JP7460117B2 - Method for producing phosphonic acid ester - Google Patents
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Description
本発明は、ホスホン酸エステルの製造方法等に関する。 The present invention relates to a method for producing a phosphonate ester.
ポリオレフィン系樹脂等の各種樹脂が、その機械特性、熱的特性、成型加工性等の特徴に応じて、種々の工業品、例えば建築材料、電気機器用材料、車両部品、自動車内装部品、家庭用品等に利用されている。しかしながら、これらの樹脂は一般的に燃焼しやすいという欠点を有している。このため、通常、これらの樹脂には難燃剤が配合される。 Various resins such as polyolefin resins are used in various industrial products, such as building materials, materials for electrical equipment, vehicle parts, automobile interior parts, and household goods, depending on their characteristics such as mechanical properties, thermal properties, and moldability. It is used for such things. However, these resins generally have the disadvantage of being easily combustible. For this reason, flame retardants are usually added to these resins.
ホスホン酸エステルは、高い難燃性を有するので、比較的少量の添加量で難燃性を付与することが可能である。よって、これを使用することにより、樹脂の機械物性や熱的特性の低下を最低限に抑えることが可能となる。また、ホスホン酸エステルは、樹脂に対する相溶性も良好であるので、透明性樹脂の光学特性を損なうことなく、またブルーミングなどにより外観を損ねる危険性もない。 Phosphonate esters have high flame retardancy, so they can be added in relatively small amounts to impart flame retardancy. Therefore, by using them, it is possible to minimize the deterioration of the mechanical properties and thermal properties of the resin. In addition, phosphonate esters have good compatibility with resins, so they do not impair the optical properties of transparent resins, and there is no risk of damaging the appearance due to blooming, etc.
ホスホン酸エステルの製造方法として、特許文献1では、オルソフェニルフェノール類と三塩化リンとを超強酸存在下で120℃以上で脱塩化水素反応して10-クロロ-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレンを得た後、これとフェノール類とをエステル化反応させて、酸化剤によりリンの酸化数を増やすという方法が報告されている。しかし、この方法は、反応経路の複雑性、発生する塩化水素の処理、反応時間等に鑑みて、高コストである。 As a method for producing phosphonate esters, Patent Document 1 reports a method in which orthophenylphenols and phosphorus trichloride are subjected to a dehydrochlorination reaction at 120°C or higher in the presence of a super strong acid to obtain 10-chloro-10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene, which is then subjected to an esterification reaction with phenols to increase the oxidation number of phosphorus using an oxidizing agent. However, this method is expensive in view of the complexity of the reaction pathway, the treatment of the hydrogen chloride generated, the reaction time, etc.
特許文献2で報告されている製造方法は、常温以下で容易に反応できる方法であり、コスト的に優れた方法である。しかし、この方法は、ハロゲン化剤として四塩化炭素、四臭化炭素等の有毒物質を使用する必要があり、また副生成するクロロホルム、ブロモホルム等の有毒物質を除去及び廃棄する必要があった。 The manufacturing method reported in Patent Document 2 is a method that can easily carry out the reaction at room temperature or below, and is a cost-effective method. However, this method requires the use of toxic substances such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide as halogenating agents, and also requires the removal and disposal of toxic by-products such as chloroform and bromoform.
本発明は、使用材料及び副生成物の毒性がより低い、ホスホン酸エステルの製造方法を提供することを課題とする。本発明は、好ましくは、副生成物の除去がより簡便な、ホスホン酸エステルの製造方法を提供することをも課題とする。 The present invention aims to provide a method for producing phosphonate esters in which the toxicity of the materials used and by-products is lower. Preferably, the present invention also aims to provide a method for producing phosphonate esters in which the removal of by-products is easier.
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドをトリハロゲノイソシアヌレートと反応させる工程、及び該工程で得られた生成物と水酸基含有化合物とを有機アミンの存在下で反応させる工程を含む方法であれば、上記課題を解決できることを見出した。本発明者は、この知見に基づいてさらに研究を進めた結果、本発明を完成させた。即ち、本発明は、下記の態様を包含する。 As a result of intensive research, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a method including a step of reacting 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide with a trihalogenoisocyanurate, and a step of reacting the product obtained in the step with a hydroxyl group-containing compound in the presence of an organic amine. Based on this finding, the present inventors have conducted further research and have completed the present invention. That is, the present invention encompasses the following aspects.
項1. 一般式(I): Item 1. General formula (I):
[式中:nは1又は2である。R1は置換されていてもよい炭化水素基を示す。]
で表されるホスホン酸エステルの製造方法であって、
(a)9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドをトリハロゲノイソシアヌレートと反応させて、一般式(II):
[In the formula: n is 1 or 2. R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group. ]
A method for producing a phosphonic acid ester represented by
(a) 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide is reacted with trihalogenoisocyanurate to form the general formula (II):
[式中:Xはハロゲン原子を示す。]
で表される化合物を得る工程、及び
(b)前記一般式(II)で表される化合物と一般式(III):
[In the formula: X represents a halogen atom. ]
and (b) the compound represented by the general formula (II) and the general formula (III):
[式中:mは1又は2である。R1は置換されていてもよい炭化水素基を示す。]
で表される化合物とを有機アミンの存在下で反応させる工程
を含む、製造方法。
[In the formula, m is 1 or 2. R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group.]
and reacting a compound represented by the formula (I) with a compound represented by the formula (I) in the presence of an organic amine.
項2. 前記有機アミンの使用量が前記トリハロゲノイソシアヌレート1モルに対して4モル以上である、項1に記載の製造方法。 Item 2. The method according to item 1, wherein the amount of the organic amine used is 4 moles or more per mole of the trihalogenoisocyanurate.
項3. 前記有機アミンの使用量が前記トリハロゲノイソシアヌレート1モルに対して4~8モルである、項1又は2に記載の製造方法。 Item 3. The method according to item 1 or 2, wherein the amount of the organic amine used is 4 to 8 moles per mole of the trihalogenoisocyanurate.
項4. 前記有機アミンがトリアルキルアミンである、項1~3のいずれかに記載の製造方法。 Item 4. Item 4. The production method according to any one of Items 1 to 3, wherein the organic amine is a trialkylamine.
項5. 前記有機アミンがトリエチルアミンである、項1~4のいずれかに記載の製造方法。 Item 5. The method according to any one of items 1 to 4, wherein the organic amine is triethylamine.
項6. 前記トリハロゲノイソシアヌレートがトリクロロイソシアヌレートである、項1~5のいずれかに記載の製造方法。 Item 6. Item 6. The production method according to any one of Items 1 to 5, wherein the trihalogenoisocyanurate is trichloroisocyanurate.
項7. 一般式(I): Section 7. General formula (I):
[式中:nは1又は2である。R1は置換されていてもよい炭化水素基を示す。]
で表されるホスホン酸エステルの製造方法であって、
(b’)9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドとトリハロゲノイソシアヌレートとの反応混合物を、一般式(III):
[In the formula, n is 1 or 2. R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group.]
A method for producing a phosphonic acid ester represented by the following formula:
(b') reacting a reaction mixture of 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide with a trihalogenoisocyanurate with a compound represented by the general formula (III):
[式中:mは1又は2である。R1は置換されていてもよい炭化水素基を示す。]
で表される化合物と、有機アミンの存在下で反応させる工程
を含む、製造方法。
[In the formula, m is 1 or 2. R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group.]
and reacting a compound represented by the formula (I) with an organic amine in the presence of the compound represented by the formula (I).
本発明によれば、使用材料及び副生成物の毒性がより低い、ホスホン酸エステルの製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、副生成物の除去がより簡便な、ホスホン酸エステルの製造方法を提供することも可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a phosphonic acid ester in which the materials used and by-products have lower toxicity. Furthermore, according to the present invention, it is also possible to provide a method for producing a phosphonic acid ester in which by-products can be more easily removed.
本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。 In this specification, the expressions "contain" and "include" include the concepts of "contain," "include," "consist essentially of," and "consist only of."
本発明は、その一態様において、一般式(I)で表されるホスホン酸エステルの製造方法であって、(a)9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドをトリハロゲノイソシアヌレートと反応させて、一般式(II)で表される化合物を得る工程、及び(b)前記一般式(II)で表される化合物と一般式(III)で表される化合物とを有機アミンの存在下で反応させる工程を含む、製造方法(本明細書において、「本発明の製造帆法」と示すこともある。)に関する。以下に、これについて説明する。 In one embodiment, the present invention provides a method for producing a phosphonic acid ester represented by general formula (I), comprising: (a) 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; a step of reacting with trihalogenoisocyanurate to obtain a compound represented by general formula (II), and (b) a compound represented by general formula (II) and a compound represented by general formula (III). It relates to a manufacturing method (herein sometimes referred to as "manufacturing method of the present invention"), which includes a step of reacting with the organic amine in the presence of an organic amine. This will be explained below.
本発明の製造方法の製造目的化合物は、一般式(I): The compound to be produced in the production method of the present invention has the general formula (I):
[式中:nは1又は2である。Rは置換されていてもよい炭化水素基を示す。]
で表されるホスホン酸エステルである。
[In the formula, n is 1 or 2. R represents an optionally substituted hydrocarbon group.]
It is a phosphonic acid ester represented by the formula:
nは、ホスホン酸エステルの耐熱性の観点から、好ましくは2である。 From the viewpoint of the heat resistance of the phosphonate ester, n is preferably 2.
R1で示される炭化水素基としては、特に制限されず、鎖状(直鎖及び分岐鎖のいずれでもよい。)及び環状(単環、縮合多環、架橋環及びスピロ環のいずれでもよい。)のいずれであってもよい。例えば、側鎖を有する環状炭化水素基が挙げられる。また、炭化水素基は、飽和及び不飽和のいずれでもよい。 The hydrocarbon group represented by R1 is not particularly limited and may be either chain (straight-chain or branched) or cyclic (monocyclic, condensed polycyclic, bridged or spirocyclic). For example, a cyclic hydrocarbon group having a side chain may be mentioned. The hydrocarbon group may be either saturated or unsaturated.
R1で示される炭化水素基は、置換されていてもよい。例えば、R1で示される炭化水素基の水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等の炭化水素基で置換されていてもよい。例えば、R1で示される炭化水素基の-CH2-がスルホニル基等の官能基に置換されていてもよい。また、R1で示される炭化水素基の主鎖構成原子又は環構成原子がヘテロ原子に置換されていてもよい。置換数は、特に制限されないが、例えば0~6、0~3、又は0~1である。 The hydrocarbon group represented by R1 may be substituted. For example, a hydrogen atom of the hydrocarbon group represented by R1 may be substituted with a hydrocarbon group such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, an aryl group, an alkylaryl group, or an arylalkyl group. For example, -CH2- of the hydrocarbon group represented by R1 may be substituted with a functional group such as a sulfonyl group. In addition, a main chain constituent atom or a ring constituent atom of the hydrocarbon group represented by R1 may be substituted with a heteroatom. The number of substitutions is not particularly limited, and may be, for example, 0 to 6, 0 to 3, or 0 to 1.
R1の炭素数は、特に制限されないが、例えば1~18である。この炭素数は置換基を有する場合は置換基も含めた炭素数を示す。 The number of carbon atoms in R1 is not particularly limited, but is, for example, 1 to 18. When R1 has a substituent, the number of carbon atoms includes the number of carbon atoms in the substituent.
R1で示される炭化水素基は、nが1である場合は、1価の基である。この場合、一般式(I)で表されるホスホン酸エステルは、一般式(IA): The hydrocarbon group represented by R1 is a monovalent group when n is 1. In this case, the phosphonate ester represented by general formula (I) is a phosphonate ester represented by general formula (IA):
で表されるホスホン酸エステルである。 It is a phosphonic acid ester represented by
R1で示される炭化水素基は、nが2である場合は、2価の基である。この場合、一般式(I)で表されるホスホン酸エステルは、一般式(IB): When n is 2, the hydrocarbon group represented by R 1 is a divalent group. In this case, the phosphonic acid ester represented by the general formula (I) has the general formula (IB):
で表されるホスホン酸エステルである。 It is a phosphonic acid ester represented by
R1で示される置換されていてもよい炭化水素基としては、例えばアルキル基又はアルキレン基(これらをまとめて、アルキ(ル/レン基)と示す。以下、他の基についても同様である。)、アリー(ル/レン)基、シクロアルキ(ル/レン)基、ヘテロアルキ(ル/レン)基、ヘテロアリー(ル/レン)基又はヘテロシクロアルキ(ル/レン)基であって、置換基を有していてもよいものを示す。 The optionally substituted hydrocarbon group represented by R 1 is, for example, an alkyl group or an alkylene group (these are collectively referred to as an alkyl/lene group). The same applies to other groups hereinafter. ), ary(l/lene) group, cycloalkyl(l/lene) group, heteroalkyl(l/lene) group, heteroary(l/lene) group or heterocycloalkyl(l/lene) group, in which the substituent is Indicates what may be included.
アルキ(ル/レン)基としては、直鎖状又は分岐状のアルキ(ル/レン)基のいずれでもよい。具体例としては、例えばメチ(ル/レン)基、エチ(ル/レン)基、プロピ(ル/レン)基、イソプロピ(ル/レン)基、ブチ(ル/レン)基、イソブチ(ル/レン)基、ペンチ(ル/レン)基、イソペンチ(ル/レン)基、ネオペンチ(ル/レン)基、へキシ(ル/レン)基、ヘプチ(ル/レン)基、オクチ(ル/レン)基、ノニ(ル/レン)基、デシ(ル/レン)基等が挙げられる。すなわち、本発明では、アルキ(ル/レン)基は無置換のものを好適に用いることができる。これらのアルキ(ル/レン)基の炭素数としては1~12程度が好ましく、特に2~6がより好ましい。 The alkyl(ylene) group may be either a linear or branched alkyl(ylene) group. Specific examples include, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropyl group, a butylene group, an isobutyl group, a pentylene group, an isopentylene group, a neopentylene group, a hexylene group, a heptyllene group, an octylene group, a nonylene group, and a decilene group. That is, in the present invention, an unsubstituted alkyl(ylene) group can be suitably used. The number of carbon atoms in these alkyl(ylene) groups is preferably about 1 to 12, and more preferably 2 to 6.
アリー(ル/レン)基としては、置換基を有していてもよい環状(単環、縮合多環、架橋環及びスピロ環のいずれでもよい。)のいずれであってもよい。例えば、フェニ(ル/レン)基、ペンタレニ(ル/レン)基、インデニ(ル/レン)基、ナフタレニ(ル/レン)基、アズレニ(ル/レン)基、フェナレニ(ル/レン)基、ビフェニ(ル/レン)基等の単環式、二環式又は三環式のアリー(ル/レン)基、及びプロピルジフェニ(ル/レン)基等のアルキルアリー(ル/レン)基が挙げられる。R1としては、炭素数6~18のアリー(ル/レン)基が好ましく、例えばフェニ(ル/レン)基、プロピルジフェニ(ル/レン)基、ナフチ(ル/レン)基等が挙げられる。本発明では、フェニ(ル/レン)基がより好ましい。 The aryl(ylene) group may be any of cyclic groups (monocyclic, condensed polycyclic, bridged, and spiro) which may have a substituent. Examples include monocyclic, bicyclic, and tricyclic aryl(ylene) groups such as phenyl(ylene), pentalenyl(ylene), indenyl(ylene), naphthalenyl(ylene), azulenyl(ylene), phenalenyl(ylene), and biphenylenyl groups, and alkylaryl(ylene) groups such as propyldiphenylenyl. R 1 is preferably an aryl(ylene) group having 6 to 18 carbon atoms, such as a phenyl(ylene), propyldiphenylenyl, and naphthyl(ylene). In the present invention, a phenyl(ylene) group is more preferred.
シクロアルキ(ル/レン)基としては、置換基を有していてもよい環状(単環、縮合多環、架橋環及びスピロ環の水素化物のいずれでもよい。)のいずれであってもよい。例えば、シクロプロピ(ル/レン)基、シクロブチ(ル/レン)基、シクロペンチ(ル/レン)基、シクロヘキシ(ル/レン)基、シクロヘプチ(ル/レン)基、シクロオクチ(ル/レン)基等が挙げられる。R1としては、炭素数3~8のシクロアルキ(ル/レン)基であることが好ましい。 The cycloalkyl(ylene) group may be any of cyclic groups (monocyclic, condensed polycyclic, bridged, and spiro hydrides) which may have a substituent. Examples include a cyclopropyl(ylene) group, a cyclobutyl(ylene) group, a cyclopentyl(ylene) group, a cyclohexyl(ylene) group, a cycloheptyl(ylene) group, and a cyclooctyl(ylene) group. R1 is preferably a cycloalkyl(ylene) group having 3 to 8 carbon atoms.
ヘテロアルキ(ル/レン)基としては、前記アルキ(ル/レン)基を構成する炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子(特に酸素原子、窒素原子及び硫黄原子の少なくとも1種)に代置されている基が挙げられる。R1としては、ヘテロ原子が酸素原子で代置されている炭素数1~12のヘテロアルキ(ル/レン)基が最も好ましい。より具体的には、3-オキサペンチ(ル/レン)、3,6-ジオキサオクチ(ル/レン)、3,6,9-トリオキサウンデシ(ル/レン)、1,4-ジメチル-3-オキサ-1,5-ペンチ(ル/レン)、1,4,7-トリメチル-3,6-ジオキサ-1,8-オクチ(ル/レン)、1,4,7,10-テトラメチル-3,6,9-トリオキサ-1,11-ウンデシ(ル/レン)等が例示される。こ
ヘテロシクロアルキ(ル/レン)基としては、前記シクロアルキ(ル/レン)基を構成する炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子(特に酸素原子、窒素原子及び硫黄原子の少なくとも1種)に代置されている基が挙げられる。R1としては、5員環又は6員環の環状ヘテロアリー(ル/レン)基であることが好ましい。より具体的には、ピペリジンジイル基、ピロリジンジイル基、ピペラジジイル基、オキセタンジイル基、テトラヒドロフランジイル基等であることが好ましい。
As a heteroalkyl(ru/lene) group, at least one of the carbon atoms constituting the alkyl(ru/lene) group is replaced by a heteroatom (particularly at least one of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom). Examples include groups. Most preferably, R 1 is a heteroalkyl(ru/lene) group having 1 to 12 carbon atoms in which the hetero atom is replaced with an oxygen atom. More specifically, 3-oxapenty (ru/ren), 3,6-dioxaoctyl (ru/ren), 3,6,9-trioxaundecyl (ru/ren), 1,4-dimethyl-3- Oxa-1,5-pentyl(ru/lene), 1,4,7-trimethyl-3,6-dioxa-1,8-octyl(ru/lene), 1,4,7,10-tetramethyl-3 , 6,9-trioxa-1,11-undecyl(ru/ren) and the like. In this heterocycloalkyl(ru/ren) group, at least one of the carbon atoms constituting the cycloalkyl(ru/lene) group is replaced by a heteroatom (particularly at least one of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom). The following groups are mentioned. R 1 is preferably a 5-membered or 6-membered cyclic heteroary(le/lene) group. More specifically, a piperidinediyl group, a pyrrolidinediyl group, a piperazidiyl group, an oxetanediyl group, a tetrahydrofurandiyl group, etc. are preferable.
ヘテロアリー(ル/レン)基としては、前記アリー(ル/レン)基を構成する炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子(特に酸素原子、窒素原子及び硫黄原子の少なくとも1種)に代置されている基が挙げられる。R1としては、5員環又は6員環の環状ヘテロアリール基であることが好ましい。より具体的には、フランジイル基、ピロリジンジイル基、ピリジンジイル基、ピリミジンジイル基、キノリジンジイル基、イソキノリンジイル基等がより好ましい。 Examples of the heteroaryl(aryl) group include a group in which at least one of the carbon atoms constituting the aryl(aryl) group is replaced with a heteroatom (particularly at least one of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom). R1 is preferably a 5- or 6-membered cyclic heteroaryl group. More specifically, furandiyl group, pyrrolidinediyl group, pyridinediyl group, pyrimidinediyl group, quinolidinediyl group, isoquinolinediyl group, and the like are more preferred.
一般式(IA)で表されるホスホン酸エステルの具体例としては、下記式(1)~(8)で表される化合物が挙げられる。 Specific examples of phosphonate esters represented by general formula (IA) include compounds represented by the following formulas (1) to (8).
一般式(IB)で表されるホスホン酸エステルの具体例としては、下記式(9)~(18)で表される化合物が挙げられる。 Specific examples of the phosphonic acid ester represented by the general formula (IB) include compounds represented by the following formulas (9) to (18).
工程(a)で使用する9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドは、式(IV): The 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide used in step (a) has the formula (IV):
で表される化合物である。 It is a compound represented by:
工程(a)で使用するトリハロゲノイソシアヌレートは、一般式(V): The trihalogenoisocyanurate used in step (a) has the general formula (V):
[式中:X1、X2及びX3は同一又は異なって、ハロゲン原子を示す。]
で表される化合物である。トリハロゲノイソシアヌレートは1種単独であってもよいし、2種以上の組合せであってもよい。
[In the formula, X 1 , X 2 and X 3 are the same or different and each represents a halogen atom.]
The trihalogenoisocyanurate may be a single type, or a combination of two or more types.
X1、X2及びX3で示されるハロゲン原子としては、特に制限されず、例えば塩素原子、臭素原子等が挙げられる。 The halogen atom represented by X 1 , X 2 and X 3 is not particularly limited, and examples thereof include a chlorine atom and a bromine atom.
トリハロゲノイソシアヌレートとしては、取扱い性、経済性等の観点から、一般式(V)においてX1、X2及びX3が全て塩素原子である化合物(トリクロロイソシアヌレート)が特に好ましい。トリクロロイソシアヌレートは、プール用の消毒・殺菌剤として、例えば南海化学株式会社より「スタートリクロンPG(顆粒有効塩素90%)」や四国化成株式会社より「ネオクロール90W(顆粒有効塩素90%)」として販売されており、容易に入手可能である。 As the trihalogenoisocyanurate, a compound (trichloroisocyanurate) in which X1 , X2 and X3 in general formula (V) are all chlorine atoms is particularly preferred from the viewpoints of handleability, economic efficiency, etc. Trichloroisocyanurate is readily available as a disinfectant/bactericide for swimming pools, for example, sold as "Star Trichloron PG (granular available chlorine 90%)" by Nankai Chemical Co., Ltd. and "Neochlor 90W (granular available chlorine 90%)" by Shikoku Kasei Co., Ltd.
トリハロゲノイソシアヌレートの使用量は、収率、合成の容易さ等の観点から、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドの1モルに対して、通常0.1~1モル、好ましくは0.2~0.6モル、特に好ましくは0.3~0.4モルである。 From the viewpoints of yield, ease of synthesis, etc., the amount of trihalogenoisocyanurate used is usually 0.1 to 1 mole, preferably 0.2 to 0.6 moles, and particularly preferably 0.3 to 0.4 moles per mole of 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide.
工程(a)の反応は、必要に応じて、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、n-ヘキサン等の炭化水素系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤など、一般的な非プロトン性有機溶剤が使用可能である。これらの中でも、好ましくは炭化水素系溶剤が挙げられ、特に好ましくはトルエンが挙げられる。溶媒は単独で使用してもよく、また、複数併用してもよい。 The reaction in step (a) can be carried out in the presence of a solvent, if necessary. Examples of solvents include common aprotic organic solvents such as hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, and n-hexane; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; and ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate. Solvents can be used. Among these, hydrocarbon solvents are preferred, and toluene is particularly preferred. A single solvent may be used, or a plurality of solvents may be used in combination.
工程(a)の反応温度は、反応収率、純度等の観点から、50℃以下であることが好ましい。該反応温度は、好ましくは0~40℃、より好ましくは(特に、トリハロゲノイソシアヌレートを全て加えた後は)0~20℃である。 The reaction temperature in step (a) is preferably 50° C. or lower from the viewpoint of reaction yield, purity, etc. The reaction temperature is preferably 0-40°C, more preferably 0-20°C (especially after all the trihalogenoisocyanurate has been added).
本発明の好ましい一態様においては、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドと溶媒を含む液に、トリハロゲノイソシアヌレートを間欠的に加えることが好ましい。1回当たりの投入量を調整することにより、簡便に、液温を、上記範囲内に抑えることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to intermittently add trihalogenoisocyanurate to a liquid containing 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide and a solvent. By adjusting the amount added each time, the liquid temperature can be easily controlled within the above range.
工程(a)の反応時間は、特に制限されず、例えば10分間~8時間、好ましくは30分間~4時間である。 The reaction time in step (a) is not particularly limited and is, for example, 10 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 4 hours.
工程(a)により、一般式(II): By step (a), a compound of the general formula (II):
[式中:Xはハロゲン原子を示す。]
で表される化合物が生成される。
[In the formula, X represents a halogen atom.]
A compound represented by the formula:
Xで示されるハロゲン原子は、工程(a)で使用するトリハロゲノイソシアヌレート中のハロゲン原子に応じて決定する。トリクロロイソシアヌレートを使用した場合は、Xは塩素原子である。 The halogen atom represented by X is determined according to the halogen atom in the trihalogenoisocyanurate used in step (a). When trichloroisocyanurate is used, X is a chlorine atom.
工程(a)で使用するトリハロゲノイソシアヌレート、及び工程(a)で副生成物として生じるシアヌル酸は、比較的毒性が低い物質であり、このため本発明によれば、使用材料及び副生成物の毒性がより低い、ホスホン酸エステルの製造方法を提供することができる。 The trihalogenoisocyanurate used in step (a) and the cyanuric acid produced as a by-product in step (a) are substances with relatively low toxicity, and therefore, according to the invention, the materials used and the by-products It is possible to provide a method for producing a phosphonic acid ester with lower toxicity.
工程(a)の反応の進行は、クロマトグラフィーのような通常の方法で追跡することができる。また、生成物の構造は、元素分析、MS(ESI-MS)分析、IR分析、1H-NMR、13C-NMR等により同定することができる。工程(a)の反応終了後、溶媒を留去し、生成物はクロマトグラフィー法、再結晶法等の通常の方法で単離精製することができるが、本発明の製造方法においては、好適には、単離精製せずに、そのまま工程(b)を行うことができる。この観点から、本発明は、工程(a)及び工程(b)に代えて、(b’)9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドとトリハロゲノイソシアヌレートとの反応混合物を、一般式(III)で表される化合物と、有機アミンの存在下で反応させる工程を含む、製造方法、にも関する。工程(b’)については、以下に工程(b)と合わせて説明する。 The progress of the reaction in step (a) can be monitored by conventional methods such as chromatography. Furthermore, the structure of the product can be identified by elemental analysis, MS (ESI-MS) analysis, IR analysis, 1 H-NMR, 13 C-NMR, etc. After the reaction in step (a) is completed, the solvent is distilled off, and the product can be isolated and purified by a conventional method such as chromatography or recrystallization. can be directly subjected to step (b) without isolation and purification. From this point of view, the present invention provides that, in place of step (a) and step (b), (b') 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide and trihalogenoisocyanurate are used. It also relates to a production method comprising a step of reacting a reaction mixture of the above with a compound represented by general formula (III) in the presence of an organic amine. Step (b') will be explained below together with step (b).
工程(b)及び(b’)では、一般式(III): In steps (b) and (b'), a compound of general formula (III):
[式中:mは1又は2である。R1は置換されていてもよい炭化水素基を示す。]
で表される化合物を使用する。一般式(III)で表される化合物は1種単独であってもよいし、2種以上の組合せであってもよい。
[In the formula, m is 1 or 2. R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group.]
The compound represented by the general formula (III) may be used alone or in combination of two or more kinds.
mが1である場合、一般式(I)においてnが1であるホスホン酸エステルが得られる。mが2である場合、一般式(I)においてnが2であるホスホン酸エステルが得られる。 When m is 1, a phosphonate ester in which n is 1 in the general formula (I) is obtained. When m is 2, a phosphonate ester in which n is 2 in the general formula (I) is obtained.
R1については前記の通りである。 R1 is as defined above.
一般式(III)で表される化合物の使用量は、収率、合成の容易さ等の観点から、一般式(II)で表される化合物1モルに対して、一般式(III)で表される化合物中の水酸基換算で、通常0.2~3モル、好ましくは0.5~2モル、特に好ましくは0.8~1.2モルである。 From the viewpoint of yield, ease of synthesis, etc., the amount of the compound represented by general formula (III) to be used is determined based on 1 mole of the compound represented by general formula (II). The amount is usually 0.2 to 3 mol, preferably 0.5 to 2 mol, particularly preferably 0.8 to 1.2 mol, in terms of hydroxyl group in the compound.
工程(b)及び(b’)で使用する有機アミンとしては、特に制限されないが、例えばトリメチルアミン(TMA)、トリエチルアミン(TEA)、トリプロピルアミン(TPA)、トリブチルアミン(TBA)、ピリジン、N,N-ジメチルアニリン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0] -7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0] -5-ノネン、4-ジメチルアミノピリジンなどの三級アミンが挙げられる。これらの中でも、好ましくはTMA、TEA、TPA、TBA等のトリアルキルアミンが挙げられ、使用のし易さ、コスト等の観点から特に好ましくはトリエチルアミンが挙げられる。有機アミンは1種単独であってもよいし、2種以上の組合せであってもよい。 The organic amine used in steps (b) and (b') is not particularly limited, but examples thereof include tertiary amines such as trimethylamine (TMA), triethylamine (TEA), tripropylamine (TPA), tributylamine (TBA), pyridine, N,N-dimethylaniline, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]-5-nonene, and 4-dimethylaminopyridine. Among these, preferred are trialkylamines such as TMA, TEA, TPA, and TBA, and from the viewpoints of ease of use, cost, and the like, particularly preferred is triethylamine. The organic amine may be one type alone or two or more types in combination.
工程(a)の副生成物であるシアヌル酸は、一般的な有機溶媒及び水に対して不要であるので、反応系からの除去が困難である。有機アミンを使用することにより、シアヌル酸の一部又は全部を水溶性塩に変換することが可能である。水溶性塩は、水洗工程により容易に除去することができる。また、有機アミンも酸塩基抽出により容易に回収可能である。このため、本発明によれば、副生成物の除去がより簡便な、ホスホン酸エステルの製造方法を提供することが可能である。 Cyanuric acid, which is a by-product of step (a), is not necessary for general organic solvents and water, and is therefore difficult to remove from the reaction system. By using an organic amine, it is possible to convert part or all of the cyanuric acid into a water-soluble salt. The water-soluble salt can be easily removed by a water washing step. The organic amine can also be easily recovered by acid-base extraction. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method for producing a phosphonic acid ester that makes it easier to remove the by-products.
有機アミンの使用量は、収率、合成の容易さ等の観点から、トリハロゲノイソシアヌレート1モルに対して、例えば3モル以上である。該使用量は、より多くのシアヌル酸(好適にはほぼ全てのシアヌル酸)を水溶性塩に変換し、副生成物の除去をより簡便とすることができるという観点から、より好ましくは4モル以上、さらに好ましくは5モル以上である。コストを加味すると、該使用量は、好ましくは4~20モル、より好ましくは4~10モル、さらに好ましくは4~8モル、特に好ましくは4~6モルである。 The amount of organic amine used is, for example, 3 moles or more per mole of trihalogenoisocyanurate from the viewpoint of yield, ease of synthesis, etc. The amount used is more preferably 4 mol, from the viewpoint of converting more cyanuric acid (preferably almost all of the cyanuric acid) into water-soluble salts and making removal of by-products easier. The amount is more preferably 5 mol or more. Taking cost into consideration, the amount used is preferably 4 to 20 mol, more preferably 4 to 10 mol, even more preferably 4 to 8 mol, particularly preferably 4 to 6 mol.
工程(b)及び(b’)の反応は、必要に応じて、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、n-ヘキサン等の炭化水素系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤など、一般的な非プロトン性有機溶剤が使用可能である。これらの中でも、好ましくは炭化水素系溶剤が挙げられ、特に好ましくはトルエンが挙げられる。溶媒は単独で使用してもよく、また、複数併用してもよい。 The reactions in steps (b) and (b') can be carried out in the presence of a solvent, if necessary. Examples of the solvent that can be used include general aprotic organic solvents, such as hydrocarbon solvents, such as benzene, toluene, xylene, and n-hexane; ether solvents, such as tetrahydrofuran and dioxane; and ester solvents, such as ethyl acetate and butyl acetate. Among these, preferred are hydrocarbon solvents, and particularly preferred is toluene. The solvents may be used alone or in combination.
工程(b)及び(b’)の反応温度は、反応収率、純度等の観点から、50℃以下であることが好ましい。該反応温度は、好ましくは0~40℃である。 The reaction temperature in steps (b) and (b') is preferably 50°C or less from the viewpoints of reaction yield, purity, etc. The reaction temperature is preferably 0 to 40°C.
本発明の好ましい一態様においては、一般式(II)で表される化合物、一般式(III)で表される化合物、及び溶媒を含む液に、有機アミンを間欠的に又は連続滴下で加えることが好ましい。1回当たりの投入量又は滴下速度を調整することにより、簡便に、液温を、上記範囲内に抑えることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, an organic amine is added intermittently or continuously dropwise to a liquid containing a compound represented by general formula (II), a compound represented by general formula (III), and a solvent. is preferred. By adjusting the amount added per time or the dropping rate, the liquid temperature can be easily kept within the above range.
工程(b)及び(b’)の反応時間は、特に制限されず、例えば10分間~8時間、好ましくは30分間~4時間である。 The reaction time of steps (b) and (b') is not particularly limited, and is, for example, 10 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 4 hours.
工程(b)又は(b’)により、製造目的化合物である一般式(I)で表されるホスホン酸エステルが生成される。 Through step (b) or (b'), a phosphonic acid ester represented by general formula (I), which is the target compound for production, is produced.
工程(b)及び(b’)の反応の進行は、クロマトグラフィーのような通常の方法で追跡することができる。また、生成物の構造は、元素分析、MS(ESI-MS)分析、IR分析、1H-NMR、13C-NMR等により同定することができる。本発明の製造方法において、好適には、工程(b)及び(b’)の反応終了後、水又は水溶液で洗浄により、有機アミンの塩やシアヌル酸塩を簡便に除去することができる。その後は、適宜、溶媒の留去、再結晶法等により、簡便に高純度(例えば純度90%以上、好ましくは純度95%以上、より好ましくは純度98%以上)のホスホン酸エステルを得ることができる。 The progress of the reactions in steps (b) and (b') can be followed by a conventional method such as chromatography. The structure of the product can be identified by elemental analysis, MS (ESI-MS) analysis, IR analysis, 1 H-NMR, 13 C-NMR, etc. In the production method of the present invention, preferably, after the reactions in steps (b) and (b') are completed, the salt of the organic amine and the cyanurate can be easily removed by washing with water or an aqueous solution. Thereafter, a phosphonic acid ester with high purity (for example, a purity of 90% or more, preferably a purity of 95% or more, more preferably a purity of 98% or more) can be easily obtained by appropriate methods such as distillation of the solvent and recrystallization.
得られたホスホン酸エステルは、樹脂等の難燃剤として好適に使用することができる。 The resulting phosphonate ester can be suitably used as a flame retardant for resins, etc.
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
(1)ホスホン酸エステルの同定及び純度測定
以下の実施例及び比較例で合成したホスホン酸エステルは、以下の方法により同定及び純度測定した。
(1) Identification and Purity Measurement of Phosphonic Acid Esters The phosphonic acid esters synthesized in the following Examples and Comparative Examples were identified and purified by the following method.
(1-1)純度
フォトダイオードアレイ(PDA)3次元UV検出器付液体高速クロマトグラフィー(アライアンスHPLCシステム:Waters社製)にて純度の確認を行った。
(1-1) Purity Purity was confirmed using photodiode array (PDA) liquid high performance chromatography with three-dimensional UV detector (Alliance HPLC system: manufactured by Waters).
(1-2)元素分析
元素分析計(EA1110:CEインスツルメンツ社製)にて炭素及び水素を、マイクロウェーブ試料分解装置(ETHOS1:マイルストーンゼネラル社製)にて湿式分解後に高周波結合プラズマ発行分析装置(ICP-OES、720ES:バリアン社製)にてリンを、それぞれの化合物について元素分析を行った。
(1-2) Elemental analysis Carbon and hydrogen are analyzed using an elemental analyzer (EA1110: manufactured by CE Instruments), and after wet decomposition using a microwave sample decomposition device (ETHOS1: manufactured by Milestone General), a high-frequency coupled plasma emission analyzer is used. (ICP-OES, 720ES: manufactured by Varian), elemental analysis of each compound was performed for phosphorus.
(1-3)LC/ms(ESI)
質量分析計付き高速液体クロマトグラフィー(LC/ms、ACQUITY UPLC(ESI):Waters社製)にて、それぞれの化合物の分子量を測定した。
(1-3) LC/ms (ESI)
The molecular weight of each compound was measured by high performance liquid chromatography with a mass spectrometer (LC/ms, ACQUITY UPLC (ESI): manufactured by Waters).
(1-4)NMR
核磁気共鳴吸収分析装置(JNM-AL300:日本電子社製)にて水素核磁気共鳴(1H-NMR、300MHz)スペクトル及びリン核磁気共鳴(31P-NMR、109MHz)を測定し、構造解析を行った。
(1-4) NMR
Hydrogen nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR, 300MHz) spectrum and phosphorus nuclear magnetic resonance ( 31 P-NMR, 109MHz) were measured using a nuclear magnetic resonance absorption analyzer (JNM-AL300: manufactured by JEOL Ltd.), and the structure was analyzed. I did it.
(2)ホスホン酸エステルの製造
(2-1)実施例1
側管付き滴下漏斗及び温度計を備えた攪拌装置付き四ツ口フラスコに、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド(68.4g、0.316mol)、トルエン300mlを投入し、窒素雰囲気化で20℃以下まで攪拌冷却した。トリクロロイソシアヌレート(TCCA)(24.5g、0.105mol)を10回にわたって間欠投入し、塩素化を進行させた。TCCAを投入するとフラスコ内温は速やかに上昇し、反応の進行が確認された。TCCAの投入は、フラスコ内温が常に40℃以下になるよう、適宜行った。投入後、さらに20℃以下で1時間攪拌し、反応を完結させた。さらにフェノール(30.4g、0.323mol)を投入し、側管付き滴下ロートよりトリエチルアミン(TEA)(56.2g、0.555mol [モル比でTEA:TCCA=5.27:1])をフラスコ内温が常に40℃以下になるような速度で滴下した。滴下終了後、1時間そのまま攪拌し、反応を完結させた。反応液を水道水で洗浄し、さらに1%リン酸水溶液及び飽和食塩水で洗浄した。反応液をエバポレーターにて減圧濃縮して微黄色固体の粗生成物を得て、メタノール-水で再結晶することにより、白色結晶状粉末の下記式(A)で表される化合物(88.8g、0.288mol、収率91%)を得た。
(2) Production of phosphonate esters
(2-1) Example 1
9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (68.4g, 0.316mol) and 300ml of toluene were added to a four-neck flask equipped with a stirrer, a dropping funnel with a side tube, and a thermometer, and the mixture was stirred and cooled to below 20°C under a nitrogen atmosphere. Trichloroisocyanurate (TCCA) (24.5g, 0.105mol) was added intermittently 10 times to proceed with chlorination. When TCCA was added, the temperature inside the flask rose rapidly, and the progress of the reaction was confirmed. TCCA was added appropriately so that the temperature inside the flask was always below 40°C. After addition, the mixture was stirred for another hour at below 20°C to complete the reaction. Phenol (30.4g, 0.323mol) was then added, and triethylamine (TEA) (56.2g, 0.555mol [molar ratio TEA:TCCA=5.27:1]) was added dropwise from a dropping funnel with a side tube at such a rate that the temperature inside the flask was always below 40°C. After the addition was completed, the mixture was stirred for 1 hour to complete the reaction. The reaction solution was washed with tap water, and then washed with a 1% aqueous phosphoric acid solution and saturated saline. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator to obtain a crude product as a slightly yellow solid. The crude product was then recrystallized with methanol-water to obtain a compound represented by the following formula (A) as a white crystalline powder (88.8g, 0.288mol, yield 91%).
得られた化合物の純度は99.3%であった。
・1H-NMR(CDCl3):δ/ppm 7.02-7.12(m、3H)、7.18-7.29(m、4H)、7.33-7.37(m、1H)、7.46-7.51(m、1H)、7.67-7.73(m、1H)、7.91-8.03(m、3H)
・LC/ms(ESI、ポジティブ):[M+H]+;m/z=309(計算値C18H13O3P=308.27)。
The purity of the obtained compound was 99.3%.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ/ppm 7.02-7.12 (m, 3H), 7.18-7.29 (m, 4H), 7.33-7.37 (m, 1H), 7.46-7.51 (m, 1H), 7.67-7.73 (m, 1H), 7.91-8.03 (m, 3H)
- LC/ms (ESI, positive): [M+H]< + > ; m/z = 309 (calculated for C18H13O3P = 308.27 ).
(2-2)実施例2
実施例1のフェノールを4-t-ブチルフェノール(48.5g、0.323mol)に変更した以外は、同様に反応をおこなった。白色結晶状粉末の下記式(B)で表される化合物(101.5g0.279mol、収率88%)を得た。
(2-2) Example 2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that phenol was replaced with 4-t-butylphenol (48.5 g, 0.323 mol). A compound represented by the following formula (B) (101.5 g, 0.279 mol, yield 88%) was obtained as a white crystalline powder.
得られた化合物の純度は99.5%であった。
・1H-NMR(CDCl3):δ/ppm 1.24(s、9H)、6.94-6.99(m、2H)、7.22-7.43(m、5H)、7.50-7.56(m、1H)、7.72-7.79(m、1H)、7.94-8.07(m、3H)
・LC/ms(ESI、ポジティブ):[M+H]+;m/z=365(計算値C22H21O3P=364.37)。
The purity of the obtained compound was 99.5%.
・1H -NMR (CDCl 3 ): δ/ppm 1.24 (s, 9H), 6.94-6.99 (m, 2H), 7.22-7.43 (m, 5H), 7.50-7.56 (m, 1H), 7.72-7.79 (m, 1H), 7.94-8.07 (m, 3H)
・LC/ms (ESI, positive): [M+H] + ; m/z = 365 (calculated value C 22 H 21 O 3 P = 364.37).
(2-3)実施例3
実施例1のフェノールをハイドロキノン(17.1g、0.157mol)に変更した以外は、同様に反応をおこなった。TEA滴下後、反応液を水洗したところ水及び有機溶剤に不溶の粗生成物が得られたため、濾別後、メチルエチルケトン(MEK)で再結晶することより、白色結晶状粉末の下記式(C)で表される化合物(70.9g、0.132mol、収率84%)を得た。
(2-3) Example 3
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that hydroquinone (17.1 g, 0.157 mol) was used instead of phenol. After dropping TEA, the reaction solution was washed with water, and a crude product insoluble in water and organic solvents was obtained. After filtration, the product was recrystallized with methyl ethyl ketone (MEK) to form a white crystalline powder with the following formula (C). A compound represented by (70.9 g, 0.132 mol, yield 84%) was obtained.
得られた化合物の純度は99.5%であった。
・1H-NMR(CDCl3):δ/ppm 6.92-8.02(m、20H)
・31P-NMR(CDCl3):δ/ppm 7.15
・元素分析 C66.88、H3.80、P11.40(理論値C30H20O6P2=C66.92、H3.74、P11.51)。
The purity of the obtained compound was 99.5%.
・1H -NMR (CDCl 3 ): δ/ppm 6.92-8.02 (m, 20H)
・31P -NMR (CDCl 3 ): δ/ppm 7.15
- Elemental analysis C66.88, H3.80, P11.40 (theoretical value C 30 H 20 O 6 P 2 = C66.92, H3.74, P11.51).
(2-4)実施例4
実施例3のハイドロキノンをレゾルシノール(17.1g、0.157mol)に変更した以外は、同様に反応をおこなった。白色結晶状粉末の下記式(D)で表される化合物(68.8g、0.128mol、収率82%)を得た。
(2-4) Example 4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3, except that resorcinol (17.1 g, 0.157 mol) was used instead of hydroquinone. A compound represented by the following formula (D) (68.8 g, 0.128 mol, yield 82%) was obtained as a white crystalline powder.
得られた化合物の純度は99.8%であった。
・1H-NMR(CDCl3):δ/ppm 6.78-8.03(m、20H)
・31P-NMR(CDCl3):δ/ppm 7.02
・元素分析 C66.90、H3.98、P11.42(理論値C30H20O6P2=C66.92、H3.74、P11.51)。
The purity of the obtained compound was 99.8%.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ/ppm 6.78-8.03 (m, 20H)
・31P -NMR( CDCl3 ): δ/ppm 7.02
-Elemental analysis : C66.90, H3.98, P11.42 (theoretical value : C30H20O6P2 = C66.92 , H3.74, P11.51).
(2-5)実施例5
実施例3のハイドロキノンをエチレングリコール(9.6g、0.155mol)に変更した以外は、同様に反応をおこなった。白色結晶状粉末の下記式(E)で表される化合物(63.4g、0.129mol、収率83%)を得た。
(2-5) Example 5
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3, except that ethylene glycol (9.6 g, 0.155 mol) was used instead of hydroquinone. A compound represented by the following formula (E) (63.4 g, 0.129 mol, yield 83%) was obtained as a white crystalline powder.
得られた化合物の純度は98.8%であった。
・1H-NMR(CDCl3):δ/ppm 4.03-4.19(m、4H)、7.09-7.96(m、16H)
・31P-NMR(CDCl3):δ/ppm 1.11
・元素分析 C63.63、H4.00、P12.75(理論値C26H20O6P2=C63.68、H4.11、P12.63)。
The purity of the obtained compound was 98.8%.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ/ppm 4.03-4.19 (m, 4H), 7.09-7.96 (m, 16H)
・31P -NMR( CDCl3 ): δ/ppm 1.11
-Elemental analysis : C63.63, H4.00, P12.75 ( theoretical value C26H20O6P2 = C63.68, H4.11, P12.63).
(2-6)実施例6
実施例3のハイドロキノンをネオペンチルグリコール(16.1g、0.155mol)に変更した以外は、同様に反応をおこなった。白色結晶状粉末の下記式(F)で表される化合物(33.0g、0.062mol、収率40%)を得た。
(2-6) Example 6
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3, except that the hydroquinone was replaced with neopentyl glycol (16.1 g, 0.155 mol). A compound represented by the following formula (F) (33.0 g, 0.062 mol, yield 40%) was obtained as a white crystalline powder.
得られた化合物の純度は98.8%であった。
・1H-NMR(CDCl3):δ/ppm 0.49、0.56(s、3H)、1.08(s、3H)、3.22-3.48、3.56-3.63、3.78-3.91(m、4H)、6.81-7.93(m、16H)
・31P-NMR(CDCl3):δ/ppm 6.01、6.24、11.51、12.09
・元素分析 C65.44、H5.10、P11.58(理論値C29H26O6P2=C65.42、H4.92、P11.63)。
The purity of the obtained compound was 98.8%.
・1H -NMR (CDCl 3 ): δ/ppm 0.49, 0.56 (s, 3H), 1.08 (s, 3H), 3.22-3.48, 3.56-3.63, 3.78-3.91 (m, 4H), 6.81-7.93 ( m, 16H)
・31P -NMR (CDCl 3 ): δ/ppm 6.01, 6.24, 11.51, 12.09
- Elemental analysis C65.44, H5.10, P11.58 (theoretical value C 29 H 26 O 6 P 2 = C65.42, H4.92, P11.63).
(2-7)実施例7
実施例1のTEAの量を36.3g、0.359mol [モル比でTEA:TCCA=3.40:1]に変更した以外は、同様に反応をおこなった。水洗時、水を加えても水層に不溶物(イソシアヌル酸)の析出がみられた。ただ、使用した3.40モル等量のTEAうち、3.00 モル等量のTEAは発生した塩化水素で中和され、余剰の0.40 モル等量lのTEAが、析出したシアヌル酸を溶解していると考えられる。このため、本実施例で析出したシアヌル酸量は、TEAを使用しない場合に比べて、少ないと考えられる。反応液を濾別後、1%リン酸水溶液及び飽和食塩水で洗浄した。ただ、白色結晶状粉末の式(A)で表される化合物(86.6g、0.281mol、収率89%)を得た。得られた化合物の純度は99.2%であった。
(2-7) Example 7
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amount of TEA was changed to 36.3 g, 0.359 mol [molar ratio TEA:TCCA = 3.40:1]. When washing with water, precipitation of insoluble matter (isocyanuric acid) was observed in the water layer even when water was added. However, it is considered that 3.00 molar equivalents of TEA out of the 3.40 molar equivalents of TEA used was neutralized by the generated hydrogen chloride, and the remaining 0.40 molar equivalents of TEA dissolved the precipitated cyanuric acid. For this reason, it is considered that the amount of cyanuric acid precipitated in this example was less than when TEA was not used. After filtering the reaction solution, it was washed with a 1% phosphoric acid aqueous solution and saturated saline. However, a white crystalline powder of the compound represented by formula (A) (86.6 g, 0.281 mol, yield 89%) was obtained. The purity of the obtained compound was 99.2%.
(2-8)比較例1
側管付き滴下漏斗及び温度計を備えた攪拌装置付き四ツ口フラスコに、9、10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド(68.4g、0.316mol)、フェノール(30.4g、0.323mol)、トリエチルアミン(36.3g、0.359mol)及びジクロロメタン320mlを投入し、窒素雰囲気下でフラスコを10℃以下まで攪拌冷却した。側管付き滴下ロートより四塩化炭素(65.0g、0.423mol)をフラスコ内温が常に15℃以下になるような速度で滴下した。滴下終了後、1時間そのまま攪拌し、反応を完結させた。反応液を2%水酸化ナトリウム水溶液及び飽和食塩水で洗浄した。反応液をエバポレーターにて減圧濃縮して微黄色固体の粗生成物を得て、メタノール-水で再結晶することにより、白色結晶状粉末の式(A)で表される化合物(86.5g、0.281mol、収率89%)を得た。エバポレーターで留去された溶液は、少量の四塩化炭素を含むクロロホルムとジクロロメタンの混合溶液であり、特定有害産業廃棄物として処理する必要があった。得られた化合物の純度は98.8%であった。
(2-8) Comparative example 1
In a stirrer-equipped four-necked flask equipped with a dropping funnel with a side tube and a thermometer, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (68.4 g, 0.316 mol), phenol (30.4 g, 0.323 mol), triethylamine (36.3 g, 0.359 mol), and 320 ml of dichloromethane were added, and the flask was stirred and cooled to below 10° C. under a nitrogen atmosphere. Carbon tetrachloride (65.0 g, 0.423 mol) was added dropwise from a dropping funnel with a side tube at a rate such that the internal temperature of the flask was always below 15°C. After the dropwise addition was completed, the mixture was stirred for 1 hour to complete the reaction. The reaction solution was washed with 2% aqueous sodium hydroxide solution and saturated brine. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator to obtain a pale yellow solid crude product, which was recrystallized from methanol-water to obtain the compound represented by formula (A) as a white crystalline powder (86.5 g, 0.281 mol, yield 89%). The solution distilled off by the evaporator was a mixed solution of chloroform and dichloromethane containing a small amount of carbon tetrachloride, and had to be treated as specified hazardous industrial waste. The purity of the obtained compound was 98.8%.
Claims (7)
で表されるホスホン酸エステルの製造方法であって、
(a)9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドをトリハロゲノイソシアヌレートと反応させて、一般式(II):
で表される化合物を得る工程、及び
(b)前記一般式(II)で表される化合物と一般式(III):
で表される化合物とを有機アミンの存在下で反応させる工程
を含み、且つ
前記有機アミンの使用量が前記トリハロゲノイソシアヌレート1モルに対して4モル以上である、製造方法。 General formula (I):
A method for producing a phosphonic acid ester represented by the following formula:
(a) reacting 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide with a trihalogenoisocyanurate to obtain a compound of the general formula (II):
(b) reacting the compound represented by general formula (II) with the compound represented by general formula (III):
in the presence of an organic amine ; and
The production method , wherein the amount of the organic amine used is 4 moles or more per mole of the trihalogenoisocyanurate .
で表されるホスホン酸エステルの製造方法であって、
(b’)9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドとトリハロゲノイソシアヌレートとの反応混合物を、一般式(III):
で表される化合物と、有機アミンの存在下で反応させる工程
を含み、且つ
前記有機アミンの使用量が前記トリハロゲノイソシアヌレート1モルに対して4モル以上である、製造方法。 General formula (I):
A method for producing a phosphonic acid ester represented by
(b') The reaction mixture of 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide and trihalogenoisocyanurate is combined with the general formula (III):
A step of reacting the compound represented by the formula in the presence of an organic amine, and
A manufacturing method , wherein the amount of the organic amine used is 4 mol or more per 1 mol of the trihalogenoisocyanurate .
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