JPS60100590A - トリ−(m−スルホフエニル)−ホスフインの製造方法 - Google Patents

トリ−(m−スルホフエニル)−ホスフインの製造方法

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JPS60100590A
JPS60100590A JP59161650A JP16165084A JPS60100590A JP S60100590 A JPS60100590 A JP S60100590A JP 59161650 A JP59161650 A JP 59161650A JP 16165084 A JP16165084 A JP 16165084A JP S60100590 A JPS60100590 A JP S60100590A
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    • C07F9/02Phosphorus compounds
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    • C07F9/50Organo-phosphines
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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】 本発明はトIJ −(m−スルホフェニル)−ボスフィ
ンの製造方法に関する。トリー(m−スルホは、水中で
遷移金属、例えばロジウム、と錯体を形成させる水溶性
配位子として本質的に使用される既知の製品であり、こ
れらの錯体のm液は、フランス特許第2,314,91
0号明細書忙記載されているように、特にオレフィンの
ヒドロポルミル化によるアルデヒr化合物の合成のため
に触媒として使用することができる。その化合物の合成
法がフランス特許第2.614,910号明細書に記載
されている。この特許の実施例1に、20%(重量)の
三酸化硫黄(803>を含有する発煙硫酸によるトリフ
ェニルフォスフインc以下TPPと称する)のスルホン
化によってこの製品がそのナトリウム塩の形で製造され
ている。この方法によって、七ノー、ジーおよびトリー
スルポン化トリフェニルホスフィン(以下夫々TPPM
S 、TPPDSおよびTPPTSと称する)がこれら
6種の製品の酸化物(以下これラノ酸化物ヲ夫々OTP
PMS 、0TPPDS オよび0TPPTSと称する
)と混合して得られる。
スルホン化反応はその後反応混合物を水で希釈すること
によって停止される。この操作により、硫酸に富み且つ
スルホン化トリフェニルホスフィンを酸の形で含有する
氷解物が1:Iられる。
後者の化合物を中性塩の形で単離するために、氷解物は
例えば水酸化す) IJウドにょって中和され、その後
水性媒体中に硫酸すトリウムの形で存在する硫酸イオン
の量は連続的な結晶化によってへせられ、次にスルホン
化トリフェニルボスフィンが、メタノールおよびエタノ
ールを加えてから続いて溶媒を蒸発させることによって
、そのナトリウム塩の形で結晶化する。l・リフェニル
ホスフィンのスルホン化を30℃で20時間行なう場合
に、種々の連続的結晶化0後、F(Q%(重量)のトリ
ー(スルホフェニル)−ボスフィンのナトリウム塩と2
01(重量)のトリー(スルホフェニル)−ホスフィン
酸化物のナトリウム塩を含む混合物を単離することがで
きる。
さらに、フランス特許第2,314,910号ノ追加特
許第2,349,562号明細書の実施例2において、
主特許の実施例2において得られたTPPTS中のスル
ホネート置換はメタ位にあることが示された。
しかし、この種のTPPTSの合成法は欠点を有してい
る。まず第一に、中和はホスフィンの部分的酸化を伴な
い、その結果生じる酸化物はヒドロフオルミル化反応の
間に必要となる不活性希釈剤の量を増加させる点で望ま
しくない。その上、中和に必要な水酸化ナトリウムは、
水解物がH,So、に富んでいるので、かなりの量にな
る。従って、水酸化ナトリウムに伴なって入って来る不
純物の量も大きくなる。これらの不純物は、その後最終
製品中に保持されるが、触媒作用を妨害し得る。最後に
、スルホン化反応からTPPTS 、 TPPDSおよ
びTPPMSの混合物が得られ、且つこれらの化合物を
分離することは極めて困難である。
フランス特許出願第82/14,862号(1982年
8月31日出願)明細書に、フランス特許第2.314
,910号に記載の方法と同様なTPPTSの製造法が
記載されているが、ただ後者と異なる点は水酸化ナトリ
ウムによる中和の前に、スルホン化反応の停止後に得ら
れる氷解物から種々のスルホン化トリフェニルホスフィ
ン類を抽出剤によって抽出することにあり、その抽出剤
は特に、例えばジブチルデチルホスホネ−1・のような
ホスホン酸エステル類または、例えばトリブチルホスフ
ェートのようなリン酸エステルの中から選択されている
斯くして、上記特許出願の実施例4において、TPPを
H2SO,中に20係(重l−)の803を含有する発
煙硫酸でスルホン化した後、抽出剤で処理するとTPP
TEI 72.9俤、TP、PDS 17.1チおよび
スルホン化トリフェニルホスフィン酸化物10係の混合
物が得られる。このようにして、スルホン化工程の間に
TPPDSが形成されることが判明する。
>1在、フランス特許第2,214,910号およびそ
の追加の特r+第2,549,562号明細書に記載さ
れた種々のスルホン化トリアリールホスフィン類の中で
TPPTEIがロジウムと錯体を形成する配位子として
は最良のものであり、従ってTPPTSはTPPMSお
よびTPPDSに優っているように見える。
しかし、TPPTSが配位子として使用された場合最良
の結果を与えるとしても、それは優れた純度のものであ
る必要があり、そして%K TPPMSおよびTPPD
S (その中ではリンの酸化度がp□III である)
を含まないこと、またOTPPMEI 、 0TPPD
Sおよび0TPPTS (その中ではリンの酸化度がp
Vである)をも含まないことが必要である。
従って、本発明の目的は、既知の方法の欠点からの不利
を受けない、また最初のスルホン化工程で、不純物の存
在量が殆どあり得ないTPPTSを極めて高い比率で得
ることを可能ならしめるTi’PTSの工業的製造方法
を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、TPPTSの製造方法にお
いて最高可能比率のトリスルホン化(リンの酸化度がp
“■“である)が達成され、また(リンの酸化度がpV
である物質を生せしめる)スルホン化生成物の酸化度が
極めて低い、TPPTSの工業的製造方法を提供するこ
とにある。
これらの目的およびその他の目的を達成する本発明は実
質的に、H2SO,−SO3混合物によるTPPのスル
ホン化とそれに続く、スルホン化反応を停止させるため
の反応混合物の加水分解からなるTPPTEの製造方法
に関するものであり、その方法の特徴は、極めてTPP
TBに富む硫酸加水分解物を得るためにスルホン化工程
を以下の条件、即ち(イ) 温度が15℃と25℃の間
であること(口I EIO3/ TPPのモル比が8よ
り大きいかまたはこれに等しいこと、および (ハ)反応開始時における( BO3十H2So、 −
1−TPP)の混合物中のSO3の重量による全濃度が
66俤より大きいかまたはこれに等しいこと、なる条件
において行うことにk)る。
スルホン化を停止させるために、水を混合物に注入し、
て過剰のSO3を水加物となし、極めてTPPT8に富
む硫酸加水分解物、換言すれば一方で極めて多震・の、
即ち約85チまたはそれ以上(リンのモル俤で)の、そ
の少くとも99チ(リンのモル慢で)が’rpp’rs
であるスルポン化トリフェニルホスフィン(p”)を含
有し、また他方で少量の、多くても15チ(リンのモル
係で)の、その主要成分が0TPPTSであるスルホン
化トリフェニルホスフィン酸化物を含有する氷解物を生
せしめる。
TPPT Gはその水解物から何らかの既知の方法によ
って抽出することができる。例えば、フランス特許第2
.314,910号の実施例7に記載されているように
、濾過してからメタノールで洗うことにより、あるいは
フランス特許出願第82 /14,862号に記載され
ているように、液−液抽出により抽出するのも好ましい
後者の方法によると、氷解物と抽出剤(有機相)を接触
させてから、その混合物をTPPTBと少量の共抽出さ
れた硫酸を含む有機相と、硫酸を含む水相または抽残液
とに分離する。
好ましい抽出剤の中で使用されているのは、例えば、ト
リジチルホスフェートのよりなアルキルホスフェート類
、またはジゾチルゾチルホスホネートのようなホスホネ
ート類である。
この精製方法は特に有利であるが、その理由は本発明に
従って行なわれたスルホン化工程が停止される時存在す
る主な不純物が本質的に0TPPTSであり、しかも氷
解物中に存在するスルホン化トリフェニルホスフィン酸
化物(0TPPTI3 )は有機抽出剤によって抽出さ
れず、水相に残るということが見出されたからである。
次に残っているのはTPPTSを有機相から分離するこ
とである。
この分離は、もしTPPTI3を遊離酸の形で得たいな
らば、有機相を水と接触させることにより実施され、ま
たはもし塩の形でTPPTSを得たいならば、無機また
は有機の陽イオンM+ 、4・含む水溶液、例えば水酸
化ナトリウム溶液と接触させることにより実施すること
ができる。
本発明によれば、温度は15’Oと25°Cの間である
ことが必要であり、特に20’Cと22°Cの間である
ことが望ましい。もし説度が15°Cより低の酸化物含
量が非常に多く増加する。
so3/ TPPモル比が8以上であることが必要であ
り、10と14の間が好ましく、さらに特に10と12
の間にあることが好ましい。
8より少ないモル比では、TPPMSおよびTPPDS
の消滅を達成できない。
(So、 +TPP −1−H2SO4)の混合物(以
下6者混合物と称する)中のSO3の重量による全体的
濃度は反応開始時において少くとも36循でなくてはな
らない。その濃度が66係より低いと、例えば60チで
あるとすると、TPPMEIおよびTPPDSの濃度を
高(するし、あるいは非常に長い反応時間を要すること
になろう。
スルホン化反応は溶媒の硫酸の中で行なわれ、6者混合
物中のH2SO4の重量濃度が、混合物の粘度が余り高
くならないで、混合物を操作し易いよ5に留めるために
、反応開始時において15係より大きいかまたはこれに
等しい(H2SO,/ TPPのモル比の2.7より大
きいかまたはことに等しいことに相当する)と有利であ
る。
本発明の好ましい実施態様によれば、TPPをまず第一
に’rpp 1モル当り少くともH2SO,2,7モル
の割合で硫酸中に溶解し、その後ろ者混合物中の所要重
量濃度を高SO,6度の発煙硫酸および/または新たに
蒸留した液体S03を加えることによって得る。
濃縮発煙硫酸および/または液体SO,の硫酸溶液への
添加は約15℃の温度で行なうのが好ましく、その後混
合物を20〜22 ”Oの温度にすることが好ましい。
スルホン化反応の時間は出発原料TPPの全部がTPP
TSに変換されるために十分でなければならない。
この時間は反応混合物の温度に本質的に依存し、また6
者混合物中のso、9度にも依存する。すなわち、その
温度が低い程またSO,濃度が低い程、この時間はます
ます長くなる。当業者ならばこの時間をこれらのパラメ
ーターの函数として選択することができる。
このように、温度22℃および6者混合物中の全体的S
O3濃度50%に対して、99モルチ以上のTPPT8
 (百分率はp゛■ に基づく)を与えるのに十分な時
間は約45時間である。一般に、60時間以上の反応時
間、好ましくは40時間を使用することが望ましい。し
かし、5O3fIk度が低くて、約66係の限度に近い
場合には、この・時間は75時間程度を要する。その結
果、6者混合物中のS03重量濃度として、40係以上
であり、45時間またはそれ以下の程度の比較的短い時
間しか必要としない濃度を使用することが好ましい。
実施例1 純度100チの硫酸(PROLABO) 8Q jJ 
ヲ、機械的撹拌装置および己度計を備え、且つアルゴン
雰囲気下に操作可能な、ジャケット付き1tのガラス反
応器に導入する。
その酸を撹拌しながら水/氷浴によって+15°Cに冷
却する。TPP 20 N (76,6ミルモル)を1
5℃において60分間に亘り、2gづつ徐々に導入する
( TPP : FLUKA 、純度98チ以上)。こ
れにより硫酸中のTPPの均質溶液が得られる。次いで
65係発煙硫酸(so、36度: 0.91モル)11
2gを60分間に亘り、最高15°Cの温度で、良く撹
拌しつつ注入する。
上記は下記のようなSO3、H2SO4およびTPPの
投入量に相当する。
So3/TPP = 12 (モル比)S03/ (,
5O3−1−H,+30.−1− TPP )=・34
%(重量) H2SO,/ (5o3−1− H2SO,+TPP 
)−56チ(重量) 次に反応混合物の温度を22”Cに上げ、その温度に7
6時間維持した。
その後、浴温度を10°Cに下げ、蒸留水16.4g(
0,9モル)を徐々に注入し、その間始終前記温度を1
0°Cに維持しつつ、過剰のSO3を中和する。
これによってスルホン化TPPの硫酸溶液228.4g
を得る。JIliOL SX 1Q Q MIIz分光
計上40.26MH2の振動数における生成物の核磁気
共鳴(NMR)スペクトル(31p核)の分析により次
の組成(pに茫づくモル係)を得る。
TPPTS : 91% 酸化物、本質的に0TPPTS : 9 %実施例2 実施例1と同じ操作が行なわれるが、ただ異なる点はT
PP 20 、li’ (0,076モル)、100係
濃度H2SO436j!および65係濃度発煙硫酸11
2& (5Ors 0.91モル)を使用する。これは
次のS03、H2SO4およびTPPの投入液に相当す
る。
So3/TPP = 12 (モル比)So3/ (S
o、−1−H2SO,+TPP )−46幅(重量) H2SO4/ (803+ H2SO4+TPP )=
45係(重量) スルホン化反応は22℃で52時間行なわれる。
この反応を蒸留水16g(0,90モル)を加えて停止
させる。
氷解物のNMR分析は次の組成を示す(pに基づくモル
%): TPPTS : 88.7係 酸化物、本質的に0TPPTS : 11.3チ実施例
6 実施例1におけるものと同じ装置が使用される。
TPP 14.4 g (0,055モル)を98.6
係濃度H2So、 28.8 g中に20℃で溶解する
。これによって’rppの硫酸溶液を得て、その中へ新
しく蒸留した液体5o345.87 g(0,573モ
ル)を温度を終始15℃に保ちながら60分間に亘って
注入する。これは次の805、H2EIO,およびTP
Pの投入量に相当する。
803/TPP = 10.4 (モル比)So、 /
 (So3+H2So、 −1−TPP )=51.5
チ(重量) H2SO,(So5+H2So、 十’r’F’P )
= 32.3%(重量) スルホン化反応を22°Cで46時間、撹拌しつつ行な
う。
次に過剰のSOOを蒸留水19k、15℃に保たれたそ
の発煙硫酸に加えることによって水和する。
その結果生じた混合物のNMR分析(31p核)による
と次の値を得ている(pに基づくモル係)。
TPPTS : 88チ 酸化物、本質的に0TPPT13 : 12チ比較実施
例4 実施例1におけるものと同じ装置を使い、20チ濃度発
煙硫酸174g(+303の0.435モル)を反応器
に入れる。TPP 10 g(0,038モル)を15
℃で60分間に亘り、徐々に1gづつ加える。均質溶液
が得られ、これはSo3、H2SO,およびTPPの投
入量として次のものに相当する。
so3/ TPP = 11.4 (モル比)So、 
/ (80,+H2So4−4− TPP )=19係
(重量) H2SO,/ (So、+H2So4−1− TPP 
)=76係(重量) このものを22°Cに加熱してから、この温度に96時
間保つ。
次に温度を10℃に下げ、蒸留水7.1g(0,450
0モル)を注入し、その間始終この温度を保ちながら、
過剰のSO3を中和する。
これによってスルホン化TPPの硫酸溶液191.8g
を得る。そのもののNMR(31p)による分析は次の
組成(pに基づくモル係)を示す。
TPPTS : 75.6係 TPPDS : 18.7係 酸化物、本質的に0TTPPDBおよび0TPPTB 
: 5.6チ 達成されたTP−PTSの濃度を、リンに基づくモル憾
で表わし、全スルホン化未酸化(p■)T’P・Pに関
して第1表に示す。表中Xは重量比S03/(So3+
H2So、 −1−TPP )を表わす。
添付図面の第1図には、縦軸として酸化(pv)の割合
とトリスルホン化(p”’)の割合を、リンに基づくモ
ル憾で表わして、横軸上のスルホン化の時間(単位二時
間)に対してプロットしである。
曲線1およびIは実施例1の遂行中に行なわれた測定か
ら得られたものであり、曲線2および■は実施例2の遂
行中に行なわれた測定から得られたもの、および曲線4
およびIVは比較実施例4の遂行中に行なわれた測定か
ら得られたものである。
添付図面の第2図は、縦軸としてプロットした、完全な
トリスルホン化を遂行するために必要な時間(単位:時
間)を、6者混合物(So、 −1−H2SO4−4−
TPP)に関する重量百分率として横軸にプロットシタ
導入803濃度の函数として示してX、する。
第1表 実施例 X(係) 時間 pv 、:m 内 訳腐 (
単位二 合計係 合計チ TPPTS ’ TPPDS
時間) (X) (X) (X)係 (X)係1 54
 76 9 91 99+ 1−2 43 52 11
.3 88.7 99−4− 1−3 51.5 45
 13 87 99+ 1−(X) : pに基づくモ
ル係で表わす。十:より多し・−一より少ない モル比: so3/’r:p:p = 12スルホン化
温度=22℃ 比較実施例5〜11 実施例1におけるものと同じ装置をイ史)tJ して0
るが、実験条件と得られた結果は下記の第2表にまとめ
て示す。表中又は第1表におけると同じ意味を有する。
比較実施例5〜7は、もし6者混合物中のSO。
の割合(重量)が余りに低い場合、本発明の目的(得ら
れたスルホン化トリフェニルホスフィンに関するTPP
TSのモル分率(pIllとし表わした):99チ以上
)を達成することが不可能であることを示す。
比較実施例8および9は、モル比so3/ TPPが少
くとも8に等しいこと、好ましくは少くとも10に等し
いことが必要なことを示し、また比較実施例10および
11はモル比日0./TPPカニ余りに低いとスルホン
化温度を高めることKより埋合せできないことを示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法による実施例において、得られた
生成物中のp■の割合とp■の割合をスルホン化時間の
函数として示し、夫々酸化およびスルホン化反応の経過
を説明している。 第2図は完全なトリスルホン化を遂行するために必要な
時間と導入S03の濃度との関係を示す、。 代理人 浅 村 皓 昭和Jデ年7り月/8日 特許庁長官殿 3、補正をする者 事件との間係 特許出願人 5、 ’qn正命令の日イーt ”−・−・〜昭和夛/
年//月)/′日 6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) H2SO,−8o3混合物によるトリフェニル
    ボスフィン(’rpp )のスルホン化とそれに続く、
    スルボン化反応を停止させるための反応混合物の加水分
    解からなるトリー(m−スルホフェニル)−ホスフィン
    (TPf’TS )の製造方法において、極めて’l’
    PFTS[富む氷解物を得るためにスルホン化工程を以
    下の条件、即ち (イ) 温度が15°Cと25℃の間であること、(o
    ) so3/ TPPのモル比が8より大きいかまたは
    これに等しいこと、および (ハ)反応開始時における( so、 l−H2EIO
    ,−1−TPP )の混合物中のSO3の重量による濃
    度が66俤より大きいかまたはこれに等しいこと、 なる条件忙おいて行なうことを特徴とする、上記の方法
  2. (2)反応開始時における( 803十H230,−1
    −TPP )の混合物中のH2SO,の重量による割合
    が15係より大きいかまたはこれに等しいことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. (3)温度が20℃と22℃の間であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。
  4. (4) So3/ TPPのモル比が10と14の間で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項ま
    たは第6項に記載の方法。
  5. (5)反応開始時における( 5o3−1− H2SO
    ,+TPP )の混合物中のSO3の重量による全比率
    が40%より大きいことを特徴とする特許請求の範囲第
    1〜4項のいずれかに記載の方法。
  6. (6)反応時間が最大限度45時間であることを特徴と
    する特許請求の範囲第5項に記載の方法。
  7. (7)出発原料TPPを実質的に純粋なH2SO,中に
    溶解することおよびS03を極めて濃縮された発煙硫酸
    および/または液体So3の形で加えることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1〜6項のいずれかに記載の方法。
  8. (8)氷解物中に含まれる全体の酸化されてないスルホ
    ン化トリフェスルホスフィンに関スる、TPPTSのモ
    ル数(pに基づく)で表わした百分率が少(とも99チ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1〜7項のい
    ずれかに記載の方法。
  9. (9)氷解物中に含まれる全体の酸化され・たおよび酸
    化されてないスルホン化トリフェニルホスフィンに関す
    る、TPPTSのモル数(pに基づく)で表わした百分
    率が少くとも85チであることを特徴とする特許り青水
    の範囲第8項に記載の方法。 (IITPPTSを液−液抽出によって氷解物に含まれ
    る酸化物と分離することを特徴とする特許請求の範囲第
    1〜9項のいずれかにfl+E載の方法。 αI) 抽出剤がトリブチルホスフェートとジブチルブ
    チルホスホネートから選択されることを特徴とする特許
    請求の範囲第1o項に記載の方法。
JP59161650A 1983-08-03 1984-08-02 トリ−(m−スルホフエニル)−ホスフインの製造方法 Granted JPS60100590A (ja)

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FR8312776 1983-08-03

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