JPS5984894A - ジホスホン酸エステルの製造方法 - Google Patents

ジホスホン酸エステルの製造方法

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JPS5984894A
JPS5984894A JP58189429A JP18942983A JPS5984894A JP S5984894 A JPS5984894 A JP S5984894A JP 58189429 A JP58189429 A JP 58189429A JP 18942983 A JP18942983 A JP 18942983A JP S5984894 A JPS5984894 A JP S5984894A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジー及びトリーホスホン酸化合物群、特に2
個のリン原子が炭化水素基により結合されているような
市のジエステルの製造方法に関する。
多種のホスホン酸塩及びジホスホン酸塩類が産業上知ら
れており、多岐の用途に用いられている。この点につき
、リンに直接結合された有機基がケタール、アセタール
又はジヒドロキシルー含有基であるようなホスホン酸塩
類をベースとした湿潤剤、乳化剤及び軟化剤が知られて
いる。セルローズ及び種々の重合体の難燃剤としても有
用なこれらの製品がフランス特許第1459049号明
細書に記載されている。酸化防止剤ホスホン酸塩類が公
告フランス特d1:出願第204849.3号の主題で
あり、またフランス特許第2268800号明細書によ
ればジホスホン酸塩類が重合体類の酸化防止剤及び安定
剤として提案されている。米国特許第3220989号
及びフランス特許第2184706号明細書によれば、
・ポリホスホン酸塩及びジホスホン酸塩類が種々の樹脂
組成物の成分を成している。
他方、イオウ含有ホスホン酸塩類全ベースとしたあらゆ
る範囲にわたる殺虫剤が商業的に、特に’ Demep
hon“の商品名で入手可能となっている。成る種のジ
ホスホン酸塩類のもう−っの興味ある用途は、重金属類
の錯化にある。キレート剤としてのこの用途は、例えば
米国特許第2599807号及び第2609390号明
細書に示されている。留意すべきは、今日まで使用され
ているジホスホン酸類の誘導体においては、2個のリン
原子間の結合が酸素及び/又はイオウの媒介物を通して
形成されており、これが問題化合物に成る種の安定性の
欠如が認めらオ↓る原因となっているということである
これら化合物が広範な用途を有することより見ると、よ
り安定したジホスホン酸塩類を発見することは興味深い
ことである。このことが、本発明に到った研究の目的で
あった。P原子が炭化水素基により結合されているエス
テル化されたジホスホン酸類は、従来技術に従う他の相
当化合物類に比較して、安定性がより秀れているという
利点を有する。これらの酸類は、ホスホン酸塩類の既知
の種々広範な利用法によく適している。特に11(金属
類のキレート剤として、また成る種の金属、例えばウラ
ニウム及びそれの組合わせ相手となっている金属類、例
えばニッケル及びイmの金属類を、しれ5の釜1’i川
を含有する物質から抽出する抽出剤として、有用なもの
である。
本発明は、2個のP原子を結合している炭化水素鎖が少
なくも1個の二重結合及万/又は第3のホスホン酸基を
有するようなジホスホン酸エステルが、上述した用途に
特に適しているという事実をこの技術分野において始め
て確認したことの結果成されたものである。
本発明により製造される化合物は新規化合物を含み次の
一般式にて示rれる。
0      0 上式中、Aは好ましくは不飽和であって、特には脂肪族
、環式脂肪族、アリール又はアルカリール基であり得る
炭化水素基又は炭素原子の1個が次の一般式で示される
基のリン原子に結合されている炭化水素基を示す。
I七″O−P  −OR”         It11
′ 換言すれば、本発明による化合物は不飽和基Aを有する
ゝジホスホン酸エステル、1IltトIJホスホン酸エ
ステルである。
」二記一般式・l及びUにおいて、R,R’及びR″は
向−又は皮なったものであることが出来、一般的にC1
〜C20の脂肪族、脂環族、アリール又はアルカリール
である。これらの基は部分的に水素原子又は他のカチオ
ンで置換されていてもよい。
ホスホン酸基11を有しない時、基AはC1〜C20で
あることが望ましく、好ましくはC3〜C6である。こ
の基!f 、例えば次のようなアルキレニル基である。
CH=CHCH2、−CH2C、CH2CH=CHCH
2etc。
1 CH2 また、所望により置換されていてもよいフェニレン基或
いは置換基を有し又は有さないシクロペンテニル又はシ
クロヘキセニル基より成ってもよい。
基Rは通常少なくも2個の炭素原子を有し、−・般的に
C4〜C2o1好ましくはC6〜CI8のアルキル基で
ある。これらの基Rはまたフェニル、トリル、キシリル
、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフェニル
、ジエチルフェニル、シフロピルフェニル、ジブチルフ
ェニル、ヘキシルフェニル、ドデシルフェニル、ペンタ
シクロヘキシル、ヘキサシクロヘキシル又はその他の基
である。なおここに列記するのは単に例示のためのみで
ある。
好ましいジホスホン酸化合物は、R’=IIである酸ジ
エステル類である。これらは基A及びRの性質により物
性、特に融点及び沸点が変化する。それ故、基A及びR
の性質を適宜選択することにより、与えられた用途に適
した化合物を見つけ出すことが常に可能なわけである。
本発明により製造されるトリホスホン酸化合物は、基A
が基Rを含む時の前記一般式Iから誘導されるもので、
次の一般式により示し得るものである。
なお、この一般式中A′は3価の炭化水素基、例えば脂
肪族、脂環族、アリール又はアルカリール基を示し、I
tは炭化水素基、例えば脂肪族、脂環族、アリール又は
アルカリール基、更に詳細にはC1〜CI8のアルキル
基、特に低級アルキル基、即ちC,−c4の低級アルキ
ル基である。
基Rはまた水累原子であってもよい。基R′は水素゛原
子、カチオン特にアルカリ金属、アンモニウム又は第4
級アンモニウム基或いは基Rと同様な又は異った炭化水
素基であってよい。R″もまた脂肪族、環式脂肪族、ア
リール又はアルカリール炭化水素基であり、R及びR′
と同−又は異なることが出来る。特には、R″はC4〜
C20のアルキル基であることが有利であり、好ましく
はC6〜CIl+のアルキル基である。
A′は炭素原子数に制限はないが、最も興味ある化合物
は小さいA′基、特にC1〜C6を含むA′基を有する
ものである。
また、本発明により製造されるトリホスホン酸エステル
は、R,R’及びR″が炭化水素基である時、ヘキサエ
ステルであり得る。R″がHである時には二酸−テトラ
エステルであり、またR′がカチオンである場合にはテ
トラエステル−ジー塩である。
基A’、R,R’及びR”の性質によっては、化合物は
液体又は固体であることが出来、所望用途毎に適当なト
リホスホン酸塩を選択することがRがメチル、R′がN
aカチオンかつIt″がn−オクチルであればそれは固
体であるO 本発明の特に好ましい特徴によれば、本発明化合物のリ
ン原子のそれぞれが炭化水素基A′の炭素原子に結合さ
れている。
本発明の製造方法によれば、前記一般式1(但しR’=
H)に関し、分子のリン原子のそれぞれにおいて、1つ
の一0CH3基を所望の−(JR基で置換する一方、第
2番目の一0CR3基を一〇Hに加水分解することによ
り対応ジホスホン酸テトラメチルエステル全反応させる
ことより成る。この成分置換を遂行するため、次の3連
続工程が実施例 (D  ジメチルエステルジー塩を形成させるための、
弱塩基、好ましくはアミンによる出発原料化合物(下記
一般式■)の処理 (ii )   基R6−使用した塩基のカチオンと置
換するだめの、炭化水素基Rのノ・ロゲン化物とジー塩
との反応 (iii)  2個の一0C113基の加水分解作業の
1共体例をあげれば、これらの工程は次の反応式(1)
〜(3)により例示することが出来る。
■v ■ 上記反応(1)は、無水溶媒、例えばアルコール中、温
度約50℃乃至100℃にて攪拌下数時間にわたり行わ
れる。利用する塩基(V)は弱性のもの、即ちイオン解
離定数が104を超えないもの、好ま、シ<は10−4
乃至10−6の範囲のものとすべきである。ここでのF
J的のためにはアミン類が特に適しており、第4級アン
モニウムジー塩(Vl)を生成せしめる。それ故、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブ
チル、tert−ブチル、ペンチル及びヘキシル−アミ
ンp、相当ジ 及びトリーアミン類、ベンジルアミン類
、エタ/−ルアミノ類等が使用し得る。
上記反応(1)に示され、25℃における解離定数5.
27 X 10−5を有するトリメチル−アミン(V)
が、化学的にもまた経済上からも特に適している。
式(■゛)で示される第4級アンモニウム塩類は、丁 本発明に従う製造方法において中間体の役割を果す新規
な化学製品であることは注目されるべきである。従って
、同、塩類は本発明の1部を成すものである。それらは
高い生成率で得ることが出来るのであるが、具体的には
、 Aが−CH2CH2−である時、90%Aが−CH2−
CH−である時、85%であり、また■ CH3 Aが−CH2C−である時は90% 1 112 Aが−CH2CH= CH−である時、70%である。
この新規な製造方法は、Aが不飽和であるような化合物
の製造にも、またAが飽和であるような化合物の製造に
も共に適していることが理解されよう。
上記反応(2)において、反応又は工程(1)にて1収
されたテトラメチル−アンモニラへ塩(Vl)は、好ま
しくは沸点50℃から100℃の溶媒中に取り出される
。この溶媒は処理される塩に対し化学的に不活性のもの
でなければならないことは明らかである。中性極性溶媒
が利用されるのであるが、それらは例えばジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホ
トリアミド、アセトニトリル等である。この溶液にわず
かに過量のハロゲン化物、特にRの塩化物又は臭化物、
即ち上記反応(2)の例におけるRBrを加える。沸点
816℃を有するアセトニトリルが特に適している。混
合物は還流下に数時間、一般的には4乃至10時間、第
4級アンモニフム、、+j ノ、” 、ニア・(’+i
 物が沈澱するまで加熱される。
最後に、混合されたジ−エステル(■)は、工程(3)
において力l水分解を受けるため・使用された溶媒中で
溶液より分離される。
反応(3)は基本的には加水分解であるが、それに先行
して、分子(■)に存在する各−CH3基をカチオン特
にアルカリ金属又はアルカリ土類金属で置換した金属塩
を生成する反応を実施することが好ましい。このため、
充分な量の沃化物、例えば沃化Na又は沃化Kをも同時
に溶解する適当な溶媒に化合物(■)を溶解する。
上のようにして形成されたナトリウム又はカリウム塩が
沈澱すると、所望のジホスホン酸(1)へと進行させる
ために酸で洗う充分な準備が出来たことになる。1゛、
テに有利な結果がNaIのアセトン溶液により得られる
のであるが、同溶液は混合ジエステル(■)と共に数時
間還流下に保たれる。得られた沈澱物はアセトンで洗わ
れ、次いで塩酸により処理され、ナトリウム誘導体が酸
(1)に変えられる。
本発明製造方法における出発原料、即ちジホスホン酸テ
トラメチル(■)に関しては、それ自体は既知のいずれ
かの方法により合成し得るものである。
弐■にて示されるトリホスホン酸化合物は、本発明に従
い、2個のP原子が不飽和基A (1)により結合され
ているジホスホン酸化合物より得ることが可能である。
この反応は、次記の例により示されるが、ここにおいて
出発原料の2個のリン原子間の結合は、エチレン性不飽
和より成るアリル基、〜CH−CHCH2−により形成
されている。
(■)(■) I也″OOH2 (IX) 生成された誘導体(IX)について、そのす) IJウ
ムと結合している部分は、 0 0−p (OH2)2 にて示されるが、酸VIE化されるとこれは次式のよう
に所望のトリボスホン酸塩を生成する。
R′000R″ (X) 出発原料化合物(1)が、−CH3基の代わりに他の基
又はヒドロキシル基を有し、またアリル架橋の代りにい
ずれか他の反応性不飽和基を有し得ることが理解されよ
う。このように、トリホスホン酸エステルが対応ジホス
ホン酸エステルから生成し得るのである。実際的な観点
からは、ジホスホン酸テトラメチルが工業的により入手
し易いことに留意すべきである。
本発明の1局面に従えば、トリホスホン酸エステル(X
)から出発して、対応する金属ジー塩が得られるが、こ
れは塩鮮の作用によるもので、ここにおいてMは金属原
子、更に詳細にはアルカリ金属、アルカリ土金属又はZ
n或いはアンモニア性力チオ、ン、即ちN1(4又はア
ミン、またYはアニオン、詳細にはハロゲン化物、硫酸
塩、亜硫酸塩、酢酸塩等である。
この反応は、肝のイオン化が水中におけるよりも軽度な
有機溶媒中にて行われるのであるが、次のように示され
るものである。
○O Mがす) IJウムである場合が実際上最も有利である
。反応は50℃〜100℃において、好ましくは溶媒中
還流−トに数時間行うことにより最もよく進行する。
得られたジー塩(XI)がR′の代りに金属カチオンM
を有する、前記式■の物質である。R′がH原子である
対応二酸′\と進めるには、ジー塩(xI)を加水分解
Jれば光分であり、これは酸の水溶液、例えばHCI又
はH2SO4で処理することにより実施することが出来
る。二酸?直接的に得るには、メトキシ基のみを攻める
酸性加水分解を行うことが可能である。この加水分解は
、例えば希釈HCl % H3PO4又はH2S 04
を利用することにより又は第3アミン、詳細にはトリメ
チ卯アミンの作用により実施する。
更に強度の酸加水分jイによれば、四酸、即ちR及びR
′が水素原子である生成品が得られる。
以F、本発明を実施例により説明するが、これら実施例
は何ら本発明の範囲を制限する意味のものではない。
実施例1 造 Aがエチレン基−CH2CH2−である式(IV)のジ
ホスホン酸テトラブチル0.5モルを1tのオートクレ
ーブの中に導入した。トリメチルアミン13モル、即ち
30%過剰と無水メタノール/100 mlを加えた。
反応は80℃で15時間攪拌して行なった。冷却後、メ
タノールを減圧下で除去し、生成した結晶を回収した。
生成物はアセトンから[す結晶し、r過によって分離し
た。乾燥後(収率−90%)、内部補償としてテトラメ
チルシランを使ってJeol C60HL装置に記録し
、たNMRスペクトルは次の結果を示した。
0       0 II            II A=CH□−CH2−(CI+3)4N OP  CH
2CH2P−0−N (CH3)41   b  1 
     a CH300CHa δ)1.a = 3.2 p pmシングレット(24
H)δHb = 1.72 ppmダブレット・(4H
) JHb −P = 9.5 HzδHe = 3.
52 ppmダブレット(61()  JHc −P 
= 10.5 Hz実施例2 Aが−CH2−C−基であるテトラメチル−アン11−
’□ C11゜ モニウムジー塩(■) 」二記Aの基を有する式(IV)のジホスホン酸塩を用
いて実施例1と同じ操作を行なった。収率は90%であ
り、NMRスペクトルは下記のとおりであった。
融点=258℃ H2d δHa = 3.275 ppmシングレット(2月1
)δHb = 3.55 ppmダブレット(3H) 
JPHb−0,5f(zδHe = 2.2 ppmと
2.85ppmの間、マルチレット(211)δHd 
= 5.6 ppmと6.5ppmの間、大きい吸収(
2H)δHe = 3.65111P”ダブレット(3
H) JPHe−10,5Hz実施例3 実施例1および2の技術にしたがい、基Aが−CH2−
CH= CH−のジホスホン酸テトラメチルを使った。
収率は70%であった。NMI’tの結果は次のとおり
である。
3)4 δHa = 3.225ppmシングレット(24H)
δHb = 3.52ppmダブレット(3H) JP
Hb = 10.5HzδHe = 2.4ppmと3
ppmの間、大きい吸収(2H)δHd + He =
 5.4 p pmと6.5 p pmの間、大きい吸
収(2H)δHf = 3.55ppmダブレット(3
H) JPHf = 10.5H7゜実施例4 テトラメチル アンモニウム−塩(■)から式■の混合
ジホスホン酸塩への変換 テH。
ジー塩はAが−CH2C−である実施例2のものを使っ
た。テトラメチル−アンモニウム4o、tモルと臭化2
−エチルヘキシル 0.21モルをマグネチック攪拌機とたて型コンデンサ
ーを備えた3つ首500m1フラスコへ入れた。
反応はアセトニトリル250m1!で7時間還流して行
なった。?IJられたテトラメチルアンモニウムブロマ
イドの沈澱は減圧下にr過して分離した。
溶媒は減圧下で蒸発して除去し、同様に少過剰の臭化物
も除去した。
NMRスペクトルの結果は次のとおりである。
(不買以下余白) d         g δ)(a = 0.7ppmと1.5ppmの間に大き
い吸収(30H)δH,b = 2.1 ppmと2.
95ppmの間にマルチブレット(6バンド)δHe 
= 3.675pPmにダブレット(3H)JPHc=
10.5HzδHd = 3.7 p pmにダブレッ
ト(3H) J、PHd = 10.5’HzδHe十
δl1f= 3.85ppm((近に大きな吸収(4H
)δHg = 5゜3ppmと6.6ppmの間にマル
チブレット(2H)実施例5 実施例4の操作にしたがって、臭化2−エチルヘキシル
の作用によって実施例1のテトラメチル−アンモニウム
ジー塩を式(■)の混合ジホスホン酸塩に変換した。
実施例6 実施例3で得たテトラメチル−アンモニウムジー塩の変
換を臭化2−エチルヘキシルの作用によって実施例4の
方法で行なった。
実施例7 臭化2−エチルヘキシルを臭化n−オクチルC3HI7
Brに代えて実施例4の操作をくりかえした結果、各R
が−C8HI3基の混合ジホスホン酸塩(→を得た。
実施例8 臭化アルキルに臭化ラウリル+  CtzHz5Brを
使用した以外は実施例7と同様の操作を行なった。
実施例9 実fiA 例2で得られたテトラメチル−アンモニウム
ジー塩を使って実施例8の操作を行なった。
実施例10 実施例3で得たテトラメチル−アンモニウムジー塩を使
って実施例8の操作を行なった。
実施例11 実施例4〜1.0で得た式(■)の混合ジホスホン酸塩
の加水分解を一連の操作で各々行なった。
これらの操作はジホスホン酸のナトリウム塩を沈澱させ
る第1の工程とこの塩を塩酸で処理して相当する酷に変
換する工程の2工程からなっている。混合ジホスホン酸
塩10.1モルと300+++j!の無ホアセトンに溶
かしたNal 0.22モルとをたて型コンデンサーと
マグネチック攪拌機を備えた1tフラスコへ入れた。混
合物を5時間還流した結果、沈澱が現れた。その沈澱を
減圧下でr過し、温アセトンで数回洗浄した結果、黄色
の結晶を得た。この結晶を10%塩酸水溶液と共に攪拌
することによって式(1)の所・望のジホスホン酸ジエ
ステルが得られた。
各々の実験で得られた最終生成物はNMRと赤外分析に
供した。得られた結果は次のとおりである。
NMR 2Ha=7.8ppm付近に1つのブロードピーク4H
b = 3.5 ppmと4.5ppmの間に1つのマ
ルチブレットHc+Hd+)(e = o、sppmと
2.lppm  の間に1つのマルチブレット IRδC−H2920の−1 δP−012(10cm ’   この化合物の全収率
はδP−oII     970 cm”   80 
%”’C”あった。
δP −OC1030crn’ MR Ha = 7.4 p pmと8.0ppm の間に1
つのブロードピークHb = 5.5ppmと6.5 
p pm  の間に1つのマルチブレットHc = 3
.3ppmと4.0ppm  の間に1つのマルチブレ
ットHd = 2.4 p pmと3.0ppm の間
に1つのマルチブレットHe+Hf = 0.8ppm
と1.6 p pmの1川に1つのマルチブレット IRδC−H2920鍔−1 δC=C1630crn’ δP=0    1220  副−1 δP−0−II   1000 cm−’NMR FIa = 8.6 p pmに1つの弱い解像のピー
クHb = 5.5ppmと6.5ppmの間に1つの
マルチプレットHe = 3.i p pmと4.0p
pmの間に1つのマルチプレットHd = 2.2pp
mと2.9 p p mの間に1つのマルチプレットl
−1e+Hf = 0.7ppmと1.6ppmの間に
1つのマルチプレット IRδC=C1630釧−1 δP=0    1.200 cm ’δP−0−C1
020cm−’ δC−H2920crn−五 δP −OH970cm ’ 全収率は82%であった。
基Aが二重結合を有するジ−ホスホン酸塩(CH30)
2 P−A−P (OCH3)20.05モルを0.0
5モル含111 0    0 ナトリウム亜リン酸塩/ 50 mlテトラヒドロフラ
ン(THF )溶液へ滴下した。混合物は不活性雰囲気
中で攪拌した。この滴下の間、溶媒の温度は30〜40
℃に保った。溶液は赤褐色になった。
反応は5時間還流下に加熱することによって完結し、そ
の後1ゴIFを蒸発し、混合物を希HCI中に溶かした
。生成した白色沈澱のr過は困離てあったので、クロロ
ポルムで抽出してトリホスホン酸塩を得た。この操作は
異なったR“基を有する種々の亜すン酸塩、異なったA
基を有する種々のジホスホン酸テトラメチルを使ってく
り返えした。?Uられた生成物のNIVIR試験の結果
を実施例12〜19に対応して示した。
CH2 1 Ha + He 3.6−) 4.2 p pm (マ
ルチプレット))(c 2.0−+ 2.7 p pm
 (マルチプレット)Hb −1−Hd +Hf O,
8−) 1.8ppm (マルチプレット)Ha = 
He 35−+ 4.2p pm (マルチプレット)
He 1.9−) 2.4 p pm (マルチプレッ
ト)Hd +Hb +Hf O,9−$ 1.8ppm
 (マルチプレット)CH2 旧 Ha + He 3.5 →4.2p pm (マルチ
プレット)He 1.9→2.5ppm(マルチプレッ
ト)Hb +Hd +Hf O,6−+ 1.9ppm
 (マルチプレット)OCH2O 1 Ha + He     3.7−) 4.4 p p
mHe  2−+ 2.4ppm Hb + Hd 十Hf  O,9−+ 2 p pm
Ha + Hd 3.5−+ 4.2 p pm (マ
ルチブレッド)Hb +Hc +He O,9−+2.
5ppm (マルチプレット)Ha −1−Hb 3.
7−+ 4.2 p pm (マルチプレット)Hb 
+Hc +Hc O,9−+2.71ppm (マルチ
プレット)Ha + Hd O,9−+ 1.6 p 
pm (マルチプレット)Hb + He + He 
3.6→4.Oppm(マルチプレット)0 Ha 十lid 3.5 →4.2 p pm (マル
チプレット)Hb 十Hc 十11e O,7−+ 1
..8 ppm (マルチプレット)前の実施例で製造
したトリホスホン酸塩の一つ0.05モルを500m1
.フラスコへ入れた。Na1O811モル、即ち10%
過剰と無水アセトン200m1を加えた。混合物は4〜
5時間還流下に加熱した。大量の沈澱がr過によって分
離され、濡アセトンで数回洗浄した結果レモン−黄色の
結晶を得た。
表1および表2は製造した8種のトリホスホン酸塩の融
点、使用したジホスホン酸塩に対する収率および赤外吸
収スペクトル特性を示している。表の化合物を塩酸で酸
加水分解することによって、相当するテトラエステルニ
酸が得られた。更に強い加水分解をすると四重ジエステ
ルになる。
本発明による化合物の用途のうち重要なものは種々の金
属、特にウランを溶液から抽出することにある。本発明
の化合物はこの技術に著しい利益をもたらす。特にAが
2〜6個の腹素原子でRが6〜I8、好ましくは8〜1
4個の伏素原子からなるときに好結果が得られる。化合
物はそれ自体公知の抽出法に対して使うことができるの
で、それをここに述べる必要はない。
しかしながら、本発明の好ましい態様によれば、ホスホ
ン酸エステルの存在する有機液体による金属の抽出は新
規な、改善された手法である。第1の改良はリン酸媒体
中での操作であるということである。本発明のもう一つ
の態様によれば、抽出媒体は雰囲気より高い温度、特に
30℃以」二、好ましくは40〜50℃をとれることで
ある。本発明の好ましい実験条件は次の実験例のとおり
である。
下記の組成の、1またはそれ以上のジーまたはトリーホ
スホン酸化合物がリン酸溶液に加えラレ、’r o セ
ン、  )−テカンオヨ(J 5OLVESSO200
゜EXSOLD 10’Oの名で売られている成品のよ
うな石油留分を含む有機溶媒、更により極性な溶媒、ク
ロロホルムあるいはトリクロロエチレンのような塩素化
溶媒に溶かされた。本発明のジホスホン酸のジエステル
の濃度は好ましくは1〜10重量%、即ち約0.旧〜0
.1モル/lである。
上述の抽出法は特にウランの場合状の限定範囲内の組成
とpHti!有するリン酸溶液を使用するのが有利であ
る。
通常の範囲   好ましい範囲 P2O510%〜45%   25%〜35%Ca  
   O〜飽和    0−2f/を全Fe     
 2〜30f/15−2017tUiOWt−飽和  
  10rrv’A  以 上S’04    0〜4
0 f/l    5〜30グ/lF      O〜
40 f/l    O〜20’l/1p)I    
  < 2        < 1限定されない実施例
を次に示すがこれは個々の場合に利用するのに便利な操
作条件を決定する目的を有している。
実施例28 ウランの抽出 実験は有機抽剤1容量/水相10容量で行なった。抽剤
相は希釈剤(この場合ケロセン)1tにス;1して30
 gの反応物、即ち、未精製ジホスホン酸塩を含んでい
た。
水相は次の平1つ組成を有する粗リン酸のサンプルから
なつ′Cいた。
U        1.40 mW/lFe    −
8り/1 SO430f/L Ca    −I Y/I AI    −3f/1 F−14f/1 SIO28グ/1 PzOs   −400り/を 抽出の前にウランは、金、属鉄52/lで還元すること
によって■価に変えた。
抽出は30℃〜45℃の温度で10分間2相攪拌するこ
とにより、一工程で行なった。
下記の表に、式1の種々のジホスホン酸塩で得た結果を
まとめる。ここでRとAは示されている(R’−H)。
出発水溶液のU 含量は140■/lであった。
Fe  の含量はテスト(1)〜(3)でx900++
v/41テスト(4)で800■/lであった。
CびとC’Faの標示は得られた水溶液中の最終濃度■
/lを表わし、KUとKFaは抽出後のケロセン中のU
とFeの含量をそれぞれ示す。
KU/Cσ比は抽出係数である。
(不貞以下余白) Crt   CFg   KU   KF!  Kv/
Cv(1)R: ドデシル AニーCH2−C〜    22 1410 1180
 495  53.61 CH2 (2)R:オクチル 70  −   700  1200   10A :
 −CH2−Cl+2− (3)R:  ドデシル A: −CH2−C11−70−700105010C
l+3 A:(3)と同じ (5)R:オクチル A:(1)と同じ     5 − 1400  15
0 280Uの抽出は特にRがオクチル基でAがアリル
基のとき極めてよく起こることがわかる。テスト(5)
は抽出係数280という高い値を示した。
実施例29 乞λヱノリ勲へ トリホスポン酸A23(表1)のナトリウム塩をU”、
Fe■および・Fe’の化合物のための油剤として水溶
液から始め、公知の油剤、即ちピロリン酸ジオクチルと
比較して実験を行なった。ピロリン酸ジオクチルは特に
有効と考えられ、次の式に相当し、 以下、この化合物を0PPAと略記する。
操作は予め鉄で還元された硝酸ウランを含むリン酸水溶
液をケロセン中の抽剤溶液と処理することからなってい
る。
水溶液は次のものを含んでいる(/Kf)P2O331
0t 。
ウラン、硝酸塩の形で200ppm。
鉄、硝酸塩の形で138ppm。
ケロセンはクロロホルム2.5%とテストされる抽剤化
合物3%を含んでいた。
ケロセン溶液1部を水溶5液5重量部に加え、2相を5
0℃で1時間攪拌した。放置、デカンテーション後、水
溶液中のUとFe残渣を測定した。
水溶液中の初濃度との差から、ケロセン相中のこれらの
金属濃度を知ることができる。
次の表でケロセン中の濃度は、ケロセンの比重0.77
8とし、2イ(1の115をとって計算し、/lで示し
た。
トリホスホン酸塩 CU−水溶液中の残存ウラン    39      
’ 26.5C1−水溶液中の残存鉄      38
.5    313KU−ケロセン溶液中のウラン  
  626     ’675KPa−ケロセン溶液中
の鉄     386     387抽出係数KU/
Cび        1625抽出係数Kpa/ Cp
s         10     10本発明の化合
物j623はUに対してすぐれた抽出能力を示ずだG1
でなく、対に対しても選択性があることがわかる。対に
対するUの抽出(係数−25/10)はビロリン酸塩0
PPA (係数16/10’ )より効果的である。
実施例30 CH2 和(々の量のオクタノ−ルー2.リン酸トリブチルおよ
びアミルアルコールを含むExsol D 1.00中
で溶解性試験を行なった。Exsol I) 100に
少量の化合物、即ち約0.05モル/lを溶かず。その
後溶解はゆっくり、そして破ることが困難な安定なエマ
ルジョンにする。
上記した種々の第3溶媒5容量%を加えるとホスホン酸
塩化合物は0.2モルまで容易に溶ける。
しかし、高い値の場合、この溶解は遅く、かつゆっくり
破壊するエマルジョンになる。
実験は上記第3溶媒20容量%まで行ない、そして第3
溶媒の量を増すと溶解はより容易になりエマルジョンは
消滅しやすくなることを示している。
定性試験では20%まで、30%リン酸溶液中に溶けた
ウランを抽出することができ、そのとき第3溶媒は有機
溶液にありがちな分離係数を減少させる傾向にあること
を示している。
実施例31 分離グラフは、前の実施例のシリン酸化合物のExso
l D 100と種々のオクタノ−ルー2とを接触させ
ることによって得られる。
最初3つの表が雰囲気温度(約20℃)でかかれた。最
後の表は約60℃、即ち、65℃でリン酸溶液と室温で
有機相とが接触して達する温度でかかれた。攪拌後、2
相の最終温度は55℃〜60℃であった。
全実験において、有機相と水相の35容量の比は1/1
0であった。
水相は30%のP2O5を含む純リン酸によって構成さ
れ、この中にはモール塩の形で15 ’I/lの鉄イオ
ンとワ[(々の量のリン酸ウランが溶けでいた。これら
の条件下では鉄イオンはウラン■を酸化状態■にR元す
ることがわかる。
ジホスホン酸化合物中の濃度二0.1モル:オクタツー
ル=4%(U)水相 オクタツール:10% オクタツール:10% オクタノールニ10%

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記一般式(1)で示されるホスホン酸エステルの製造
    法において、 (D  対応する同じ基Aを有するジホスホン酸テトラ
    メチルを25℃で10 〜10  の範囲のイオン解離
    定数を有するアミン、ジアミンまたはトリアミンと共に
    処理し、 (11)  得られた、相異なりリン原子に第4級アン
    モニウムカチオンが酸素アニオンを介して結合するジ塩
    ジメチルエステルを基Rのハ0ゲン化物と反応させて該
    アンモニウムカチオンをRで夫々置換し、次いで (iii )  生成した生成物の2個の−OCH3基
    を加水分解する ことを特徴とするホスホン酸エステルの製造方法。 OO ここで、Aは飽和または不飽和の炭化水素または炭素原
    子の一つが次式(n)で示される基のりン原子に結合し
    ている炭化水素基であり、rt″o −p −OR” 
         (II)1 R,R’およびtt” cj、同じかまたは異なってお
    り、各々は水素原r・、他のカチオンまたはCI ””
     C20の炭化水素基である。ただし、R,R’および
    R″の少なくとも一つは炭化水素基である。
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