JPS6412278B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6412278B2
JPS6412278B2 JP55112278A JP11227880A JPS6412278B2 JP S6412278 B2 JPS6412278 B2 JP S6412278B2 JP 55112278 A JP55112278 A JP 55112278A JP 11227880 A JP11227880 A JP 11227880A JP S6412278 B2 JPS6412278 B2 JP S6412278B2
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JP
Japan
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superacid
acid
aromatic
unreacted
dihalide
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Application number
JP55112278A
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English (en)
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JPS5630992A (en
Inventor
Jeemusu Kozenzu Rosu
Jon Hoogan Fuiritsupu
Jon Raakuhamu Maikeru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of JPS5630992A publication Critical patent/JPS5630992A/ja
Publication of JPS6412278B2 publication Critical patent/JPS6412278B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • C07F9/52Halophosphines

Description

【発明の詳现な説明】 本発明は加燐酞反応に関し、たたその反応に䜿
甚するのに適したスヌパヌ酞觊媒に関する。さら
に詳しくは、本発明はアクリロニトリルの二量化
における觊媒ずしお有甚なある皮のホスホン酞化
合物およびホスフむン酞化合物の前駆䜓ずしお䜿
甚されるアリヌル眮換亜ホスホン酞ゞハラむド化
合物の補造方法に関する。 アリヌル眮換亜ホスホン酞ゞハラむドは、フリ
ヌデルクラフツ反応に基く加燐酞反応によ぀お補
造するこずができ、その堎合に芳銙族出発原料、
䟋えばベンれンたたは眮換ベンれン化合物、ず䞉
ハロゲン化燐普通は、䞉塩化燐ずを、塩化ア
ルミニりム、塩化第二鉄、塩化第錫たたは塩化
亜鉛のようなルむス酞觊媒の存圚䞋に反応させ
る。かくしお埗られる亜ホスホン酞ゞハラむド化
合物は、次いでアルコヌルたたは塩基ずの反応に
よ぀お察応するホスホン酞化合物に倉えるこずが
でき、あるいは最初に䞍均化反応觊媒、䟋えば塩
化亜鉛ず共に加熱しお、䞉ハロゲン化燐の攟出を
䌎な぀お亜ホスフむン酞モノハラむド化合物を生
成させ、次いで該モノハラむド化合物をアルコヌ
ル化するこずによ぀お察応するホスフむン化合物
に倉えるこずができる。䞊蚘の劂きアリヌル眮換
亜ホスホン酞ゞハラむドの補造およびそれに匕き
続くホスホン酞化合物およびホスフむン酞化合物
ぞの倉換は我々の欧州特蚱出願No.79301358.2明现
曞に蚘茉されおいる。そのようなホスホン酞化合
物およびホスフむン酞化合物は、我々の英囜特蚱
第1546807号、同第1547432号および欧州特蚱出願
No.79301358.2明现曞に蚘茉の方法によりアクリロ
ニトリルを二量化しお䞻ずしお−ゞシアノ
ブテン類ずするための觊媒ずしお有甚である。こ
の二量化方法は、実質的に氎分およびプノヌル
系安定剀を含たないアクリロニトリルをホスホン
酞化合物たたはホスフむン酞化合物觊媒ず接觊さ
せるこずからなり、か぀その際にアクリロニトリ
ルをプロトン䟛䞎可胜な䞍掻性有機溶媒および
堎合によ぀おは䞍掻性の非ヒドロキシ性助溶媒
䞭に溶解させお甚いるこずを特城ずする。 慣甚のフリヌデルクラフツ反応甚ルむス酞觊媒
の䞻芁な欠点の理由は、そのような觊媒を過剰の
モル量で甚いなければならないこずにある。さら
には䞀般的にそのような觊媒は、生成する亜ホス
ホン酞ゞハラむド化合物ず安定な錯䜓を圢成し、
そしおそのような錯䜓から亜ホスホン酞ゞハラむ
ド化合物を埗るために必芁ずされる分解凊理は、
觊媒の党くの損倱を招くすなわち、觊媒は回収
䞍胜である。亜ホスホン酞ゞハラむド化合物ず
觊媒ずの間での錯䜓の圢成は反応の終期にオキシ
ハロゲン化燐を添加しお〔JACS、73、755
1951ブフナヌ及びロツクハヌト〕、それにより
ルむス酞ず安定な過可胜な錯䜓を圢成させるこ
ずにより、あるいは塩基、䟋えばピリゞンを添加
しお、亜ホスホン酞ゞハラむド化合物觊媒錯䜓
を分解するこずにより、克服できるけれども、こ
れらの解決法のうちのいずれのものも錯化した觊
媒の回収にたでは至らない。さらにはオキシハロ
ゲン化燐の䜿甚は、远加過工皋を䞎え、これに
より党䜓の補造コストが増加する。 アリヌル眮換亜ホスホン酞ゞハラむドの補造の
ためにフリヌデルクラフツ反応ルヌトを䜿甚する
こずの重倧な欠点は、加燐酞反応觊媒ずしおのル
むス酞の䞀定域遞択性が䜎いこずから生じ、埓぀
お異性䜓混合物がしばしば生成されるこずにあ
る。䟋えば「J.Inorganic Nuclear Chemistry」
25、3351963にR.Schmutzlerは、「J.A.C.S.」
73、7551951のBuchner等蚘茉の反応条件を甚
いお、塩化アルミニりムの存圚䞋でトル゚ンを䞉
塩化燐ず反応させ、ほが等しい割合でパラ異性䜓
ずメタ異性䜓ずが埗られるこずを蚘茉しおいる。
パラ異性䜓は我々の目的にず぀お奜たしい異性䜓
であり、その理由はパラ−アリヌル眮換のホスフ
むン酞化合物およびホスホン酞化合物は前述のア
クリロニトリルの二量化に甚いる奜たしい觊媒で
あるからである。さらには、アルコキシ眮換プ
ニル亜ホスホン酞ゞハラむドを補造するための慣
甚フリヌデルクラフツ反応ルヌトは、穏かなルむ
ス酞觊媒、䟋えば塩化第二錫および塩化第二鉄を
甚いる堎合を陀き、脱アルキル化を生じ易い。そ
のような穏和な觊媒は、䞭庞の高い収率を䞎える
けれども、長い反応時間、䟋えば〜日間を必
芁ずする〔䟋えば「J.Organic Chemistry」40、
3431975、J.A.Miles等参照〕。 ルむス酞の代りずしお皮々の觊媒がフリヌデル
クラフツ法による芳銙族化合物のアシル化および
アルキル化に甚いられおきおいる。䟋えば
「Chemical Reviews」77、72〜731977にはR.
D.Howell等によ぀お、トリフルオロメタンスル
ホン酞および類瞁スルホン酞類はフリヌデルクラ
フツ法アシル化剀䟋えば芳銙族化合物のアシル
化甚であるこずが蚘茉され、たた米囜特蚱第
3708553号明现曞G.A.Olah、゚ツ゜・リサヌ
チ・アンド・゚ンゞニアリング瀟には、ルむス
酞ずフルオロスルホン酞フルオロ硫酞もしく
はトリフルオロメタンスルホン酞ずを組合せたも
のからなる觊媒の存圚䞋にパラフむン系および
たたはアルキル眮換芳銙族炭化氎玠をオレフむン
でアルキル化するこずが蚘茉されおいる。G.A.
Olahは「Synthesis」6721978においお、觊媒
ずしお固䜓の過北玠化暹脂スルホン酞を甚いおベ
ンれンおよび眮換ベンれン化合物ずアロむル
クロリドおよびアロむル無氎物ずの接觊アシ
ル化反応を蚘茉しおいる。珟圚たで、これらの觊
媒皮のいずれも加燐酞反応に応甚されおいない。 我々は慣甚ルむス酞觊媒を甚いる堎合のフリヌ
デルクラフツ法ルヌトによる加燐酞反応に関する
欠点のほずんどが、スヌパヌ酞觊媒の䜿甚によ぀
お事実䞊克服されうるこずを芋出した。 本発明によれば、芳銙族化合物ず䞉ハロゲン化
燐ずを、トリフルオロメタンスルホン酞、トリフ
ルオロメタンスルホン酞ず五北化アンチモンずの
組合せ、及び固䜓過北玠化暹脂スルホン酞から遞
択されたスヌパヌ酞の存圚䞋で反応させるこずか
らなる芳銙族亜ホスホン酞ゞハラむドの補造方法
が提䟛される。 本発明方法は、䞀般匏 R1、R2、R3は電子䟛䞎眮換基たたは氎玠原子、
あるいはR1たたはR3のいずれかがR2ず共に融合
脂環の郚分をなし、はハロゲン原子であるの
化合物の補造に特に応甚するこずができ、この方
法は䞀般匏 の化合物を䞉ハロゲン化燐ず、スヌパヌ酞の存圚
䞋で、反応させるこずからなる。 「電子䟛䞎眮換基」ずは、芳銙族栞に付いた眮
換基であ぀お、負のハメツト・シグマσ定数
を䞎えるものを意味する。 ハメツト・シグマσ定数に぀いおの怜蚎お
よびほずんどの䞀般的眮換基に぀いおの数倀を瀺
す衚は、「Quarterly Reviews」、Vol.18、1964、
pp295〜320のClark等の文献に蚘茉されおいる。 適圓な電子䟛䞎眮換基の䟋ずしおは、アルコキ
シ基、䟋えばメトキシ、゚トキシ、む゜プロポキ
シおよび−ブトキシ基アルキル基、䟋えばメ
チル、゚チルおよびプロピルがある。このよう
なアルコキシおよびアルキル基は、奜たしくは
〜個、殊に〜個の炭玠原子を含むものであ
る。 ハロゲン化燐は、察応する北化物、塩化物、臭
化物たたは沃化物であ぀およいが、奜たしくは䞉
塩化燐を甚いる。 反応時間は広く倉わりうるが、䞀般的には、芳
銙族化合物の転化率および目的ずする加燐酞反応
生成物の収率の䞡者が最適化されるように遞択さ
れる。反応時間は〜24時間であるが、より䞀般
的には〜10時間である。還流時間埌に、反応混
合物は宀枩たで攟冷し、次いで以䞋の(i)〜(iii)のう
ちの䞀぀の凊理を行う。その第䞀はブレンステツ
ド酞成分の回収を望たない堎合に甚いられる凊理
であり、残りの二぀はブレンステツド酞の郚分的
たたは完党な回収が望たれる堎合に、別個にたた
は䞀緒に応甚できるものである。 (i) 残留酞觊媒、未反応芳銙族化合物および未反
応䞉ハロゲン化燐を枛鎖䞋にすべお陀去し、匕
き続き加燐酞反応生成物を真空蒞留によ぀お単
離する。 (ii) 冷华埌の反応混合物に炭化氎玠溶媒を添加し
お盞分離により、スヌパヌ酞を重質盞に含たせ
お分離させる。この凊理操䜜は連続匏再埪環プ
ロセスの基瀎をなすようにするこずができ、そ
の堎合に重質盞を反応混合物ぞ返還する。軜質
盞は分離埌に、炭化氎玠溶媒、未反応芳銙族化
合物および䞉ハロゲン化燐を枛圧で陀去し、そ
しお加燐酞反応生成物を真空蒞留によ぀お単離
できる。皀塩酞を甚いおの蒞留残枣の加氎分解
によ぀お、䞀般的にはある皮のホスフむン酞ず
共に錯化されおいたブレンステツド酞が氎和物
の圢で解攟される。この酞氎和物は五酞化燐か
らの蒞留によ぀お無氎圢に倉えるこずが容易で
ある。䟋えばM.Fieser等は「Reagents for
Organic Synthesis」Vol.4p.5321974、
Wileyにおいお、トリフルオロメタンスルホ
ン酞氎和物からその無氎物の補造に぀いお詳し
く述べおいる。適圓な脂肪族、脂環匏たたは芳
銙族炭化氎玠溶媒は、誘電恒数が以䞋の液
䜓、䟋えば−ペンタン、メチルヘキサン、シ
クロヘキサン、゚チルベンれン等であり、ある
堎合には芳銙族化合物出発原料自䜓であ぀
おもよい。炭化氎玠溶媒は䞀般に反応混合物よ
りも容量で1.5〜倍、奜たしくは〜倍過
剰に加える。 (iii) 反応生成混合物䞭の残留スヌパヌ酞を適圓な
有機塩基ず錯化させる。埗られる鎖䜓を、未反
応芳銙族化合物、未反応の䞉ハロゲン化燐およ
び加燐酞反応生成物から、沈柱固圢物たたは分
離した油状物ずしお陀き、そしお匕き続き、䟋
えば脱むオン氎を甚いお加氎分解するず遊離の
ブレンステツドスヌパヌ酞がその氎和物の圢で
再生される。錯䜓の沈柱たたは分離は䞊蚘(ii)に
瀺した劂き炭化氎玠溶媒の添加によ぀お助長さ
れ、そのような溶媒は反応混合物の容積ず同皋
床の量添加される。この凊理操䜜は連続匏再埪
環プロセスの基瀎をなす。未反応の芳銙族化合
物および䞉ハロゲン化燐は軜質盞から陀去さ
れ、そしお加燐酞反応生成物は匕き続き真空蒞
留によ぀お単離される。皀塩酞を甚いおの蒞留
残枣の加氎分解によ぀お䜕がしかの鎖化された
酞が氎和物の圢で、䞀般にはある皮のホスフむ
ン酞ず共に解攟される。適圓な有機塩基ずしお
は、第䞉玚脂肪族アミンおよび芳銙族アミン、
䟋えばトリ゚チルアミン、ゞ゚チルアニリン、
ピリゞン等がある。かかる有機塩基は、反応混
合物䞭のスヌパヌ酞觊媒の党量よりも1.2〜
倍のモル過剰で加えられる。この凊理操䜜は、
䞊蚘(ii)の凊理操䜜よりも高いブレンステツドス
ヌパヌ酞回収率をもたらす。 固䜓過北玠化暹脂スルホン酞を甚いるずきに採
甚する反応条件は、該スヌパヌ酞の担持された床
ず、芳銙族化合物およびハロゲン化燐の混合物ず
を、溶媒の䞍存圚䞋に還流枩床で接觊させるよう
な条件である。反応時間は広範に倉わりうるが、
この堎合にも芳銙族化合物の転化率および加燐酞
反応生成物の収率が最適化されるように遞定され
る。反応時間は〜30時間の範囲内であるが、奜
たしくは〜18時間の範囲内である。還流の時間
埌に、反応混合物を攟冷し、固䜓スヌパヌ酞觊媒
床を過剰の芳銙族化合物で掗浄しお加燐酞反応生
成物を掗い出す。このスヌパヌ酞床を掗浄するの
に甚いる芳銙族化合物の量は、䞀般に反応混合物
の量の1/3皋床に盞圓するものである。次いで固
䜓スヌパヌ酞は、たずメタノヌルで掗浄しお過浄
の反応剀および生成物を陀き、次に皀塩酞で加氎
分解し、脱むオン氎で完党に掗浄し、そしお最埌
に真空也燥するこずにより再掻性化される。この
凊理操䜜は連続匏再埪環プロセスの基瀎をなす。
加燐酞反応生成物は過浄の芳銙族化合物およびハ
ロゲン化燐を枛圧䞋に陀去しおした぀た埌の反応
混合物から真空蒞留によ぀お単離される。 これらのスヌパヌ酞觊媒ず亜ホスホン酞ゞハラ
むド生成物ずの䌚合が可成りの皋床たで生じお、
觊媒生成物鎖䜓を圢成するが、その錯䜓は氎た
たは皀酞の添加により容易に分解されお、かくし
お觊媒が再生されるこずになる。このようにする
ず、觊媒生成物錯䜓の分解を生じさせるために
慣甚フリヌデルクラフツ觊媒にオキシハロゲン化
燐を添加するこずにより垰因する觊媒の損倱は回
避される。 亜ホスホン酞ゞハラむド化合物の補造に甚いる
スヌパヌ酞の割合は、芳銙族出発原料のモル圓
り0.05〜0.25モル、奜たしくは0.05〜0.15モルの
スヌパヌ酞ずなるようにする。スヌパヌ酞が固䜓
暹脂スルホン酞である堎合には䞊蚘モル装入量
は、反応混合物䞭の芳銙族化合物100モル圓りの
スルホン酞基−SO3Hのモル数を指すものず
する。兞型的な収率は、〜60さらに兞型的
には10〜30の転化率に぀いお85〜95であ
る。比范的䜎モルのスヌパヌ酞を甚いおの収率
は、芳銙族化合物出発原料に盞察しお兞型的には
わずかにモル過剰で甚いられる慣甚ルむス酞觊媒
で達成される収率ずほが察等である。 スヌパヌ酞觊媒の䜿甚によ぀お眮換芳銙族化合
物の加燐酞反応においお慣甚ルむス酞觊媒の䜿甚
ず比范しお䞀定域䜍眮遞択性が埗られる。䟋
えばトリフルオロメタンスルホン酞の存圚䞋にお
いおトル゚ンず䞉塩化燐ずを反応させるず、90
のパラトリル亜ホスホン酞ゞクロリドず10のオ
ルトトリル亜ホスホン酞ゞクロリドずのモル比で
生成物が埗られる。これに察しお、ルむス酞觊媒
は、ほが等割合でメタおよびパラ異性䜓を生じさ
せる。 本発明方法はアルコキシ眮換亜ホスホン酞ゞハ
ラむド補造のための䞀般的ルヌトを提䟛する。 本発明方法によ぀お埗られる芳銙族眮換亜ホス
ホン酞ゞハラむドは、アクリロニトリルの二量化
のための觊媒ずしお有効なホスホン酞化合物ホ
スホナむトおよびホスフむン酞化合物ホスフ
むナむトの補造のための前駆䜓ずしお有甚であ
る。 本発明を以䞋実斜䟋により説明する。 実斜䟋〜は、ブレンドステツドスヌパヌ酞
トリフルオロメタンスルホン酞を−キシレ
ン、トル゚ンおよびアニ゜ヌルの加燐酞反応の觊
媒ずしお甚い、その加燐酞反応生成物を単離する
堎合を瀺す。 実斜䟋はブレンステツドスヌパヌ酞ルむス
酞の組合せトリフルオロメタンスルホン酞ず五
北化アンチモンをアニ゜ヌルの加燐酞反応の觊
媒ずしお甚い、その加燐酞反応生成物を単離する
堎合を瀺す。 実斜䟋およびは、ブレンステツドスヌパヌ
酞を−キシレンの加燐酞反応の觊媒ずしお甚
い、そのスヌパヌ酞を郚分的に回収する堎合を瀺
す。加燐酞反応生成物およびスヌパヌ酞の分析は
それぞれP31およびF19のnmrによ぀お行぀た。 実斜䟋およびは、過北玠化暹脂スルホン酞
NAFION511をトル゚ンおよび−キシレンの数
サむクルにわたる加燐酞反応の觊媒ずしお甚い、
そのスヌパヌ酞を再生するこずを瀺す。生成物の
分析はP31のnmrによ぀お行぀た。 実斜䟋は過北玠化暹脂スルホン酞
NAFTION511をトル゚ンの加燐酞反応觊媒ずし
お甚い、加燐酞反応生成物を単離する堎合を瀺
す。 NAFION511は米囜デナ・ポン瀟補のものであ
り、トリフルオロメタンスルホン酞はフルオロケ
ミ瀟補のものであ぀た。 䞋蚘の実斜䟋においおすべおの操䜜は慎重に也
燥した装眮および詊薬を甚いお、也燥、䞍掻性雰
囲気䞭で実斜した。 実斜䟋  也燥−キシレン21.2、0.2モル、蒞留盎
埌の䞉塩化燐82.4、0.6モルおよびトリフ
ルオロメタンスルホン酞3.4、0.02モルの
混合物を時間還流させた。䜎北点物質を枛圧䞋
に陀去し、埗られた油状物を枛圧蒞留しお未反応
−キシレン5.7および−キシリル
亜ホスホン酞ゞクロリド9.8、bp100〜102
℃0.5mmHgを埗た。これは−キシレンの73
の転化率においお33の収率に盞圓する。蒞留
䞍胜残枣を氎で凊理しお分解し、アセトンで掗浄
した。固䜓残枣1.5、mp211〜214℃はゞ−
−キシリルホスフむン酞ず同定された。 実斜䟋  也燥トル゚ン18.4、0.2モル、新鮮な䞉塩
化燐82.4、0.6モルおよびトリフルオロメ
タンスルホン酞1.7、0.01モルを時間還
流させた。実斜䟋のように凊理した。分別蒞留
によ぀お未反応トル゚ン2.2ず、90の
−トリル亜ホスホン酞ゞクロリドおよび10の
−トリル亜ホスホン酞ゞクロリドの混合物
bp66〜72℃0.7〜1.0mmHgずを埗た。これは
トル゚ンの89の転化率においお28の収率に盞
圓する。蒞留䞍胜残留物を氎性アセトンから再結
晶させた。これ1.4は、ゞトリル亜ホスフ
むン酞ず同定させた。 実斜䟋  也燥アニ゜ヌル21.6、0.2モル、新鮮な䞉
塩化燐82、0.6モルおよびトリフルオロメ
タンスルホン酞1.7、0.01モルの混合物を
時間還流させた。実斜䟋のように凊理した。
分別蒞留によ぀お未反応アニ゜ヌル5.1お
よび−アニシル亜ホスホン酞ゞクロリド12.9
、bp96〜102℃0.15〜0.20mmHgを埗た。蒞
留䞍胜残枣4.6は氎性アセトンから結晶化
せず、これは−アニシルホスフむン酞ず同
定された。 実斜䟋  −アニシル亜ホスホン酞ゞクロリド 也燥アニ゜ヌル21.6、0.2モル、蒞留盎埌
の䞉塩化燐82、0.6モル、トリフルオロメタ
ンスルホン酞1.7、0.01モルおよびグラフ
アむト䞊担持五北化アンチモン0.52、47
SbF5、0.01モルを䞀緒に窒玠雰囲気䞭で時間
還流した。グラフアむトは现孔床のガラス焌結
フむルタヌおよび珪藻土を甚いお別し、埗られ
た黄色の溶液を、枛圧䞋で䞉塩化燐およびアニ゜
ヌルを陀去するこずにより濃瞮した。埗られた赀
色油状物を真空蒞留0.3mmHg、84〜88℃しお
11.71の−アニシル亜ホスホン酞ゞクロリド
を埗た。これはアニ゜ヌルの27.9の転化率を瀺
す。 実斜䟋  −キシリル亜ホスホン酞ゞクロリド 也燥−キシレン63.6、0.6モル、蒞留盎
埌の䞉塩化燐247.2、1.8モルおよびトリフ
ルオロメタンスルホン酞10.17、0.07モル
を䞀緒に窒玠雰囲気䞋に時間還流させた。埗ら
れた黄色の溶液に也燥ペンタン玄250mlを加
えたずころ、反応混合物は二぀の盞に分離した。
二盞が分離埌、それぞれをF19およびP31nmrで分
析した。スヌパヌ酞の定量分析倀は、暙準のトリ
フルオロメタンスルホン酞溶液ずの比范によ぀お
埗た。この比范分析によ぀おトリフルオロメタン
スルホン酞のうちの61が重質盞䞭に存圚するこ
ずが刀明した。−キシリル亜ホスホン酞ゞ
クロリドを添加トリプニルホスフむンに察しお
枬定した定量的P31nmr分析によ぀お、48.5の
−キシリル亜ホスホン酞ゞクロリド燐酞
内郚暙準に察しおシフト162.5ppmが軜質盞䞭
に存圚するこず、および10.6の−キシリ
ル亜ホスホン酞ゞクロリドが重質盞䞭に存圚する
こずが刀明した。これは−キシレンの転化率が
47.6であるこずを瀺しおいる。 実斜䟋  −キシリル亜ホスホン酞ゞクロリド 也燥−キシレン63.6、0.6モル、蒞留盎
埌の䞉塩化燐247.2、1.8モルおよびトリフ
ルオロメタンスルホン酞10.17、0.07モル
を䞀緒に窒玠雰囲気䞭で時間還流させた。埗ら
れた黄色の溶液にペンタン90ml䞭のゞ゚チル
アニリン10.8、0.72モルを時間にわたり
撹拌し぀぀滎状添加した。さらにペンタン90
mlを加えるず、二盞に明瞭に分離し、重質盞䞭
の黄色油状物をデカンテヌシペンにより軜質盞か
ら分離した。脱むオン氎60mlを油状物に加え
るず、その溶液は暖かくな぀た。トリフルオロメ
タンスルホン酞を暙準のトリフルオロメタンスル
ホン酞氎溶液ず比范した定量的F19nmr分析によ
぀お、氎性局䞭に74のトリフルオロメタンスル
ホン酞氎和物が存圚するこずが瀺された。ペンタ
ン、䞉塩化燐および未反応−キシレンを枛圧䞋
に軜質盞から陀去し、埗られた黄色油状物を真空
蒞留0.1mmHg、100〜115℃しお、31.04の
−キシリル亜ホスホン酞ゞクロリドを埗
た。これは−キシレンが25転化したこずを瀺
す。 実斜䟋  100のNAFION511を、䞋蚘のデナ・ポン瀟
の指定法によりそのカリりム塩圢から酞圢に倉え
た。カリりム塩圢の暹脂200mlの4M塩化氎玠酞䞭
に入れ、氎济䞊で還流条件䞋に20分間撹拌した。
次いでその混合物を10分間撹拌し、冷华し、塩化
氎玠酞をデカンテヌシペンで陀き、固䜓を200ml
の脱むオン氎で床掗浄した。この操䜜を回繰
返し、最埌のすすぎは、掗浄がPH詊隓玙で䞭和ず
なるたで行぀た。固䜓の真空也燥炉䞭で110〜120
℃においお玄24時間也燥した。このNAFION−
H+を次いで也燥窒玠雰囲気䞋で冷华し、真空䞭
に五酞化燐䞊で保存した。 このようにしお埗たNAFION−H+の掻性をそ
の酞の皋床の䞉぀のサンプルを粟確に秀量し
たものを、暙準氎酞化ナトリりム溶液で別々に滎
定するこずにより枬定した。各サンプルを脱むオ
ン氎50mlおよび固䜓塩化ナトリりム〜
で凊理し、そしお80〜95℃で30分間加熱し
た。各サンプルを、それがただ熱いうちに、プ
ノヌルフタレむン指瀺薬を甚いお0.1M氎酞化ナ
トリりム溶液で滎定した。遞定した終点は、10分
間安定にずどた぀た最初の点であ぀た。このよう
にしお酞の圓量重量E.Wすなわち圓量の
塩基を完党に䞭和させるNAFION−H+圢の
数を定めた。0.1M氎酞化ナトリりムに察する
䞉぀の滎定結果の平眪はE.W.1107を瀺した。
NAFION511のデナ・ポン瀟芏栌はE.W.1100
である。 還流コンデンサヌを備え、焌結ガラス円板现
孔床䞊に担持された32の䞊蚘のNAFION
−H+を含むガラス補抜出カラムを、油济䞭の䞞
底反応容噚䞊に装着した。反応容噚にトル゚ン
26、0.28モルおよび䞉塩化燐47、0.34
モルを装入し、混合物を91〜106℃で17時間還
流させた。觊媒の装入量は、反応混合物䞭の芳銙
族化合物100モル圓りのNAFION暹脂䞭のスルホ
ン酞基−SO3Hのモル数によ぀おも最も良く衚わ
される。この堎合、該暹脂酞の枬定された掻性を
勘案しお、NAFION−H+觊媒の装入量はトル゚
ンの10モルである。䞊蚘還流時間埌にカラムを
冷华させ、10mlのトル゚ンで回掗浄しお付着し
た生成物を陀去し、埗られた黄色の溶液を
P31nmr分析したずころ、トル゚ン転化率26に
おいお−トリル亜ホスホン酞ゞクロリド
燐酞内郚暙準に察しおシフト161.4ppmの85
の収率および−トリル亜ホスホン酞ゞク
ロリド燐酞内郚暙準に察しおシフト
162.8ppmのの収率を瀺した。 NAFION−H+をそれがただカラム䞭にあるず
きに100mlのメタノヌルで回凊理しお痕跡量の
トル゚ン、䞉塩化燐等を陀き、次いで取出しお本
䟋の第節に蚘茉のようにしお4Mの塩化氎玠酞
で凊理し、脱むオン氎で良く掗浄し、玄皋の
䞉぀のサンプルを取出し、滎定により暹脂の圓量
重量EWを枬定した。次いでこの再生觊媒
を、本䟋の最初に蚘茉したようにしお䜜぀た新し
いNAFION−H+の補充で32ずした。 䞊蚘接觊加燐酞反応を同じ方匏でさらにサむ
クル実斜し、各サむクルの終りにNAFIONを同
様に再生した。詊薬および觊媒の装入量、反応条
件、觊媒掻性ならびに生成物分析の結果を次衚
に瀺す。 【衚】 実斜䟋  実斜䟋に抂蚘の実隓操䜜を繰返したが、本䟋
ではトル゚ンの代りに−キシレンを甚い、そし
お加燐酞反応は぀のサむクルにわた぀お行い、
各サむクルの間でNAFION511觊媒の再生を行぀
た。この䟋で甚いたNAFIONは実斜䟋の぀
のサむクルに甚いたものず同じストツクからのも
のであり、埓぀お−キシレンの加燐酞反応の第
のサむクルに甚いた觊媒サンプルは未䜿甚ス
トツクから補充されたの分析量を陀いお、
実斜䟋のトル゚ン加燐酞反応の第のサむクル
埌に再生されたものず同じであ぀た。詊薬および
觊媒の装入量、反応条件、−キシレンの転化率
および−キシリル亜ホスホン酞ゞクロ
リドの収率を衚に瀺す。生成物の分析は
P31nmr分光分析で䞉塩化燐ず察照しお枬定した。 【衚】 実斜䟋  実斜䟋に蚘茉した装眮を甚い、NAFION−
H+51127、モル玄12時間、還流状態の
トル゚ン26、0.28モルおよび䞉塩化燐47
、0.3モルず接觊させた。次いで溶液を宀枩
にたで冷华し、NAFION−H+511カラムを20ml
のトル゚ンで回掗浄した。トル゚ンおよび䞉塩
化燐を枛圧䞋に陀去しお、埗られた油状物を真空
蒞留〜1.5mmHg、80〜90℃したずころ4.8
の−トリル亜ホスホン酞ゞクロリドを埗た。こ
の倀はトル゚ンの転化率10に盞圓する。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  芳銙族化合物ず䞉ハロゲン化燐ずを、トリフ
    ルオロメタンスルホン酞、トリフルオロメタンス
    ルホン酞ず五北化アンチモンずの組合せ、及び固
    䜓過北玠化暹脂スルホン酞から遞択されたスヌパ
    ヌ酞の存圚䞋で反応させるこずからなる芳銙族亜
    ホスホン酞ゞハラむドの補造方法。  化合物 ず䞉ハロゲン化燐ずをスヌパヌ酞の存圚䞋で反応
    させるこずからなり、生成する芳銙族眮換亜ホス
    ホン酞ゞハラむドは䞀般匏 R1、R2およびR3は電子䟛䞎眮換基たたは氎玠
    電子であるか、R1もしくはR3のいずれかがR2ず
    共に融合脂環の郚分をなし、はハロゲン原子で
    あるを有するこずを特城ずする特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の方法。  電子䟛䞎眮換基R1、R2、R3は〜個の炭
    玠原子を含むアルコキシたたはアルキル基より遞
    択される特蚱請求の範囲第項蚘茉の方法。  アルコキシ基は、メトキシ、゚トキシ、む゜
    プロポキシおよび−ブトキシ基から遞択され、
    そしおアルキル基は、メチル、゚チルおよびプロ
    ピル基から遞択される特蚱請求の範囲第項蚘茉
    の方法。  䞉ハロゲン化燐は䞉塩化燐である特蚱請求の
    範囲第〜項のいずれかに蚘茉の方法。  (i) トリフルオロメタンスルホン酞およびト
    リフルオロメタンスルホン酞ず五北化アンチモン
    ずの組合せから遞択されるスヌパヌ酞芳銙族化
    合物および䞉ハロゲン化燐を溶媒の䞍存圚䞋
    で、還流条件䞋に反応させお、芳銙族眮換亜ホス
    ホン酞ゞハラむド、未反応スヌパヌ酞、未反応芳
    銙族化合物および未反応䞉ハロゲン化燐よりなる
    反応生成混合物を埗お、(ii) その反応生成混合物
    を枛圧䞋に蒞留しお未反応スヌパヌ酞、未反応芳
    銙族化合物および未反応䞉ハロゲン化燐を陀去
    し、そしお匕き続き残留混合物を真空蒞留しお芳
    銙族眮換亜ホスホン酞ゞハラむドを単離する各工
    皋からなる特蚱請求の範囲第〜項のいずれか
    に蚘茉の方法。  (i) トリフルオロメタンスルホン酞およびト
    リフルオロメタンスルホン酞ず五北化アンチモン
    ずの組合せから遞択されるスヌパヌ酞芳銙族化
    合物および䞉ハロゲン化燐を溶媒の䞍存圚䞋
    で、還流条件䞋に反応させお、芳銙族眮換亜ホス
    ホン酞ゞハラむド、未反応芳銙族化合物、未反応
    䞉ハロゲン化燐および未反応スヌパヌ酞からなる
    反応生成混合物を埗お、(ii) 反応生成混合物に炭
    化氎玠溶媒を添加しお、炭化氎玠溶媒、未反応ス
    ヌパヌ酞の小割合、未反応芳銙族化合物、未反応
    䞉ハロゲン化燐および芳銙族眮換亜ホスホン酞ゞ
    ハラむドよりなる軜質盞ず未反応スヌパヌ酞の䞻
    芁郚からなる重質盞ずを圢成させそしお䞡盞を分
    離させ、(iii) 枛圧䞋で軜質盞を蒞留しお炭化氎玠
    溶媒、芳銙族化合物および䞉ハロゲン化燐を陀去
    し、匕き続いお残留混合物を真空蒞留しお芳銙族
    眮換亜ホスホン酞ゞハラむドを単離し、埗られた
    蒞留残枣を加氎分解しお、存圚しうるスヌパヌ
    酞亜ホスホン酞ゞハラむド錯䜓をスヌパヌ酞氎
    和物ずしお解攟し、このスヌパヌ酞氎和物を無氎
    物の圢に倉え、そしお(iv) 重質盞を反応生成混合
    物ぞ随意に再埪環させる各工皋からなる特蚱請求
    の範囲第〜項のいずれかに蚘茉の方法。  (i) トリフルオロメタンスルホン酞およびト
    リフルオロメタンスルホン酞ず五北化アンチモン
    ずの組合せから遞択されるスヌパヌ酞芳銙族化
    合物および䞉ハロゲン化燐を溶媒の䞍存圚䞋
    で、還流条件䞋に反応させお、芳銙族眮換亜ホス
    ホン酞ゞハラむド、未反応芳銙族化合物、未反応
    䞉ハロゲン化燐および未反応スヌパヌ酞からなる
    反応生成混合物を埗お、(ii) 反応生成混合物に有
    機塩基および堎合によ぀おは炭化氎玠溶媒を添加
    しお、炭化氎玠溶媒䜿甚の堎合、未反応䞉ハ
    ロゲン化燐および芳銙族眮換亜ホスホン酞ゞハラ
    むドからなる軜質盞ず、スヌパヌ酞および有機塩
    基の錯䜓からなる重質盞ずを圢成させそしお䞡盞
    を分離させ、(iii) 軜質盞を枛圧䞋に蒞留しお炭化
    氎玠溶媒䜿甚の堎合、芳銙族化合物および䞉
    ハロゲン化燐を陀去し、匕き続いお残留混合物を
    真空蒞留しお芳銙族眮換亜ホスホン酞ゞハラむド
    を単離し、埗られる蒞留残枣を加氎分解しお存圚
    しうるスヌパヌ酞亜ホスホン酞ゞハラむド錯䜓
    を分解しおスヌパヌ酞を氎和物ずしお解攟し、そ
    の氎和物を無氎物の圢に倉え、そしお(iv) 重質盞
    を加氎分解しおスヌパヌ酞氎和物を埗お、この氎
    和物を無氎物の圢に倉える各工皋よりなる特蚱請
    求の範囲第〜項のいずれかに蚘茉の方法。  (i) 溶媒の䞍存圚䞋に、固䜓過北玠化暹脂ス
    ルホン酞であるスヌパヌ酞、芳銙族化合物および
    䞉北化燐を還流条件䞋に反応させお芳銙族眮換亜
    ホスホン酞ゞハラむド 未反応芳銙族化合物、未
    反応䞉ハロゲン化燐および残留固䜓スヌパヌ酞よ
    りなる反応生成混合物を埗お、(ii) 固䜓スヌパヌ
    酞を反応生成混合物の残郚から分離し、その固䜓
    スヌパヌ酞を過剰の芳銙族化合物で掗浄しお残留
    芳銙族眮換亜ホスホン酞ゞハラむドを陀き、掗液
    を䞊蚘反応生成混合物残郚ぞ加え、掗浄枈固䜓ス
    ヌパヌ酞を加氎分解しおそのスヌパヌ酞を再生
    し、そしお(iii) 反応生成混合物およびそれに加え
    た䞊蚘掗液を枛圧䞋に蒞留しお芳銙族化合物およ
    び䞉ハロゲン化燐を陀き、匕き続き真空蒞留を適
    甚しお芳銙族眮換亜ホスホン酞ゞハラむドを単離
    する各工皋からなる特蚱請求の範囲第〜項の
    いずれかに蚘茉の方法。  スヌパヌ酞の割合は芳銙族化合物出発原料
    モル圓り0.05〜0.25モルの範囲内である〔ただ
    し、スヌパヌ酞が暹脂スルホン酞であるずきには
    䞊蚘モル割合は芳銙族化合物出発原料100モル圓
    りのスルホン酞基SO3Hのモル数を瀺すもの
    ずする〕特蚱請求の範囲第〜項のいずれかに
    蚘茉の方法。
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