PL196012B1

PL196012B1 - Sposób wytwarzania nowych N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych

Info

Publication number: PL196012B1
Application number: PL360163A
Authority: PL
Inventors: Mirosław Soroka; Waldemar Goldeman
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2007-11-30
Also published as: PL360163A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania nowych N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową lub arylową, natomiast R1 i R2 oznaczają takie same lub różne grupy alkilowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, a zwłaszcza R1 i R2 oznaczają grupę karboksymetylową, grupę fosfonometylową lub grupę fosfinometylową, znamienny tym, że jedną część molową aminy poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu w związku wybranym z grupy obejmującej formaldehyd, formalinę, trioksan lub paraform, w przeliczeniu na każdą grupę NH w aminie, i co najmniej jedną częścią molową kwasu fosfonawego o wzorze ogólnym 2, w którym R posiada podane poprzednio znaczenia, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 273-373 K w polarnym rozpuszczalniku, wobec katalitycznej ilości silnego kwasu, korzystnie kwasu solnego, aż do przereagowania substratów, po czym wydziela się N- -podstawiony kwas aminometylo(organo)fosfinowy

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową lub arylową, natomiast R1i R2 oznaczają takie same lub różne grupy alkilowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, a zwłaszcza R1i R2 oznaczają grupę karboksymetylową, grupę fosfonometylową lub grupę fosfinometylową.

N-podstawione kwasy aminometylo(organo)fosfinowe znajdują zastosowanie jako odczynniki kompleksujące metale, inhibitory korozji, inhibitory osadzania się kamienia kotłowego oraz jako odczynniki chemiczne.

Dotychczas nie jest znany sposób wytwarzania N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych.

Sposób wytwarzania N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych według wynalazku polega na tym, że jedną część molową aminy poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu w związku wybranym z grupy obejmującej formaldehyd, formalinę, trioksan lub paraform , w przeliczeniu na każdą grupę NH w aminie, i co najmniej jedną częścią molową kwasu fosfonawego o wzorze ogólnym 2, w którym R posiada podane poprzednio znaczenia, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 273-373 K w polarnym rozpuszczalniku, wobec katalitycznej ilości silnego kwasu, korzystnie kwasu solnego, aż do przereagowania substratów, po czym wydziela się N-podstawiony kwas aminometylo(organo)fosfinowy.

W wariancie sposobu według wynalazku zamiast kwasu fosfonawego stosuje się roztwór sporządzony przez zmieszanie dichlorku kwasu fosfonawego z wodą, po czym reakcję prowadzi się dalej w sposób analogiczny jak poprzednio.

W innym wariancie sposobu według wynalazku w charakterze polarnego rozpuszczalnika stosuje się wodę lub alkohol.

Jeszcze inny wariant sposobu według wynalazku polega na tym, że N-podstawione pochodne kwasów aminometylo(organo)fosfinowych wydziela się przez oddestylowanie nadmiaru rozpuszczalnika pod zmniejszonym ciśnieniem i krystalizację.

Zasadniczą korzyścią techniczno-użytkową, wynikającą ze stosowania sposobu wytwarzania według wynalazku, jest otrzymywanie z wysoką wydajnością nowych N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.

Przykład 1. 3,6 g, 0,020 mola fenylodichlorofosfiny dodaje się w temperaturze około 273 K do około 7 g wody. Miesza się w tej temperaturze przez około 30 minut, a następnie dodaje 2,7 g, 0,020 mola kwasu iminodioctowego. Do otrzymanego roztworu dodaje się porcjami pod powierzchnię cieczy 3,3 g 37% formaliny, 0,040 mola energicznie mieszając i utrzymując temperaturę około 363368 K. Następnie ogrzewa się 2 godziny w temperaturze około 373 K, aż do całkowitego przereagowania substratów (przebieg reakcji można monitorować mierząc widma 31P NMR), po czym mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej co powoduje krystalizację produktu, który sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa trzykrotnie po 5 cm³ 50% (v/v) roztworem acetonu w wodzie, suszy na powietrzu w temperaturze pokojowej, w wyniku czego otrzymuje się 3,4 g, 60% wydajności kwasu N,N-bis(karboksymetylo)aminometylo(fenylo)fosfinowego, którego identyczność potwierdza widmo NMR: H1NMR (D2O+NaOD, d [ppm], J [Hz]): 2,7 d (2H, CH2P, J=6,9), 2,95 s (4H, CH2), 7,28-7,4 m (6H, ArH meta+para), 7,5-7,6 m (ArH orto).

Przykład 2. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 3,6 g fenylodichlorofosfiny stosuje się 2,3 g, 0,020 mola metylodichlorofosfiny, w wyniku czego otrzymuje się 2,2 g, 50% wydajności kwasu N,N-bis(karboksymetylo)aminometylo(metylo)fosfinowego, którego identyczność potwierdza widmo NMR: H1NMR (D2O+D2SO4, d [ppm], J [Hz]): 1,1 d (3H, CH3, J=15), 3,29 d (2H, CH2P, J=8,9), 3,9 s (4H, CH2).

Przykład 3. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 2,7 g kwasu iminodioctowego stosuje się 0,36 g, 0,0067 mola chlorku amonu, w wyniku czego otrzymuje się 1,9 g, 60% wydajności kwasu nitrilotris(metyleno)tris(fenylofosfinowego), którego identyczność potwierdza widmo NMR: H1NMR (D2O+NaOD, d [ppm], J [Hz]): 2,81 t (6H, CH2, J=11,3), 6,85-6,98 m (12H, ArH meta+orto), 7,2 t (3H, ArH para, J=6,9).

Przykład 4. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 2,7 g kwasu iminodioctowego stosuje się 1,1 g, 0,010 mola benzyloaminy, w wyniku czego otrzymuje się 3,4 g, 81%

PL 196 012 B1 wydajności kwasu N-(benzylo)-iminobis(metyleno)bis(fenylofosfinowego), którego identyczność potwierdza widmo NMR: H1 NMR (D2O+NaOD, d [ppm], J [Hz]): 2,8 d (4H, CH2P, J=10,5), 3,6 s (2H,

CH2Ph), 6,6 d (2H, ArH orto (benzyl), J=7,3), 6,9 t (2H, ArH meta (benzyl), J=7,4), 7,0 t (1H, ArH para (benzyl), J=7,3), 7,15-7,4 m (10H, ArH).

P r z y k ł a d 5. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 2,7 g kwasu iminodioctowego stosuje się 0,75 g, 0,010 mola glicyny, w wyniku czego otrzymuje się 2,5 g, 66% wydajności N,N-bis(metyleno)bis(fenylofosfino)glicyny, której identyczność potwierdza widmo NMR: H1 NMR (D2O+NaOD, d[ppm], J [Hz]): 2,75 d (4H, CH2P, J=8,3), 2,94 s (2H, CH2), 7,1-7,3 m (6H, ArH meta+para) 7,35-7,4m (4H, ArH orto).

P r z y k ł a d 6. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 2,7 g kwasu iminodioctowego stosuje się 2,0 g, 0,020 mola dipropyloaminy, w wyniku czego otrzymuje się 5,0 g, 99% wydajności oleistego kwasu N,N-dipropylo-aminometylo(fenylo)fosfinowego, którego identyczność potwierdza widmo NMR: H1 NMR (D2O, d [ppm], J [Hz]): 0,67t (6H, CH3CH2, J=7,3), 1,4-1,5 m (4H, CH3CH2), 2,98 dxt (4H, CH2N, J=8,4, JHCCP=6,8), 3,3 d (2H, CH2P, J=9,6), 7,35-7,5 m (3H, ArH meta+para), 7,6-7,7m (2H, ArH orto).

P r z y k ł a d 7. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 2,7 g kwasu iminodioctowego stosuje się 2,0 g, 0,020 mola dipropyloaminy, a zamiast 3,6 g fenylodichlorofosfiny stosuje się 2,3 g, 0,020 mola metylodichlorofosfiny, w wyniku czego otrzymuje się 3,8 g, 99% wydajności oleistego kwasu N,N-dipropylo-aminometylo(metylo)fosfinowego, którego identyczność potwierdza widmo NMR: H1 NMR (D2O+D2SO4, d [ppm], J [Hz]): 0,13 t (6H, CH3CH2, J=7,3), 0,85 d (3H, PCH3, J=14,85),0,92 dxt (4H, CH3CH2, J=7,3), 2,44 dxt (4H, CH2N, J=7,0, JHCCP=5,0), 2,78 d (2H, CH2P, J=8,9).

P rz y kł a d 8. 7,51 g, 0.10 mola glicyny, 28,4 g, 0,20 mola kwasu fenylofosfonawego, 80 g 6M kwasu solnego i 9,0 g, 0,30 mola formaldehydu ogrzewa się w temperaturze 353 K pod chłodnicą zwrotną, aż do całkowitego przereagowania kwasu fenylofosfonawego (stopień przereagowania można monitorować mierząc widma P31 NMR mieszaniny reakcyjnej), otrzymuje się w wyniku 25 g, 66% wydajności N,N-bis(metyleno)bis(fenylofosfino)glicyny identycznej jak w przykładzie 5.

P r z y k ł a d 9. Postępuje się jak w przykładzie 8, z tą różnicą, że zamiast glicyny stosuje się 13,3 g, 0,10 mola kwasu iminodioctowego, a zamiast kwasu fenylofosfonawego, stosuje się 8,0 g, 0,10 mola kwasu metylofosfonawego, otrzymuje się w wyniku 11,0 g, 50% wydajności kwasu N,N-bis(karboksymetylo)aminometylo(metylo)fosfinowego, identycznego jak w przykładzie 2.

Claims

1. Sposób wytwarzania nowych N-podstawionych pochodnych kwasów aminometylo(organo)fosfinowych przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową lub arylową, natomiast R1 i R2 oznaczają takie same lub różne grupy alkilowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, a zwłaszcza R1 i R2 oznaczają grupę karboksymetylową, grupę fosfonometylową lub grupę fosfinometylową, znamienny tym, że jedną część molową aminy poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu w związku wybranym z grupy obejmującej formaldehyd, formalinę, trioksan lub paraform, w przeliczeniu na każdą grupę NH w aminie, i co najmniej jedną częścią molową kwasu fosfonawego o wzorze ogólnym 2, w którym R posiada podane poprzednio znaczenia, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 273-373 K w polarnym rozpuszczalniku, wobec katalitycznej ilości silnego kwasu, korzystnie kwasu solnego, aż do przereagowania substratów, po czym wydziela się N-podstawiony kwas aminometylo(organo)fosfinowy.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do reakcji stosuje się roztwór kwasu fosfonawego wytworzony z dichlorku kwasu fosfonawego i wody.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w charakterze polarnego rozpuszczalnika stosuje się wodę lub alkohol.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że N-podstawione pochodne kwasów aminometylo(organo)fosfinowych wydziela się przez oddestylowanie nadmiaru rozpuszczalnika pod zmniejszonym ciśnieniem i krystalizację.