か31%O2のLOIを与え、そしてUL94のV−2の防火クラスを満たす。それ故、この3−(エチル−2−ヒドロキシエトキシホスフィニル)−プロピオン酸−2−ヒドロキシエチルエステルを含むポリエステル成形体は、明白な難燃性を示す。
15.2gの3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−2−メチルプロピオン酸(例13に類似して製造したもの)に、12.9gの1,3−プロピレングリコールを加え、そして160℃で、エステル化の際に生じた水を蒸留する。次いで、378gのジメチルテレフタレート、152gの1,3−プロパンジオール、0.22gのチタン酸テトラブチル及び0.05gの酢酸リチウムを加え、この混合物を先ず2時間攪拌しながら130〜180℃に加熱し、その後、減圧下に270℃に加熱する。このポリマー(438g)は0.6%のリンを含み、LOIは34である。
14gの3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−プロピオン酸(例14に記載のように製造したもの)に、367gのジメチルテレフタレート、170gの1,4−ブタンジオール、0.22gのチタン酸テトラブチル及び0.05gの酢酸リチウムを加え、この混合物を先ず2時間攪拌しながら130〜180℃に加熱し、その後、減圧下に270℃に加熱する。このポリマー(427g)は0.6%のリンを含み、LOIは34である(未処理のポリブチレンテレフタレート:23)。
還流冷却器、攪拌機、温度計及び窒素入口を備えた250mlの五つ首フラスコ中で、0.55モル/100gのエポキシド価を有するビスフェノール−A−ビスグリシドエーテル(Beckopox EP 140、Solutia社)100g及び3−(エチルヒドロキシホスフィニル)−2−メチルプロピオン酸(例13に類似して製造したもの)24.1g(0.13モル)を攪拌下に最大150℃に加熱する。30分後に、透明な溶融物が生ずる。150℃で更に1時間攪拌した後、溶融物を冷却しそして細かく砕く。リン含有率が3.3重量%の白色の粉末が118.5g得られる。
攪拌機、水分離器、温度計、還流冷却器及び窒素入口を備えた2Lフラスコ中で、29.4gの無水フタル酸、19.6gの無水マレイン酸、24.8gのプロピレングリコール、18.7gの3−(エチル−2−ヒドロキシエチルホスフィニル)−プロピオン酸−2−ヒドロキシエチルエステル(例20に記載のように製造したもの)、20gのキシレン及び50mgのヒドロキノンを、攪拌及び窒素の導通下に、100℃に加熱する。発熱性の反応が始まったら加熱を止める。反応の終息後、更に約190℃で攪拌する。14gの水が分離された後、キシレンを留去し、そしてポリマー溶融物を冷却する。リン含有率が2.3重量%の白色の粉末91.5gが得られる。
50重量%のポリブチレンテレフタレート、20重量%の3−(エチルヒドロキシ−ホスフィニル)−プロピオン酸アルミニウム(III)塩(例16のように製造されたもの)及び30重量%のガラス繊維からなる混合物を、二軸スクリュー押出機(型Leistritz LSM 30/34)で230〜260℃の温度でコンパウンドしてポリマー成形材料とする。均一化されたポリマーストランドを引き抜き、水浴中で冷却し、次いでペレット化する。乾燥後、この成形材料を射出成形機(型Aarburg Allrounder)で240〜270℃で加工しポリマー成形体とする。V−0のUL−94クラスが達成される。
53重量%のポリアミド6.6、30重量%のガラス繊維、17重量%の3−(エチルブトキシホスフィニル)−プロピオン酸チタン塩(例17に記載のように製造したもの)からなる混合物を、二軸スクリュー押出機(型Leistritz LSM 30/34)でコンパンドしてポリマー成形材料とする。均一化されたポリマーストランドを引き抜き、水浴中で冷却し、次いでペレット化する。乾燥後、この成形材料を射出成形機(型Aarburg Allrounder)で260〜290℃で加工してポリマー成形体とする。V−0のUL−94クラスが得られる。
Claims (12)
- モノカルボキシ官能化ジアルキルホスフィン酸、−エステル及び−塩の製造方法であって、
a) 次式
b) こうして生じたアルキル亜ホスホン酸、それの塩またはエステル(II)を、次式
c) 単官能化ジアルキルホスフィン酸誘導体(VI)及び/または(VI’)を、酸化剤とまたは酸化剤及び水とまたは触媒Cの存在下に酸素及び水と反応させて、次式
ことを特徴とする、上記方法。 - 段階c)の後に得られたモノカルボキシ官能化ジアルキルホスフィン酸、それの塩またはエステル(III)を、次いで段階d)において、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kの金属化合物及び/またはプロトン化された窒素塩基と反応させて、これらの金属及び/または窒素化合物の対応するモノカルボキシ官能化ジアルキルホスフィン酸塩(III)とすることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 段階a)の後に得られるアルキル亜ホスホン酸、それの塩またはエステル(II)、及び/または段階b)の後に得られる単官能化ジアルキルホスフィン酸、それの塩またはエステル(VI)及び/または(VI’)、及び/または段階c)の後に得られるモノカルボキシ官能化ジアルキルホスフィン酸、それの塩またはエステル(III)、及び/またはそれぞれの生ずる反応溶液を、アルキレンオキシドあるいはアルコールM−OH及び/またはM’−OHでエステル化し、そして各々生ずるアルキル亜ホスホン酸エステル(II)、単官能化ジアルキルホスフィン酸エステル(VI)及び/または(VI’)、及び/またはモノカルボキシ官能化ジアルキルホスフィン酸エステル(III)を次の反応段階b)、c)またはd)に付し、ここで一般式M−OHのアルコールは、C1〜C18の炭素鎖長を有する線状もしくは分枝状で飽和もしくは不飽和の一価有機アルコールであり、一般式M’−OHのアルコールは、C1〜C18の炭素鎖長を有する線状もしくは分枝状で飽和もしくは不飽和の多価有機アルコールである、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- C6−C18−アリール、C6−C18−アラルキル及びC6−C18−アルキル−アリール基が、SO3X2、−C(O)CH3、OH、CH2OH、CH3SO3X2、PO3X2、NH2、NO2、OCH3、SH及び/またはOC(O)CH3で置換されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
- R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7が、同一かまたは異なり、互いに独立して、H、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert.−ブチル及び/またはフェニルを意味することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
- X及びYが、同一かまたは異なり、それぞれH、Ca、Mg、Al、Zn、Ti、Fe、Ce、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert.−ブチル、フェニル、エチレングリコール、プロピルグリコール、ブチルグリコール、ペンチルグリコール、ヘキシルグリコール、アリル及び/またはグリセリンを意味することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 遷移金属及び/または遷移金属化合物が、元素周期律表の第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族からのものであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つに記載の方法。
- 遷移金属及び/または遷移金属化合物が、ロジウム、ニッケル、パラジウム、白金、ルテニウム及び/または金であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の方法。
- 触媒Bが、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化リチウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、パーオキソ二硫酸ナトリウム、パーオキソホウ酸カリウム、過酢酸、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−t−ブチル及び/またはパーオキソ二硫酸であるか、及び/またはアゾジイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)−ジヒドロクロライド及び/または2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレン−イソブチルアミジン)−ジヒドロクロライドであるか、及び/またはリチウム、水素化リチウム、水素化アルミニウムリチウム、メチルリチウム、ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、ナトリウム、水素化ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ナトリウムメタノレート、ナトリウムエタノレートまたはナトリウムブチレート、カリウムメタノレート、カリウムエタノレート及び/またはカリウムブチレートであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法。
- 酸化剤が、過マンガン酸カリウム、軟マンガン鉱、三酸化クロム、二クロム酸カリウム、二クロム酸ピリジン、クロロクロム酸ピリジン、コリンズ試薬、ジョーンズ試薬、コレイ−ギルマン−ガネム試薬、(デス−マルチン−)ペルヨージナン、o−ヨードキシ−安息香酸、四酸化ルテニウム、二酸化ルテニウム、過ルテニウム酸テトラ−n−プロピル、三塩化ルテニウム/過ヨウ素酸ナトリウム、二酸化ルテニウム/過ヨウ素酸ナトリウム、塩素、次亜塩素酸塩、及びパーオキソ化合物であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
- アリルアルコール(V)が、2−プロペン−1−オール、2−メチル−2−プロペン−1−オール、2−イソブチル−2−プロペン−1−オール、2−(トリメチルシリル)−2−プロペン−1−オール、3−フェニル−2−プロペン−1−オール、3−(トリメチルシリル)−2−プロペン−1−オール、3−(4−ヒドロキシ−3−メトキシ−フェニル)−2−プロペン−1−オール、2−メチル−3−フェニル−2−プロペン−1−オール、2−ブテン−1−オール、2−メチル−2−ブテン−1−オール、3−(トリメチルシリル)−2−ブテン−1−オール、3−メチル−2−ブテン−1−オール、3−フェニル−2−ブテン−1−オール、3−(トリメチルシリル)−2−ブテン−1−オール、2−メチル−3−フェニル−2−ブテン−1−オール、2−ペンテン−1−オール、2−メチル−2−ペンテン−1−オール、2−(トリメチルシリル)−2−ペンテン−1−オール、3−メチル−2−ペンテン−1−オール、3−フェニル−2−ペンテン−1−オール、4−メチル−2−ペンテン−1−オール及び/または4−フェニル−2−ペンテン−1−オールであることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。
- アクロレイン(V’)が、2−プロペナール、2−メチル−2−プロペナール、2−フェニル−2−プロペナール、3−フェニル−2−プロペナール、2−メチル−3−フェニル−2−プロペナール、2−ブテナール、2−メチル−2−ブテナール、2−フェニル−2−ブテナール、3−メチル−2−ブテナール、2−メチル−2−ブテナール、2−ペンテナール、2−メチル−2−ペンテナール、2−フェニル−2−ペンテナール、4−メチル−2−フェニル−2−ペンテナール及び/または2,2−ジメチル−4−ペンテナールであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一つに記載の方法。
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