PL220401B1 - Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzania - Google Patents
Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL220401B1 PL220401B1 PL402243A PL40224312A PL220401B1 PL 220401 B1 PL220401 B1 PL 220401B1 PL 402243 A PL402243 A PL 402243A PL 40224312 A PL40224312 A PL 40224312A PL 220401 B1 PL220401 B1 PL 220401B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acid
- mol
- mixture
- hours
- formalin
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 7
- MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N (aminomethyl)phosphonic acid Chemical compound NCP(O)(O)=O MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 93
- XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N taurine Chemical compound NCCS(O)(=O)=O XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229960003080 taurine Drugs 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N dimethylphosphinic acid Chemical compound CP(C)(O)=O GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims description 7
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 4
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 31
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 30
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 23
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 14
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 13
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000001394 phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N sodium oxido(oxo)phosphanium hydrate Chemical compound O.[Na+].[O-][PH+]=O KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101100184636 Rhodobacter capsulatus modA gene Proteins 0.000 description 3
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical class NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 hydroxide ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000607 proton-decoupled 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N trisodium;phosphite Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])[O-] NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Przedmiotem wynalazku jest poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz sposób wytwarzania poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego.
Z amerykańskiego opisu patentowego US4455240 znany jest poliamfolit zawierający jako część anionową grupy karboksylanowe, natomiast jako część kationową grupy aminiowe, fosfiniowe lub sulfonowe. Poliamfolity te otrzymuje się w wyniku kopolimeryzacji kwasów karboksylowych, które zawierają wiązania C=C, z odpowiednimi nienasyconymi solami amoniowymi, fosfiniowymi lub sulfonowymi. W europejskim opisie patentowym nr EP0082657 ujawniono zastosowanie podobnych poliamfolitów jako inhibitorów korozji w płynach wiertniczych. W opisie patentowym nr SU1578142 opisano syntezę poliamfolitów zawierających pirydynowe grupy kationowe, a w związkach ujawnionych w patencie nr SU817030 w części kationowej występują pochodne etylenodiaminy.
Istotę wynalazku stanowi poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego o wzorze 1.
Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego nie był dotychczas opisany w literaturze naukowej ani technicznej, a jest przeznaczony do stosowania jako uniwersalny bufor do korekty pH, do wiązania jonów wodorotlenowych, protonów i jonów metali. Poliamfolit znajduje zastosowanie do stabilizacji wody technologicznej, a także jako odczynnik analityczny.
Sposób wytwarzania poliamfolitu, pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego, o wzorze 1, polega na tym, że w pierwszym etapie jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z jedną częścią molową kwasu 2-aminoetanosulfonowego i co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, ewentualnie zawartego w substancji wybranej z grupy formalina, trioksan i parafom. Ponadto reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego wprowadzanego w ilości od 0,0 do 1,5 części molowych, aż do przereagowania substratów i utworzenia się mieszaniny fosfinometylowanych pochodnych kwasu 2-aminoetanosulfonowego, którą w drugim etapie poddaje się reakcji polikondensacji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, ewentualnie zawartego w substancji wybranej z grupy formalina, trioksan i parafom. Reakcję polikondensacji prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego wprowadzanego w ilości od 0,0 do 1,5 części molowych, aż do zakończenia polikondensacji. Otrzymany poliamfolit wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej przez odparowanie lotnych składników i otrzymuje się produkt, z którego można otrzymać dowolną postać użyteczną poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego.
W odmianie sposobu według wynalazku zamiast kwasu fosfinowego, stosuje się równoważną ilość części molowych fosfinianu sodu (podfosforynu sodu) i kwasu solnego.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania i na schemacie reakcji.
P r z y k ł a d 1
Do roztworu jednowodnego podfosforynu sodu (1,06 g, 0,010 mola) w wodzie (2,0 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 48 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję i pomiary NMR [PS149], z których wynika, że po 98 godzinach głównymi składnikami mieszaniny jest nieprzereagowany kwas fosfinowy (45%), kwas fosforowy (21%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (31%). Wyniki przedstawia tabela 1.
P r z y k ł a d 2
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (0,52 ml, 0,0050 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, jednowodny podfosforyn sodowy (0,53 g, 0,0050 mola), kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym mieszaninę
31 utrzymuje się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 48 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje reakcję pomiary NMR [PS148], z których wynika, że po 98 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (53%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (46%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosforowego i zawiera śladowe ilości nieprzereagowanego kwasu fosfinowego (<1%). Otrzymane wyniki przedstawiono w tabeli 1.
PL 220 401 B1
P r z y k ł a d 3
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml,
0,012 mola), po czym mieszaninę utrzymuje się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię po31 31 miarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 48 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje reakcję i pomiary NMR [PS150], z których wynika, że po 98 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (81%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (17%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosforowego i zawiera śladowe ilości nieprzereagowanego kwasu fosfinowego (<1%). Otrzymane wyniki przedstawiono w tabeli 1.
P r z y k ł a d 4
Postępuje się jak w przykładzie 3 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,25 ml, 0,0030 mola). Mieszaninę reakcyjną analizuje się
31 przy pomocy widm 31P{1H} i 31P NMR [PS151], z których wynika, że po 98 godzinach głównymi składnikami są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (64%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (35%). Mieszanina nie zawiera kwasu fosforowego i zawiera śladowe ilości nieprzereagowanego kwasu fosfonowego (<1%). Otrzymane wyniki przedstawiono w tabeli 1.
P r z y k ł a d 5
Postępuje się jak w przykładzie 3 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,50 ml, 0,0060 mola). Mieszaninę reakcyjną analizuje się
31 przy pomocy widm 31P{1H} i 31P NMR [PS152], z których wynika, że po 98 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (32%), związki zawierające fragment strukturalny CH2-P-H (45%) i nieprzereagowany kwas fosfonowy (13%). Otrzymane wyniki przedstawia tabela 1 i wykres 1.
T a b e l a 1. Skład mieszaniny reakcyjnej w zależności od stosunku molowego kwasu solnego do H2P(O)OH w temperaturze 298 K
| n[HCl]/n[H2P(O)OH] | Bilans kwasu i zasady Br0nsteda [mol] | N-CH2-P-CH2-N [%molP] | N-CH2-P-H [%molP] | H2P(O)OH [%molP] |
| 0,0/1,0 NaH2P(O)OH | 0,0 | 0,0 | 31 | 45 |
| 0,0/[0,5 NaH2P(O)OH+0,5 H2P(O)OH] | 0,5 | 53 | 46 | <1 |
| 0,0/1,0 | 1,0 | 81 | 17 | <1 |
| 0,30/1,0 | 1,3 | 64 | 35 | <1 |
| 0,60/1,0 | 1,6 | 32 | 45 | 13 |
Z przykładów 1-5 wynika, że optimum dla syntezy fosfinometylowanych pochodnych kwasu 2-aminoetanosulfonowego w temperaturze 298 K i w czasie 98 godzin wynosi 0,0 mola HCl na 0,5 mola kwasu fosfinowego i 0,5 mola podfosforynu sodu, co odpowiada wartości 0,5 różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Bransteda, natomiast optimum dla syntezy poliamfolitu pochodnej kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego wynosi 0,0-0,3 mola HCl na mol kwasu fosfinowego, co odpowiada wartości 1,0-1,3 różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Br0nsteda. Zmniejszenie kwasowości mieszaniny sprzyja reakcjom redoks, w wyniku których powstaje kwas fosforowy, natomiast zwiększenie kwasowości mieszaniny powoduje drastyczne zmniejszenie stopnia przereagowania i pojawienie się znaczących ilości związków zawierających fragment strukturalny P-CH2-OH.
P r z y k ł a d 6
Do roztworu jednowodnego podfosforynu sodu (1,06 g, 0,010 mola) w wodzie (2,0 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym mieszaninę utrzymuje się w temperaturze około 333 K i wykonuje się
31 serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 2 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje pomiary NMR [PS153], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny jest nieprzereagowany kwas fosfinowy (17%), kwas fosforowy (29%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (47%). Wyniki przedstawia tabela 2.
PL 220 401 B1
P r z y k ł a d 7
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (0,52 ml, 0,0050 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, jednowodny podfosforyn sodowy (0,53 g, 0,0050 mola), kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się 31 31 w temperaturze około 333 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 2 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje pomiary NMR [PS154], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (78%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (16%). Mieszanina zawiera niewielką ilość nieprzereagowanego kwasu fosfinowego (2%), natomiast nie zawiera kwasu fosforowego. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 8
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym miesza się w temperaturze około 333 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 2 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje pomiary NMR [PS155], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (81%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (16%). Mieszanina zawiera niewielką ilość nieprzereagowanego kwasu fosfinowego (<1%), natomiast nie zawiera kwasu fosforowego. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 9
Postępuje się jak w przykładzie 8 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,42 ml, 0,0050 mola). Mieszaninę reakcyjną analizuje się
31 przy pomocy widm P{1H} i P NMR [PS156], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (92%) oraz związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (5%). Mieszanina zawiera niewielką ilość nieprzereagowanego kwasu fosfinowego (<1%), natomiast nie zawiera kwasu fosforowego. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 10
Postępuje się jak w przykładzie 8 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,83 ml, 0,010 mola). Mieszaninę reakcyjną analizuje się przy
31 pomocy widm P{1H} i P NMR [PS157], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (47%), związki zawierające fragment strukturalny CH2-P-H (19%), nieprzereagowany kwas fosfinowy (2%) i aż 28% molowych fosforu w związkach, zawierających fragmenty PCH2OH. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
P r z y k ł a d 11
Postępuje się jak w przykładzie 8 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (1,25 ml, 0,015 mola). Mieszaninę reakcyjną analizuje się przy
31 pomocy widm P{1H} i P NMR [PS158], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (46%), monomeryczne związki zawierające fragment strukturalny CH2-P-H (15%), nieprzereagowany kwas fosfinowy (1%) i aż 34% molowych fosforu w związkach, zawierających fragmenty PCH2OH. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 2.
T a b e l a 2. Skład mieszaniny reakcyjnej w zależności od stosunku molowego kwasu solnego do H2P(O)OH w temperaturze 333 K
| n[HCl]/n[H2P(O)OH] | Bilans kwasu i zasady Br0nsteda [mol] | N-CH2-P-CH2-N [%P] | N-CH2-P-H [%P] | H2P(O)OH [%P] |
| 0,0/1,0 NaH2P(O)OH | 0,0 | <1 | 47 | 17 |
| 0,0/[0,5 NaH2P(O)OH+0,5 H2P(O)OH] | 0,5 | 78 | 16 | 2 |
| 0,0/1,0 | 1,0 | 81 | 15 | 0,0 |
| 0,50/1,0 | 1,5 | 92 | 5 | 0,0 |
| 1,0/1,0 | 2,0 | 47 | 19 | 2 |
| 1,5/1,0 | 2,5 | 46 | 15 | 1 |
PL 220 401 B1
Z przykładów 6-11 wynika, że optimum dla syntezy fosfinometylowanych pochodnych kwasu 2-aminoetanosulfonowego w temperaturze 333 K i w czasie 8 godzin wynosi 0,0 mola HCl na 0,5 mola kwasu fosfinowego i 0,5 mola podfosforynu sodu, co odpowiada wartości 0,5 różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Brensteda, natomiast optimum dla syntezy poliamfolitu pochodnej kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego wynosi 0,0-0,5 mola HCl na mol kwasu fosfinowego, co odpowiada wartości 1,0-1,5 różnicy między liczbą moli kwasu i zasady Brensteda. Zmniejszenie kwasowości mieszaniny sprzyja reakcjom redoks, w wyniku których powstaje kwas fosforowy, natomiast zwiększenie kwasowości mieszaniny powoduje drastyczne zmniejszenie stopnia przereagowania i pojawienie się znaczących ilości (aż do 34%) związków zawierających fragment strukturalny P-CH2-OH.
P r z y k ł a d 12
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym mieszaninę utrzymuje się w temperaturze około 298 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 48 godzinach dodaje się jeszcze 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), a po 98 godzinach dodaje się jeszcze jedną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR [PS150], z których wynika, że po 288 godzinach głównymi składnikami mieszaniny poreakcyjnej są związki polimeryczne, zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (95%). Z uzyskanego roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 343 K. Uzyskuje się poliamfolit w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [PS151D]: P NMR (D2O, δ [ppm]); szeroki sygnał od 15 do 16, przy małym stosunku S/N; 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,11 i 3,19 s+s (CH3N od produktów ubocznych), 3,20-4,30 szeroki multiplet (CH2S, NCH2P, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
P r z y k ł a d 13
Postępuje się jak w przykładzie 12 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,25 ml, 0,0030 mola), uzyskuje się poliamfolit w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [PS152D]: P NMR (D2O, δ [ppm]): szeroki sygnał od 15,2 do 16,6, przy małym stosunku S/N; 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,11 i 3,18 s+s (CH3N od produktów ubocznych), 3,20-4,30 szeroki multiplet (CH2S, NCH2P, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
P r z y k ł a d 14
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (0,52 ml, 0,0050 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, jednowodny podfosforyn sodowy (0,53 g, 0,0050 mola), kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym mieszaninę re31 akcyjną utrzymuje się w temperaturze około 358 K i wykonuje się serię pomiarów widm 31P{1H} i P NMR. Po 2 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola), a po 6 godzinach dodaje się jeszcze jedną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję oraz pomiary NMR [PS154], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (78%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (16%). Z uzyskanego roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 343 K. Uzyskuje się poliamfolit w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [PS154D]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): szeroki sygnał od 15,4 do 16,7, oraz około 10% polimerów, zawierających fragment strukturalny N-CH2-P-H przy 10,4-10,8 ppm. Widmo charakteryzuje się małym stosunkiem S/N; 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,23 i 3,32 s+s (CH3N od produktów ubocznych), 3,20-4,10 szeroki multiplet, w którym widać: 3,46 t (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,81 d (ok. 4H, 2NCH2P, J=9,0Hz), 3,92 m (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
P r z y k ł a d 15
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (1,04 ml, 0,010 mola) w wodzie (1,00 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (1,25 g, 0,010 mola) i 20% formalinę (1,73 ml, 0,012 mola), po czym mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze około 358 K i wykonuje się
31 serię pomiarów przy pomocy widm 31P{1H} i 31P NMR. Po 2 godzinach dodaje się następną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola), a po 6 godzinach dodaje się jeszcze jedną porcję 20% formaliny (1,73 ml, 0,012 mola) i kontynuuje się reakcję i pomiary NMR [PS155], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (81%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (15%). Z uzyskanego roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wod6
PL 220 401 B1 nej o temperaturze końcowej 343 K. Uzyskuje się poliamfolit w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [PS155D]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): szeroki sygnał od 15,7 do 16,8. Widmo charakteryzuje się małym stosunkiem S/N; NMR (D2O, δ [ppm]): 3,08 i 3,30 s+s (CH3N od produktów ubocznych), 3,20-4,0 szeroki multiplet, w którym widać: 3,45 t (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,75 d (ok. 4H, 2NCH2P, J=8,7Hz), 3,89 m (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
P r z y k ł a d 16
Postępuje się jak w przykładzie 15 z tą różnicą, że przed wprowadzeniem pierwszej porcji formaliny dodaje się 12 M wodny roztwór HCl (0,42 ml, 0,0050 mola). Mieszaninę reakcyjną analizuje się
31 przy pomocy widm P {1H} i P NMR [PS156], z których wynika, że po 8 godzinach głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające ugrupowanie N-CH2-P-CH2-N (92%) i związki zawierające fragment strukturalny N-CH2-P-H (5%). Z uzyskanego roztworu poliamfolitu oddestylowuje się wodę i inne lotne składniki pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 343 K. Uzyskuje się poliamfolit w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [PS156D]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): szeroki sygnał od 15,8 do 16,7. Widmo charakteryzuje się małym stosunkiem S/N; 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,10 i 3,18 s+s (CH3N od produktów ubocznych), 3,20-4,0 szeroki multiplet, w którym widać: 3,48 t (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,77 d (ok. 4H, 2NCH2P, J=8,9Hz), 3,91 t (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,80 s (HOD).
P r z y k ł a d 17
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (5,5 ml, 0,050 mola) w wodzie (7,5 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (6,25 g, 0,050 mola) i 36% formalinę (4,6 ml, 0,060 mola), po czym mieszaninę ogrzewa się godzinę na łaźni wodnej o temperaturze 333-338 K. Następnie dodaje się drugą porcję 36% formaliny (4,6 ml, 0,060 mola) i ponownie ogrzewa się godzinę na łaźni wodnej o temperaturze 333-338 K. Następnie dodaje się trzecią porcję 36% formaliny (4,6 ml, 0,060 mola) i 12M kwas solny (2,1 ml, 0,025 mola), po czym ogrzewa się mieszaninę reakcyjną godzinę na łaźni wodnej o temperaturze 333-338 K i godzinę na łaźni wodnej o temperaturze 373 K. Lotne składniki mieszaniny odparowuje się pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 373 K. Otrzymaną pozostałość rozpuszcza się w wodzie (25 ml) i ponownie odparowuje. Otrzymuje się poliamfolit w postaci białego proszku, której strukturę potwierdzają widma NMR [WG 11805C]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): ostre sygnały przy 15,8; 15,9; 16,0 i 16,1 (główny); 16,7 i 17,9, które odpowiadają poliamfolitowi. Ponadto obserwuje się około 6% molowych związków zawierających 1 fragment PCH2OH przy 30,3 ppm oraz śladowe ilości kwasu fosfinowego; H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,06 i 3,15 s+s (CH3N od produktów ubocznych), 3,43 bt (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,74 bd (ok. 4H, 2xNCH2P, J=8,8 Hz), 3,88 m (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,83 s (HOD).
P r z y k ł a d 18
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (5,21 ml, 0,050 mola) w wodzie (11,5 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (6,25 g, 0,050 mola) i paraform (1,83 g, 0,061 mola), po czym mieszaninę reakcyjną miesza się przez 2 godziny w temperaturze 273 K. Następnie dodaje się drugą porcję paraformu (1,83 g, 0,61 mola) i ponownie miesza się przez 2 godziny w temperaturze 273 K. Po 65 godzinach dodaje się trzecią porcję paraformu (1,83 g, 0,61 mola), a reakcję kontynuuje się przez 3 godziny w temperaturze 273 K. Lotne składniki mieszaniny odparowuje się pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 360 K. Otrzymuje się poliamfolit w postaci jasno różowego spienionego ciała stałego, którego strukturę potwierdzają widma NMR [AS1296D]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): ostre sygnały przy 15,8; 15,9; 16,0 i 16,1 (główny); 16,7 i 17,9, które odpowiadają poliamfolitowi. Ponadto obserwuje się około 6% molowych związków zawie1 rających fragment PCH2OH przy 30,3 ppm oraz śladowe ilości kwasu fosfinowego; H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,09 i 3,31 s+s (PCH2OH od produktów ubocznych), 3,38 bt (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,66 bd (ok. 4H, 2xNCH2P, J=8,8 Hz), 3,88 m (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,83 s (HOD).
P r z y k ł a d 19
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (5,21 ml, 0,050 mola) w wodzie (11,5 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (6,25 g, 0,050 mola) i paraform (1,83 g, 0,061 mola), po czym mieszaninę ogrzewa się przez 2 godziny na łaźni ze stopu Wooda o temperaturze 367 K. Następnie dodaje się drugą porcję paraformu (1,83 g, 0,61 mola) i ponownie ogrzewa się przez 2 godziny na łaźni stopowej o temperaturze 367 K. Po 65 godzinach dodaje się trzecią porcję paraformu (1,83 g, 0,61 mola), a reakcję kontynuuje się przez 3 godziny w temperaturze 367 K. Lotne składniki mieszaniny odparowuje się pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 360 K. Otrzymuje się poliamfolit w postaci jasno różowego spienionego ciała stałego, którego
PL 220 401 B1 strukturę potwierdzają widma NMR [AS1297D]: 31P NMR (D2O, δ [ppm]): ostre sygnały przy 16,1 (główny); 16,6; 17,4 i 18,0, które odpowiadają poliamfolitowi. Ponadto obserwuje się około 20% molowych związków zawierających fragment PCH2OH (przy 29,6 ppm) oraz śladowe ilości kwasu fosfinowego; 1H NMR (D2O, δ ppm]): 3,09 i 3,31 s+s (PCH2OH od produktów ubocznych), 3,38 bt (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,66 bd (ok. 4H, 2xNCH2P, J nieozn.), 3,82 m (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,91 s (HOD).
P r z y k ł a d 20
Do 50% roztworu kwasu fosfinowego (5,21 ml, 0,050 mola) w wodzie (7,5 ml) dodaje się, w temperaturze około 298 K, kwas 2-aminoetanosulfonowy (6,25 g, 0,050 mola) i 20% formalinę (8,69 ml, 0,060 mola), po czym mieszaninę ogrzewa się przez 2 godziny na łaźni ze stopem Wooda o temperaturze 367 K. Następnie dodaje się drugą porcję 20% formaliny (8,69 ml, 0,060 mola) i ponownie ogrzewa się przez 2 godziny w temperaturze 367 K. Po 65 godzinach dodaje się trzecią porcję 20% formaliny (8,69 ml, 0,060 mola), a reakcję kontynuuje się przez 3 godziny w temperaturze 367 K. Lotne składniki mieszaniny odparowuje się pod ciśnieniem około 20 hPa z łaźni wodnej o temperaturze końcowej 360 K. Otrzymuje się poliamfolit w postaci jasno różowego spienionego ciała stałego, któreOd go strukturę potwierdzają widma NMR [AS298D]: P NMR (D2O, δ [ppm]): ostre sygnały przy 15,9 (główny); 16,6; 17,2 i 17,9, które odpowiadają poliamfolitowi. Ponadto obserwuje się około 7% molowych związków zawierających fragment PCH2OH (przy 30,2 ppm) oraz śladowe ilości kwasu fosfinowego; 1H NMR (D2O, δ [ppm]): 3,07 i 3,15 s+s (PCH2OH od produktów ubocznych), 3,40 bt (ok. 2H, CH2S, J nieozn.), 3,76 bd (ok. 4H, 2xNCH2P, J nieozn.), 3,89 m (ok. 2H, SCCH2N, J nieozn.), 4,83 s
Claims (6)
1. Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego o wzorze 1.
2. Sposób wytwarzania poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego o wzorze 1, znamienny tym, że w pierwszym etapie jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z jedną częścią molową kwasu 2-aminoetanosulfonowego i co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, a reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego, aż do przereagowania substratów i utworzenia się mieszaniny fosfinometylowanych pochodnych kwasu 2-aminoetanosulfonowego, którą w drugim etapie poddaje się reakcji polikondensacji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, a reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci kwasu solnego, aż do przereagowania substratów i utworzenia się poliamfolitu pochodnego kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że do reakcji wprowadza się formaldehyd w substancji wybranej z grupy obejmującej formalinę, trioksan i paraform.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kwas solny wprowadza się w ilości od 0,0 do 1,5 części molowych.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wszystkie etapy reakcji realizuje się w sposób ciągły, stopniowo dozując formaldehyd do mieszaniny jednej części molowej kwasu fosfinowego i jednej części molowej kwasu 2-aminoetanosulfonowego, tak, aby końcowa ilość formaldehydu wynosiła co najmniej dwie części molowe.
6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że zamiast kwasu fosfinowego stosuje się równoważną ilość jego soli i kwasu solnego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL402243A PL220401B1 (pl) | 2012-12-24 | 2012-12-24 | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL402243A PL220401B1 (pl) | 2012-12-24 | 2012-12-24 | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL402243A1 PL402243A1 (pl) | 2013-09-02 |
| PL220401B1 true PL220401B1 (pl) | 2015-10-30 |
Family
ID=49036240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL402243A PL220401B1 (pl) | 2012-12-24 | 2012-12-24 | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL220401B1 (pl) |
-
2012
- 2012-12-24 PL PL402243A patent/PL220401B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL402243A1 (pl) | 2013-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2015261096B2 (en) | Process for preparing phosphorus-containing cyanohydrins | |
| US10364262B2 (en) | Method for the synthesis of N-phosphonomethyliminodiacetic acid | |
| JP4763879B2 (ja) | アルキルホスホン酸の製造方法 | |
| RU2674023C2 (ru) | Способ синтеза n-(фосфонометил)глицина | |
| PL220401B1 (pl) | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetanosulfonowego oraz spoób jego wytwarzania | |
| US20120130120A1 (en) | Method for the manufacture of phosphonoalkyl iminodiacetic acids | |
| PL220400B1 (pl) | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu aminometylofosfonowego oraz spoób jego wytwarzania | |
| PL220124B1 (pl) | Poliamfolit pochodny kwasu dimetylofosfinowego i kwasu 2-aminoetylofosfonowego oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL220147B1 (pl) | Kwas bis(fosfonometylo)iminometylofosfinowy oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL202264B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu nitrylotrismetylofosfonowego | |
| PL220140B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu bis[bis(fosfonometylo)iminometylo]fosfinowego | |
| EP1810975B1 (en) | Method for producing phosphonates having an alcoholic hydroxy group | |
| PL212813B1 (pl) | Nowe kwasy a,tn-alkilenodiamino-N,N,N',N'-tetrakis[metylo(metylo)fosfinowe] i sposób ich wytwarzania | |
| PL217204B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów bis(dialkiloaminometylo)fosfinowych | |
| US9896463B2 (en) | Preparation of purified phosphorodiamidite | |
| EP2753625B1 (en) | Method for the manufacture of compounds containing an alpha-oxyphosphorus group by using an activator | |
| PL213920B1 (pl) | Nowe kwasy bis(ra-hydroksyalkilo)iminometylo(metylo)fosfinowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL217514B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów dialkiloaminometylo(hydroksymetylo)fosfinowych | |
| PL236436B1 (pl) | Żywice 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL230431B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasów alkiloiminobis(metylofosfinowych) | |
| PL236434B1 (pl) | Żywice 3-[[[2-[bis(fosfinometylo)amino]etylo](fosfinometylo)]amino]propylosiloksanowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL215543B1 (pl) | Kwas 1-[hydroksy(metylo)fosfinylometylo]pirolidyno-2-karboksylowy | |
| PL220179B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego i 1-fenyloetyloaminy oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL212753B1 (pl) | Sposób wytwarzania kwasu [(bisfosfonometylo)amino]etanowego | |
| PL234794B1 (pl) | Kwas 3-[bis(hydroksyfosfinylometylo)aminometylo)-3,5,5-trimetylocykloheksyloaminobis(metylofosfinowy) oraz sposób jego wytwarzania |