JPH07330787A - テトラ置換ホスホニウム有機酸塩の合成法 - Google Patents

テトラ置換ホスホニウム有機酸塩の合成法

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JPH07330787A
JPH07330787A JP13033994A JP13033994A JPH07330787A JP H07330787 A JPH07330787 A JP H07330787A JP 13033994 A JP13033994 A JP 13033994A JP 13033994 A JP13033994 A JP 13033994A JP H07330787 A JPH07330787 A JP H07330787A
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organic acid
tetra
reaction
formula
acid
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JP13033994A
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Hiromi Honda
博美 本田
Sumiya Miyake
澄也 三宅
Toshiro Takeda
敏郎 竹田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 テトラ置換ホスホニウムテトラ置換ボレート
(A)と、分子外に放出しうるプロトンを少なくとも1
個以上分子内に有するn(n≧1)価の有機酸(B)と
を熱反応させることにより生成する、一般式(3)で示
されるテトラ置換ホスホニウム有機酸塩(C) 【化3】 の合成法。 【効果】 テトラ置換ホスホニウム有機酸塩を工業的に
有利で且つ効率よく得ることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエポキシ化合物等の硬化
触媒として、さらに潜伏性硬化触媒として有用であるテ
トラ置換ホスホニウム有機酸塩の合成法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】テトラ置換ホスホニウム有機酸塩の合成
法としては従来、テトラ置換ホスホニウムヒドロキシド
と有機酸塩との脱水反応もしくはテトラ置換ホスホニウ
ムハライドと有機酸とをアルカリ存在下で反応させる方
法が当業者においては公知となっている。しかしながら
前者の方法ではテトラ置換ホスホニウムヒドロキシドが
次式(4)、
【0003】
【化4】
【0004】に従い、ホスフィンオキサイドに分解する
脱離反応が有機酸との脱水反応と競争的に起こる傾向が
あり、この脱離反応の起こり易さは、 R: ベンジル>アリール>アルキル であることが知られている(技報堂 有機合成シリーズ
有機リン化合物P.30)。
【0005】従って、上記脱水反応でテトラ置換ホスホ
ニウム有機酸塩を合成する場合、特開昭62−2123
97号公報に記載されているようにテトラ置換ホスホニ
ウムハライドをイオン交換樹脂を用いて、テトラ置換ホ
スホニウムヒドロキシドに変換した後有機酸との脱水反
応を行うことになるが、この際特に置換基にベンジル基
やアリール基すなわち芳香族置換基を有するテトラ置換
ホスホニウムヒドロキシドの場合、この中間体の分解が
大きな障害となる。
【0006】また、テトラ置換ホスホニウムハライドと
有機酸とをアルカリ存在下で反応させる方法は特開昭6
3−264593号公報で、主として水を反応溶媒とし
て水酸化ナトリウム存在下、テトラ置換ホスホニウムハ
ライドと有機酸とを室温〜100℃の範囲内で反応させ
る方法が提案されているが、この方法の場合有機酸が反
応溶媒に難溶のもの(例えばテレフタル酸、2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、イソシアヌル酸等)では反応さ
せることが困難であり、また我々が検討した結果では、
テトラ置換ホスホニウムハライドとカルボン酸の反応に
おいてはこの反応は進行しないことがわかった。
【0007】これは 特開昭63−264593号公報
に用いられている有機酸はジベンゾイルメタンである
が、カルボン酸の場合反応系中で生成するカルボン酸の
アルカリ金属塩が安定化してしまい、反応が進行しなく
なるためと考えられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前項で述べた
ような問題点すなわちテトラ置換ホスホニウムハライド
の置換基の種類や有機酸種により限定されることなく、
エポキシ化合物の硬化触媒として有用な広い範囲のテト
ラ置換ホスホニウム有機酸塩に適用できる合成法を提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成す
るに至った。すなわち本発明は、一般式(1)で示され
るテトラ置換ホスホニウムテトラ置換ボレート(A)、
【0010】
【化5】
【0011】と、一般式(2)で示される、分子外に放
出しうるプロトンを少なくとも1個以上分子内に有する
n(n≧1)価の有機酸(B)、
【0012】
【化6】
【0013】とを熱反応させることにより生成する、一
般式(3)で示されるテトラ置換ホスホニウム有機酸塩
(C)、
【0014】
【化7】
【0015】の合成法に関するものである。
【0016】
【作用】本発明はテトラ置換ホスホニウムテトラ置換ボ
レートと有機酸との熱反応によりテトラ置換ホスホニウ
ム有機酸塩を合成するものであり、テトラ置換ホスホニ
ウムテトラ置換ボレート(A)mモルに対し、有機酸
(B)1モルの反応を例にとり、以下に概略を示す。
【0017】
【化8】
【0018】この反応では、テトラ置換ホスホニウムテ
トラ置換ボレートは有機酸(B)等のプロトン供与体の
存在下、テトラ置換ホスホニウムカチオンとテトラ置換
ボレートアニオンに解離する。このテトラ置換ボレート
アニオンは不安定であり、プロトン供与体である有機酸
(B)からプロトンを受け取ることにより、X1HとB
(X2)(X3)(X4)を解離する。さらに、プロトン
をm個供与した有機酸(B)のアニオンがテトラ置換ホ
スホニウムカチオンとダイレクトに結合し、テトラ置換
ホスホニウム有機酸塩(C)を生成する。
【0019】上記の反応では、中間体として特開昭62
−212397号公報に示されているようなテトラ置換
ホスホニウムヒドロキシドが存在せず、この中間体の分
解による収率の低下は見られない。
【0020】また、特開昭63−264593号公報で
は、主として水を反応溶媒としてアルカリ存在下で反応
を行うが、この方法の場合は有機酸(B)が反応溶媒に
難溶のもの(例えばテレフタル酸、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸、イソシアヌル酸等)では反応させること
が困難であるのに対し、上記の反応はバルク系または有
機溶剤を溶媒とした系で、つまり有機酸(B)の融点が
低い場合には無溶剤系でまた有機酸(B)の融点が高い
場合には有機酸(B)が溶解しうる有機溶剤を溶媒とし
た系で行うため、有機酸の溶媒への溶解性に影響され
ず、各種有機酸に対応できる。また、特開昭63−26
4593号公報における反応方法のようにカルボン酸の
アルカリ金属塩などの安定な中間体の生成を伴わず、広
い範囲の有機酸に対応できる。
【0021】ここで分子外に放出しうるプロトンを少な
くとも1個以上分子内に有するn(n≧m≧1)価の有
機酸(B)の具体的な例としては、酢酸、トリフルオロ
酢酸等の脂肪族カルボン酸、安息香酸及び安息香酸の芳
香核に官能基を有するものやフタル酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸
等の多官能芳香族カルボン酸、ポリアクリル酸等の各種
高分子化したカルボン酸、イソシアヌル酸、1,2,3
−ベンゾトリアゾール等が例示できる。
【0022】また、一般式(3)で示されるテトラ置換
ホスホニウム有機酸塩(C)の置換基R1〜R4の例とし
てフェニル、トリル、エチルフェニル、メトキシフェニ
ル、ナフチル、ベンジル基等の芳香環を含む有機基やエ
チル、ブチル基等のアルキル基が例示できる。
【0023】置換基R1〜R4はそれぞれ同じであっても
異なっていてもよく、更に特定の有機基の位置など何ら
限定されるものではない。
【0024】本発明における合成法は、1モルの有機酸
(B)に対し、相当するテトラ置換ホスホニウムテトラ
置換ボレート(A)mモルとを窒素雰囲気下、2〜20
時間、好ましくは4〜15時間加熱することにより、テ
トラ置換ホスホニウム有機酸塩(C)を合成する方法で
あるが、n価有機酸1モルに対するテトラ置換ホスホニ
ウムテトラ置換ボレートのモル数mは1以上n以下が好
ましく、1未満だと未反応の有機酸が多量に残り、nを
越えると未反応のテトラ置換ホスホニウムテトラ置換ボ
レートが残る。
【0025】反応は有機酸(B)の融点が比較的低いも
のについては無溶剤系で実施することが望ましいが、融
点の高い有機酸についてはテトラ置換ホスホニウムテト
ラ置換ボレート、有機酸がともに加熱時に溶解する溶
媒、例えばN,N−ジメチルホルムアミド(以下DMF
と略す。)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMP
と略す。)、ジメチルスルホキシド(以下DMSOと略
す。)等の有機溶剤を用いても何ら差し支えない。
【0026】以上の条件で反応が終了した後は、副生成
物のX1H及びボロン化合物B(X2)(X3)(X4)を
溶解する溶剤を用いて除去し、さらに、洗浄及び乾燥す
ることにより、ホスホニウム有機酸塩(C)を回収す
る。
【0027】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。
【0028】[実施例1]テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート33.0g(0.05モル)、
安息香酸6.1g(0.05モル)を温度計、共沸分液
漏斗、冷却管及び撹拌機を付けたフラスコに仕込み、窒
素雰囲気下230℃で4時間、副生成物であるベンゼン
は系外に除去しつつ、反応させた。冷却後、テトラヒド
ロフラン(以下THFと略す。)で洗浄乾燥し、白色結
晶のテトラフェニルホスホニウム安息香酸塩20.5g
を得、過塩素酸中和滴定法によるリン部の定量から求め
た純度は97.3%であった。
【0029】[実施例2]テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート26.3g(0.04モル)、
テレフタル酸6.6g(0.04モル)、DMF100
mlを温度計、共沸分液漏斗、冷却管及び撹拌機を付け
たフラスコに仕込み、窒素雰囲気下、DMF還流温度で
6時間反応させた。その後副生成物であるベンゼン、溶
媒のDMFを徐々に系外に70ml除去した。反応終了
後冷却し、このDMF溶液を水再沈し、得られた沈殿物
をTHFで洗浄することでトリフェニルボロンを除去
し、さらにメタノールで洗浄乾燥し、白色結晶のテトラ
フェニルホスホニウムテレフタル酸塩18.7gを得、
過塩素酸中和滴定法によるリン部の定量から求めた純度
は95.4%であった。
【0030】[実施例3]テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート52.6g(0.08モル)、
テレフタル酸6.6g(0.04モル)、NMP100
mlを温度計、共沸分液漏斗、冷却管及び撹拌機を付け
たフラスコに仕込み、窒素雰囲下、NMP還流温度で8
時間反応した。その後副生成物であるベンゼン、溶媒の
NMPを徐々に系外に70ml除去した。反応終了後冷
却し、このNMP溶液を水再沈し、得られた沈殿物をT
HFで洗浄することでトリフェニルボロンを除去し、さ
らにメタノールで洗浄乾燥し、白色結晶のジテトラフェ
ニルホスホニウムテレフタル酸塩30.7gを得、過塩
素酸中和滴定法によるリン部の定量から求めた純度は8
7.1%であった。
【0031】[実施例4]テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート39.5g(0.06モル)、
イソシアヌル酸7.7g(0.06モル)、DMF80
mlを温度計、共沸分液漏斗、冷却管及び撹拌機を付け
たフラスコに仕込み、窒素雰囲下、DMF還流温度で6
時間反応した。その後副生成物であるベンゼン、溶媒の
DMFを徐々に系外に55ml除去した。反応終了後冷
却し、このDMF溶液を水再沈し、得られた沈殿物をT
HFで洗浄することでトリフェニルボロンを除去し、さ
らにメタノールで洗浄乾燥し、白色結晶のテトラフェニ
ルホスホニウムイソシアヌル酸塩26.7gを得、過塩
素酸中和滴定法によるリン部の定量から求めた純度は9
1.8%であった。
【0032】[比較例1]水中で十分に膨潤させたアン
バーリストA−26(OH型)50mlを内径50mm
のカラムに充填する。次にメタノールを4ml/cm・
minでカラムに通し、溶媒を置換する。テトラフェニ
ルホスホニウムブロマイド11.5g(0.0275モ
ル)をメタノール17mlに溶解し、この溶液をカラム
に通し、次にメタノールにて流しだし、中間体となるテ
トラフェニルホスホニウムヒドロキシドを多量に含む主
分画を分取した。次にテレフタル酸4.6g(0.02
75モル)をメタノール30mlに溶解し、この溶液を
上記主分画に加え、撹拌した。しかしながら、中間体で
あるテトラフェニルホスホニウムヒドロキシドが不安定
なため分解し、トリフェニルホスフィンオキサイドが多
量に生成し、トリフェニルホスフィンオキサイド及び原
料の回収に終わり、目的とするテトラフェニルホスホニ
ウムテレフタル酸塩を得ることができなかった。
【0033】[比較例2]水80mlに水酸化ナトリウ
ム1.0g(0.024モル)を溶解し、これにテトラ
フェニルホスホニウムブロマイド8.0g(0.019
モル)、安息香酸2.3g(0.019モル)を加え
て、30℃にて10時間反応した。しかし、この反応物
はテトラフェニルホスホニウムブロマイドと安息香酸の
混合物であり、原料回収に終わり、目的とするテトラフ
ェニルホスホニウム安息香酸塩を得ることができなかっ
た。
【0034】
【発明の効果】実施例1〜4並びに比較例1〜2から明
らかなように、本発明の合成法によれば目的のテトラ置
換ホスホニウム有機酸塩を工業的に有利で且つ効率よく
得ることが可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)で示されるテトラ置換ホス
    ホニウムテトラ置換ボレート(A)、 【化1】 と、一般式(2)で示される、分子外に放出しうるプロ
    トンを少なくとも1個以上分子内に有するn(n≧1)
    価の有機酸(B)、 【化2】 とを熱反応させることにより生成する、一般式(3)で
    示されるテトラ置換ホスホニウム有機酸塩(C)、 【化3】 の合成法。
JP13033994A 1994-06-13 1994-06-13 テトラ置換ホスホニウム有機酸塩の合成法 Pending JPH07330787A (ja)

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