JPH10167709A - N−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンの製造方法 - Google Patents
N−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンの製造方法Info
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- JPH10167709A JPH10167709A JP33242396A JP33242396A JPH10167709A JP H10167709 A JPH10167709 A JP H10167709A JP 33242396 A JP33242396 A JP 33242396A JP 33242396 A JP33242396 A JP 33242396A JP H10167709 A JPH10167709 A JP H10167709A
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Abstract
なく、また処理の困難な副生成物の発生もなく、効率的
に高純度のN−(ジクロロホスホリル)トリクロロホス
ファゼンを製造する。 【解決手段】 式(1): [Cl3P=NPCl3]+ PCl6 - (1) で示される化合物を、無機又は有機媒体中で水と反応さ
せてN−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼ
ンを得る。
Description
スホリル)トリクロロホスファゼンの製造方法に関す
る。更に詳しくは、クロロホスファゼンポリマーの出発
原料として有用であり、かつ新たなリン化合物の出発原
料として期待されるN−(ジクロロホスホリル)トリク
ロロホスファゼンの、工業的に取扱いの容易な原料を用
いた製造方法に関する。
ファゼンは、クロロホスファゼンポリマーの出発原料と
して有用である。また、N−(ジクロロホスホリル)ト
リクロロホスファゼンは、従来のリン化合物の出発原料
である三塩化リンやオキシ塩化リン等と同様の反応性を
有し、新たなリン化合物の出発原料としても期待されて
いる。
スファゼンについては、いくつかの製造方法が提案され
ている。例えば、米国特許第3,231,327号に
は、下式(3)、(4)に示される反応による製造方法
が記載されている。 9PCl5 + 3NH4Cl→ 3[Cl3P=NPCl3]+ PCl6 - + 12HCl (3) 3[Cl3P=NPCl3] + PCl6 - + 2P2O5→ 3Cl3P=NP(O)Cl2 + 7POCl3 (4) しかし、上記方法では強い吸湿性を有し、作業上取扱い
の困難な粉体の五酸化二リン(P2 O5 )を使用しなけ
ればならない。また得られるN−(ジクロロホスホリ
ル)トリクロロホスファゼンの収率は80%程度であ
る。
は、反応式は示されていないが、下式(5)、(6)に
基づくと考えられる製造方法が記載されている。 3PCl5 + NH4Cl → [Cl3P=NPCl3] + PCl6 - + 4HCl (5) [Cl3P=NPCl3]+ PCl6 - + 2SO2→ Cl3P=NP(O)Cl2+ POCl3+ 2SOCl2 (6) しかし、上記方法では毒性を有し、作業上取扱いの困難
な二酸化硫黄(SO2)を使用しなければならず、また
反応後に減圧下で除去する副生成物がオキシ塩化リン
(POCl3 )とオキシ塩化硫黄(SOCl2 )の混合
物となるため、これの取扱いに関しても問題がある。更
に得られるN−(ジクロロホスホリル)トリクロロホス
ファゼンの収率は80%程度である。
は、下式(7)に示される反応による製造方法が記載さ
れている。 4PCl5 + (NH4)2SO4 → 2Cl3P=NP(O)Cl2 + 8HCl + SO2+ Cl2 (7) しかし、上記方法では塩酸・二酸化硫黄・塩素の混合ガ
スが発生し、この処理に問題がある。
と水との反応により、N−(ジクロロホスホリル)トリ
クロロホスファゼンを得る方法については、全く知られ
ていなかった。また、N−(ジクロロホスホリル)トリ
クロロホスファゼンの収率及び純度の向上も望まれてい
た。
扱いの困難な原料を使用することなく、また処理の困難
な副生成物の発生もなく、効率的に高純度のN−(ジク
ロロホスホリル)トリクロロホスファゼンを製造するこ
とを課題とする。
解決するために鋭意研究した結果、驚くべきことに[Cl3
P=NPCl3] + PCl6 - を実質的に化学量論比の水で分解す
ることにより、容易に高純度のN−(ジクロロホスホリ
ル)トリクロロホスファゼンを合成しうることを見出
し、本発明を完成するに至った。
せてN−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼ
ンを得ることを特徴とするN−(ジクロロホスホリル)
トリクロロホスファゼンの製造方法が提供される。
づき進行するものと考えられる。 [Cl3P=NPCl3]+ PCl6 - + 2H2O→ Cl3P=NP(O)Cl2+ POCl3+ 4HCl (8) 本発明に用いられる式(1)の化合物は、前記米国特許
3,231,327号及び特開昭63−166706号
に記載された方法〔式(3)及び(5)〕、具体的には
オキシ塩化リン溶媒中で五塩化リン(PCl5 )と塩化
アンモニウム(NH4 Cl)とを反応させることにより
容易に合成することができる。この方法により得られる
反応混合物は、式(1)の化合物とオキシ塩化リンの懸
濁液である。しかし、式(1)の化合物を得る方法はこ
れに限定されるものではない。
しては、目的物が塩化物であるため、塩素含有化合物が
好ましい。具体的には、オキシ塩化リンに代表される無
機化合物、及びo−ジクロロベンゼン、モノクロロベン
ゼン、対称テトラクロロエタン等の有機化合物が挙げら
れ、またこれらを混合して用いても良い。しかし、式
(8)のように反応においてオキシ塩化リンが副生する
ことを考慮すれば、媒体としては回収及び再利用に有利
なオキシ塩化リンが好ましい。
シ塩化リンが生成するが、式(1)の化合物は活性が高
いため、媒体及び副生物としてオキシ塩化リンが存在し
ても、実質的に式(8)の反応が進行する。従って、前
記のようにオキシ塩化リン溶媒中で五塩化リンと塩化ア
ンモニウムとを反応させて得られる懸濁液は、分離工程
に付すことなしに本発明の方法により、連続的にN−
(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンの製造
に用いることができる。
速度及び反応熱の制御を考慮すれば式(1)の化合物を
含む媒体中に水を徐々に添加する方法が好ましい。使用
する水の量は、式(8)から明らかなように式(1)の
化合物1モルに対して2モルである。水の使用量がこれ
より少なすぎると未反応の式(1)の化合物が残り、目
的物の収率が低下するので好ましくない。また水の使用
量がこれより多すぎると目的物及び/又はオキシ塩化リ
ンの加水分解が起こるため好ましくない。
式(1)の化合物を合成し、分離工程に付すことなしに
本発明の方法によりN−(ジクロロホスホリル)トリク
ロロホスファゼンを製造するとき、塩化アンモニウムに
対して過剰量の五塩化リンを使用する場合には、特定量
の水を更に追加する必要がある。即ち、塩化アンモニウ
ムと反応せずに残留する五塩化リンが加水分解するの
に、水を消費するからである。ここで特定量の水とは、
残留する五塩化リンのモル数に等しい量の水を意味す
る。
みにくく生産効率が低下するため、10℃以上が好まし
く、特に20〜100℃がより好ましい。また、反応時
間(水の添加時)は短すぎると塩酸の発生速度及び反応
熱の制御などの問題が起こるため、30分以上が好まし
い。反応容量及び他の反応条件によるが、工業規模の反
応では、1〜10時間が好ましい。
により反応を完結する(反応の完結は塩酸の発生量及び
発生の停止によって示される)。昇温時の温度は50℃
以上が好ましいが、これに限定されるものではない。特
に60〜110℃がより好ましい。反応終了後、オキシ
塩化リン(オキシ塩化リン以外の溶媒を用いた場合には
オキシ塩化リンとその溶媒)を常圧又は減圧下で蒸発除
去することにより、ほぼ理論量(収率約95%以上)の
N−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンが
得られる。
クロロホスファゼンは高純度であり(純度約95%以
上)、そのまま反応原料やクロロホスファゼンポリマー
の原料として使用することができるが、更に蒸留により
精製してもよい。このように本発明によれば、工業的に
取扱いの困難な原料を使用することなく、また処理の困
難な副生成物の発生もなく、効率的に高純度のN−(ジ
クロロホスホリル)トリクロロホスファゼンを製造する
ことができる。
が、これらの実施例は本発明の範囲を限定するものでは
ない。なお、本実施例により得られた最終生成物のリン
含有量(P%)、塩素含有量(Cl%)及び純度は、以
下の方法により求めた。
25ml及び過塩素酸10mlの混合溶液を用いて加熱
分解し、水で1000mlに希釈した。この溶液10m
lに硝酸水溶液〔試薬特級硝酸:水=1:2(容量
比)〕10ml、0.25%バナジン酸アンモニウム溶
液10ml及び5%モリブデン酸アンモニウム溶液10
mlを加えて発色させ、100mlに希釈した後、分光
光度計を用いて波長440nmにおける吸光度を測定し
た。同様にして標準物質により作成した検量線から最終
生成物中のP%を計算により求めた。
で過剰の水酸化ナトリウムで加熱分解後、硝酸で酸性と
して硝酸銀溶液による沈殿滴定により、最終生成物中の
Cl%を求めた。 (純度)最終生成物をナトリウムフェノキシドと反応さ
せ、下式(9)で示されるフェニルエステル体に誘導し
て、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により最終
生成物中の純度を求めた。 (PhO)3P=NP(O)(OPh)2 (9) Ph:フェニル基
4g(0.9モル)、塩化アンモニウム(NH4 Cl)
19.3g(0.36モル、20%過剰)、オキシ塩化
リン(POCl3 )250gを仕込み、攪拌下で100
℃まで4時間かけて徐々に昇温後、100℃で1時間保
持した。これにより懸濁状態の反応液413gが得ら
れ、仕込み量、減量分及び塩化水素の理論生成量から反
応完結を確認した。
中に式(1)の化合物が懸濁〕に、30℃、攪拌下で、
水10.8g(0.6モル)を1時間かけて添加した。
次いで反応混合物を80℃まで1時間かけて徐々に昇温
後、80℃で1時間保持して反応を完結させた。反応
後、反応混合物を室温に冷却し、過剰分の塩化アンモニ
ウムを濾過により除去し、濾液を90℃、15mmHg
の減圧下でオキシ塩化リンを蒸発除去して無色透明のN
−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼン80
g(五塩化リンに対する収率99%)を得た。得られた
N−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンを
前記方法により評価した。その結果を以下に示す。 P% 22.8(計算値23.0) Cl% 65.1(計算値65.8) GPC純度 99.4%
様にして行った。この結果、微黄色透明のN−(ジクロ
ロホスホリル)トリクロロホスファゼン81g(五塩化
リンに対する収率100%)を得た。得られたN−(ジ
クロロホスホリル)トリクロロホスファゼンを前記方法
により評価した。その結果を以下に示す。 P% 22.7(計算値23.0) Cl% 64.9(計算値65.8) GPC純度 97.5%
9g(1.08モル、20%過剰)、塩化アンモニウム
16.1g(0.3モル)、水14.0g(0.78モ
ル)にした以外は実施例1と同様にして行った。この結
果、微黄色透明のN−(ジクロロホスホリル)トリクロ
ロホスファゼンを80(塩化アンモニウムに対する収率
99%)を得た。 P% 22.8(計算値23.0) Cl% 65.2(計算値65.8) GPC純度 99.4%
合物を、無機又は有機媒体中で水と反応させるので、工
業的に取扱いの困難な原料を使用することなく、また処
理の困難な副生成物の発生もなく、効率的に高純度のN
−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンを製
造することができ、工業生産上非常に有利になる。
Claims (2)
- 【請求項1】 式(1): [Cl3P=NPCl3]+ PCl6 - (1) で示される化合物を、無機又は有機媒体中で水と反応さ
せてN−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼ
ンを得ることを特徴とするN−(ジクロロホスホリル)
トリクロロホスファゼンの製造方法。 - 【請求項2】 無機媒体が、オキシ塩化リンである請求
項1記載の製造方法。
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---|---|---|---|
JP33242396A JP3871388B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | N−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファゼンの製造方法 |
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