RU2434875C1 - Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method - Google Patents

Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method Download PDF

Info

Publication number
RU2434875C1
RU2434875C1 RU2010114101/04A RU2010114101A RU2434875C1 RU 2434875 C1 RU2434875 C1 RU 2434875C1 RU 2010114101/04 A RU2010114101/04 A RU 2010114101/04A RU 2010114101 A RU2010114101 A RU 2010114101A RU 2434875 C1 RU2434875 C1 RU 2434875C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
formaldehyde
formalin
polyalkylene polyamine
phosphorous
Prior art date
Application number
RU2010114101/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010114101A (en
Inventor
Нина Владимировна Цирульникова (RU)
Нина Владимировна Цирульникова
Татьяна Сергеевна Фетисова (RU)
Татьяна Сергеевна Фетисова
Александр Георгиевич Тарантаев (RU)
Александр Георгиевич Тарантаев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ"
Priority to RU2010114101/04A priority Critical patent/RU2434875C1/en
Publication of RU2010114101A publication Critical patent/RU2010114101A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2434875C1 publication Critical patent/RU2434875C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acids used as mineral salt deposit inhibitors in heating systems, hot water supply systems and water collection systems of industrial plants. The method involves obtaining polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acids, selected from nitrilotrimethylphosphonic acid, methyliminodimethylphosphonic acid, ethylenediamine tetramethylphosphonic acid, hexamethylene diamine tetramethylphosphonic acid, diethylene triamine pentamethylphosphonic acid and triethylene tetraamine hexamethylphosphonic acid, by reacting the corresponding amine or corresponding ammonium compounds with formaldehyde and phosphorous acid in a chloride solution while boiling and then cooling the reaction mass and extracting the end product in solid form, wherein formaldehyde (in form of formalin) is used in 5-7% excess compared to stoichiometry, and the reaction process is carried out at defined conditions for adding starting reagents, where phosphorus acid, hydrochloric acid and formalin are added first, and the corresponding amine or ammonium compound is then added to the formed reaction mixture while stirring for 3-5 minutes.
EFFECT: method simplifies the technique, reduces power consumption, widens the range and increases output of polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acids.
3 cl, 8 ex

Description

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к получению аминофосфонатов, используемых в качестве ингибиторов отложений минеральных солей для стабилизационной обработки воды в системах водоотборного снабжения предприятий металлургической, химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, а также в системах отопления и горячего водоснабжения.The invention relates to the chemistry of organophosphorus compounds, in particular to the production of aminophosphonates used as inhibitors of mineral salt deposits for stabilizing water treatment in water supply systems of metallurgical, chemical, petrochemical and other industries, as well as in heating and hot water systems.

Полиалкиленполиаминполиметилфосфоновые кислоты имеют общую формулу:Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acids have the general formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n=2; 6;where n = 2; 6;

R' = алкиленовый радикал, содержащий от 2 углеродных атома, m=1; ≥2.R '= alkylene radical containing from 2 carbon atoms, m = 1; ≥2.

К группе полиалкиленполиаминполиметилфосфоновых кислот, в частности, относятся следующие кислоты:The group of polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acids, in particular, includes the following acids:

- нитрилотри(метилфосфоновая кислота) (НТФ),- nitrilotri (methylphosphonic acid) (NTP),

- метилиминоди(метилфосфоновая кислота) (МИДФ),- methyliminodi (methylphosphonic acid) (MIDP),

- гексаметилендиаминтетра(метилфосфоновая кислота) (ГМДТФ),- hexamethylene diamine tetra (methylphosphonic acid) (GMDTF),

- этилендиаминтетра(метилфосфоновая кислота) (ЭДТФ),- ethylene diamine tetra (methylphosphonic acid) (EDTP),

- диэтилентриаминпента(метилфосфоновая кислота) (ЭДТФ),- diethylene triamine penta (methylphosphonic acid) (EDTP),

- триэтилентетраамингекса(метилфосфоновая кислота) (ТТГФ).- triethylenetetraaminex (methylphosphonic acid) (TSHF).

Основной метод получения данных соединений основан на реакции взаимодействия аммиака или аминов с формальдегидом и фосфористой кислотой, как таковой, либо с продуктом гидролиза треххлористого фосфора или омыления диалкилфосфитов в солянокислой среде. Этот метод широко описан как в патентной документации (SU 992519, C07F 9/38, 1982; SU 992519, C07F 9/38, 1983; SU 709545, C01G 51/06, 1979; RU 2133751, C07F 9/38, 1999; RU 2168514, C07F 9/38, 2001; RU 2329270, C07F 9/38, 2007), так и документации (SU 992519, C07F 9/38, 1982; SU 709545, C01G 51/06, 1979; RU 2133751, C07F 9/38, 1999; RU 2168514, C07F 9/38, 2001; RU 2329270, C07F 9/38, 2007), так и в научно-технической литературе (Кабачник М.И., Медведь Т.Я., Дятлова Н.М., Рудомино М.В. / Успехи химии. 1974. Т.43. №9. С.1554-1574). Так, для получения НТФ проводят метилфосфорилирование аммиака (в виде хлористого аммония) формальдегидом и фосфористой кислотой в среде соляной кислоты при нагревании реакционного раствора до температуры 75-200°С (Rajendran S., Amalraj A.E., et al. Transactions of the SAEST, 2005, v.40, №1, p.35-39; C.A. 2006, v.144, 296504).The main method for preparing these compounds is based on the reaction of the interaction of ammonia or amines with formaldehyde and phosphorous acid, as such, or with the product of hydrolysis of phosphorus trichloride or saponification of dialkyl phosphites in a hydrochloric acid medium. This method is widely described as in patent documentation (SU 992519, C07F 9/38, 1982; SU 992519, C07F 9/38, 1983; SU 709545, C01G 51/06, 1979; RU 2133751, C07F 9/38, 1999; RU 2168514, C07F 9/38, 2001; RU 2329270, C07F 9/38, 2007) and the documentation (SU 992519, C07F 9/38, 1982; SU 709545, C01G 51/06, 1979; RU 2133751, C07F 9 / 38, 1999; RU 2168514, C07F 9/38, 2001; RU 2329270, C07F 9/38, 2007), as well as in the scientific and technical literature (Kabachnik M.I., Medved T.Ya., Dyatlova N.M. , Rudomino M.V. / Advances in Chemistry. 1974. T.43. No. 9. S.1554-1574). So, to obtain NTF, ammonium methylphosphorylation (in the form of ammonium chloride) is carried out with formaldehyde and phosphorous acid in hydrochloric acid when the reaction solution is heated to a temperature of 75-200 ° C (Rajendran S., Amalraj AE, et al. Transactions of the SAEST, 2005 , v.40, No. 1, p. 35-39; CA 2006, v. 144, 296504).

Аналогично метилфосфорилированием гексаметилендиамина получают ГМДТФ (Zhon Chen, Zhang Baosheng et al. / Fushi Yu Fanghu. 2004. V.25, №4, p.146-148; C.A. 2006, v.145, 12114) и метилфосфорилированные производные других различных алифатических полиаминов, включая ЭДТФ, ДТПФ, ТТГФ, ПППФ (Yin X. et al. / Xian Shiyou Xueynau Xuebao, 1997, v.12, №2, p.50-51; C.A. 1997, v.126, 320836f)/.Similarly, methylphosphorylation of hexamethylenediamine gives HMDTP (Zhon Chen, Zhang Baosheng et al. / Fushi Yu Fanghu. 2004. V.25, No. 4, p.146-148; CA 2006, v.145, 12114) and methylphosphorylated derivatives of various other aliphatic polyamines including EDTP, DTPF, TTGF, PPPF (Yin X. et al. / Xian Shiyou Xueynau Xuebao, 1997, v.12, No. 2, p.50-51; CA 1997, v.126, 320836f) /.

Следует заметить, что существенное влияние на выход и состав получаемого продукта оказывает мольное соотношение исходных реагентов. Так, в способах, защищаемых как способы получения ингибиторов отложений минеральных солей, используют мольные соотношения аммиак: формальдегид: фосфористая кислота 1,0:2,35-2,65:2,2-2,4 (RU 2133751), аммоний хлористый: гексаметилендиамин: формальдегид: фосфористая кислота 3,0-6,0:1:10,9:10,95 (RU 2329270).It should be noted that the molar ratio of the starting reagents has a significant effect on the yield and composition of the resulting product. So, in methods that are protected as methods for producing inhibitors of deposits of mineral salts, molar ratios of ammonia: formaldehyde: phosphorous acid are used: 1.0: 2.35-2.65: 2.2-2.4 (RU 2133751), ammonium chloride: hexamethylenediamine: formaldehyde: phosphorous acid 3.0-6.0: 1: 10.9: 10.95 (RU 2329270).

Процесс метилфосфорилирования проводят классическими методами при повышенной температуре, предпочтительно в интервале 50-105°С.The methylphosphorylation process is carried out by classical methods at elevated temperatures, preferably in the range of 50-105 ° C.

Последовательность введения в реакцию реагентов в выявленных известных способах однотипна: на первом этапе вводят фосфористую и соляную кислоты, затем аммиак (как правило, в виде солянокислой соли - хлористый аммоний) или алифатический амин и на заключительном этапе медленно прикапывают формалин при повышенной температуре вплоть до температуры кипения.The sequence of introducing reagents into the reaction in the known known methods is the same: at the first stage phosphorous and hydrochloric acids are introduced, then ammonia (usually in the form of hydrochloric acid salt - ammonium chloride) or an aliphatic amine and at the final stage slowly add formalin at an elevated temperature up to the temperature boiling.

В качестве прототипа новому способу для получения индивидуальных соединений выбран известный способ получения метилфосфорилированного производного аммиака - нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) (Сидоренко В.В., Лапшина Н.В., Коноплева Т.П. / Методы получения химических реактивов и препаратов. - М.: ИРЕА. 1971. Вып.23. С.86); (Rajendran S., Amalraj A.E. et al. / Transaction of the SAETS. 2005. V.40. №1. P.35-39; C.A. 2006. V.144. 296504).As a prototype of the new method for the preparation of individual compounds, a well-known method for the production of methylphosphorylated ammonia derivative nitrilotrimethylphosphonic acid (NTP) (Sidorenko V.V., Lapshina N.V., Konopleva TP / Methods for the production of chemical reagents and preparations. - M .: IREA. 1971. Issue 23. P.86); (Rajendran S., Amalraj A.E. et al. / Transaction of the SAETS. 2005. V.40. No. 1. P.35-39; C.A. 2006. V.144. 296504).

В стеклянную колбу загружают 99,2 г 49,6%-ного водного раствора фосфористой кислоты (0,6 моля в пересчете на 100%-ную кислоту) и при перемешивании небольшими порциями 57 мл 37%-ной соляной кислоты. Затем присыпают 10,6 г (0,2 моля) хлористого аммония. Полученную смесь нагревают до 105°С, прибавляют за 1 час по каплям 51,4 г (0,6 моля) 36%-ного водного раствора формальдегида.Into a glass flask, 99.2 g of a 49.6% aqueous phosphorous acid solution (0.6 mol, calculated as 100% acid) are charged and with stirring in small portions 57 ml of 37% hydrochloric acid. Then, 10.6 g (0.2 mol) of ammonium chloride are sprinkled with. The resulting mixture was heated to 105 ° C, 51.4 g (0.6 mol) of a 36% aqueous formaldehyde solution were added dropwise in 1 hour.

Реакционную массу перемешивают в течение 1 часа при той же температуре и после фильтрации и упаривания выделяют 30 г НТФ (выход 46,1%). Мольное соотношение: хлористый аммоний: фосфористая кислота: формальдегид 1:3:3.The reaction mass is stirred for 1 hour at the same temperature, and after filtration and evaporation 30 g of NTP are isolated (yield 46.1%). The molar ratio: ammonium chloride: phosphorous acid: formaldehyde 1: 3: 3.

Figure 00000002
Figure 00000002

С целью получения НТФ и метилфосфорилированных производных алифатических полиаминов разработан новый способ, в котором метилфосфорилирование осуществляют формальдегидом и фосфористой кислотой в солянокислом растворе при кипении с использованием 5-7%-ного избыточного мольного количества формальдегида (по сравнению с фосфористой кислотой), и при определенной последовательности введения в реакцию исходных реагентов сначала вводят фосфористую и соляную кислоты и формалин, затем при перемешивании в течение 3-5 мин в реакционную смесь добавляют аммиак (в виде водного раствора) или алифатический полиамин.In order to obtain NTF and methylphosphorylated derivatives of aliphatic polyamines, a new method has been developed in which methylphosphorylation is carried out with formaldehyde and phosphorous acid in a hydrochloric acid solution at the boil using 5-7% excess molar amount of formaldehyde (compared with phosphorous acid), and at a certain sequence introducing into the reaction of the starting reagents, phosphorous and hydrochloric acids and formalin are first introduced, then, with stirring, for 3-5 minutes, add to the reaction mixture vlyayut ammonia (an aqueous solution) or an aliphatic polyamine.

В качестве последнего используют этилендиамин, диэтилентриамин, гексаметилендиамин, триэтилентетраамин.As the latter, ethylene diamine, diethylene triamine, hexamethylene diamine, triethylenetetraamine are used.

В новом способе, как и в прототипе, в качестве исходных реагентов используются фосфористая и соляная кислоты, формальдегид (в виде формалина) и аммиак (в виде его гидроокиси), а также ряд алифатических полиаминов. При этом изменено молярное соотношение реагентов, где вместо стехиометрического количества формальдегида по реакции, как в способе-прототипе, используется его 5-7%-ное избыточное мольное количество (по сравнению с мольным количеством фосфористой кислоты), что способствует повышению выхода конечных продуктов.In the new method, as in the prototype, phosphorous and hydrochloric acids, formaldehyde (in the form of formalin) and ammonia (in the form of its hydroxide), as well as a number of aliphatic polyamines are used as starting reagents. At the same time, the molar ratio of reagents was changed, where instead of the stoichiometric amount of formaldehyde according to the reaction, as in the prototype method, its 5-7% excess molar amount is used (compared to the molar amount of phosphorous acid), which increases the yield of final products.

Экспериментальные исследования показали, что существенное влияние на процесс метилфосфорилирования оказывает определенный режим и последовательность введения в реакцию исходных реагентов. В том случае когда алифатический полиамин или аммиак в виде гидроокиси последним добавляется к смеси фосфористой, соляной кислот и формальдегида (в форме формалина), причем добавление проводится в течение 3-5 мин, происходит экзотермическая реакция, и закипание реакционной смеси происходит без ее дополнительного нагрева. Это приводит к снижению энергоемкости процесса, а также к повышению его управляемости, что делает процесс более технологичным.Experimental studies have shown that a certain mode and sequence of introducing the initial reagents into the reaction has a significant effect on the methylphosphorylation process. In the case when the aliphatic polyamine or ammonia in the form of hydroxide is the last to be added to the mixture of phosphorous, hydrochloric acids and formaldehyde (in the form of formalin), and the addition is carried out for 3-5 minutes, an exothermic reaction occurs, and the reaction mixture boils without additional heating . This leads to a decrease in the energy intensity of the process, as well as to an increase in its controllability, which makes the process more technologically advanced.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие данное изобретение.The following are examples illustrating the invention.

Пример 1 (контрольный), отражающий способ получения НТФ, не содержащий отличительные признаки нового изобретения и взятый за прототип (Сидоренко В.В., Лапшина Н.В., Коноплева Т.П. / Методы получения химических реактивов и препаратов. - М.: ИРЕА. 1971. Вып.23. С.86).Example 1 (control), reflecting the method of obtaining NTF, not containing the hallmarks of the new invention and taken as a prototype (Sidorenko V.V., Lapshina N.V., Konopleva TP / Methods for the production of chemicals and drugs. - M. : IREA. 1971. Vol. 23, p. 86).

В стеклянную колбу загружают 99,2 г 49,6%-ного водного раствора фосфористой кислоты (0,6 моля в пересчете на 100%-ную кислоту) и при перемешивании небольшими порциями 57 мл 37%-ной соляной кислоты. Затем присыпают 10,6 г (0,2 моля) хлористого аммония. Полученную смесь нагревают до кипения (105°С), прибавляют за 1 ч по каплям 51,4 г (0,6 моля) 36%-ного водного раствора формальдегида.Into a glass flask, 99.2 g of a 49.6% aqueous phosphorous acid solution (0.6 mol, calculated as 100% acid) are charged and with stirring in small portions 57 ml of 37% hydrochloric acid. Then, 10.6 g (0.2 mol) of ammonium chloride are sprinkled with. The resulting mixture was heated to boiling (105 ° C), 51.4 g (0.6 mol) of a 36% aqueous formaldehyde solution were added dropwise in 1 h.

Реакционную массу перемешивают еще один час при кипении, фильтруют, фильтрат упаривают и выделяют 30 г НТФ (выход 46,1%). Мольное соотношение: хлористый аммоний: фосфористая кислота: формальдегид соответствует величине 1:3:3.The reaction mass is stirred for another hour at the boil, filtered, the filtrate is evaporated and 30 g of NTF are isolated (46.1% yield). The molar ratio: ammonium chloride: phosphorous acid: formaldehyde corresponds to a value of 1: 3: 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2 (контрольный), отражающий способ получения ГМДТФ, не содержащий отличительные признаки нового изобретения. (Патент РФ №2329270 от 02.02.2007).Example 2 (control), reflecting the method of obtaining GMDTF, not containing the hallmarks of the new invention. (RF patent №2329270 dated 02.02.2007).

В стеклянную колбу загружают 250 г 65%-ного водного раствора фосфористой кислоты (1,98 моля в пересчете на 100%) и 34.5 мл соляной (35%-ной) кислоты. К полученной смеси кислот при охлаждении и перемешивании в течение (0,1-1,0)ч загружают 84,9 г водного раствора гексаметилендиамина (ГМДА) [57,4 г ГМДА (0,495 моля) в 27,5 мл воды], поддерживая температуру реакционной массы не выше (50-55)°С, затем в течение (0,3-0,5)ч при этой температуре приливают 147,3 мл (160,5 г) 37% формалина (1,98 моля формальдегида). Полученный реакционный раствор нагревают при перемешивании до кипения (101-103)°С и кипятят в течение (1,0-1,5) ч. Из охлажденного раствора выделяют ГМДТФ. После отмывки от соляной кислоты получают 165,6 г кислоты. Выход 68,0%. Мольное соотношение гексаметилендиамин: фосфористая кислота: формальдегид 1:4:4.250 g of a 65% aqueous phosphorous acid solution (1.98 mol in terms of 100%) and 34.5 ml of hydrochloric (35%) acid are charged into a glass flask. 84.9 g of an aqueous solution of hexamethylenediamine (HMDA) [57.4 g of HMDA (0.495 mol) in 27.5 ml of water] are charged to the resulting acid mixture with cooling and stirring for (0.1-1.0) hours, maintaining the temperature of the reaction mass is not higher than (50-55) ° C, then 147.3 ml (160.5 g) of 37% formalin (1.98 mol of formaldehyde) are added at (0.3-0.5) h at this temperature . The resulting reaction solution is heated with stirring to a boil of (101-103) ° C and boiled for (1.0-1.5) hours. HMDTP is isolated from the cooled solution. After washing off hydrochloric acid, 165.6 g of acid are obtained. Yield 68.0%. The molar ratio of hexamethylene diamine: phosphorous acid: formaldehyde 1: 4: 4.

Пример 3 (по изобретению)Example 3 (according to the invention)

Способ получения НТФThe method of obtaining NTF

В стеклянную колбу загружают 378,5 г 65%-ной фосфористой кислоты (3,0 моля в пересчете на 100%-ную), 34,0 см3 37%-ной соляной кислоты и 255,4 г (3,15 моля в пересчете на формальдегид, 5%-ный избыток по сравнению с Н3РО3). В полученную смесь при размешивании в течение 3 мин приливают 68,0 г гидроокиси аммония (1 моль в пересчете на 25%-ное содержание в нем основного вещества). Реакционный раствор закипает. По окончании кипения реакционный раствор охлаждают до (50-60)°С, отфильтровывают, фильтрат упаривают и выделяют 224,3 г НТФ (выход 75%). Мольное соотношение гидроокись аммония: фосфористая кислота: формальдегид соответствует величине 1:3:3,15.378.5 g of 65% phosphorous acid (3.0 mol per 100%), 34.0 cm 3 of 37% hydrochloric acid and 255.4 g (3.15 mol in in terms of formaldehyde, 5% excess compared to H 3 PO 3 ). While stirring for 3 minutes, 68.0 g of ammonium hydroxide (1 mol in terms of the 25% content of the basic substance in it) are poured into the resulting mixture. The reaction solution boils. At the end of boiling, the reaction solution was cooled to (50-60) ° C, filtered off, the filtrate was evaporated and 224.3 g of NTP were isolated (75% yield). The molar ratio of ammonium hydroxide: phosphorous acid: formaldehyde corresponds to a value of 1: 3: 3.15.

Пример 4 (по изобретению)Example 4 (according to the invention)

Способ получения НТФThe method of obtaining NTF

Способ осуществляют аналогично примеру 2 при следующем существенном признаке способа: продолжительность загрузки 25%-ного водного раствора гидроокиси аммония составляет 5 мин.The method is carried out analogously to example 2 with the following essential feature of the method: the loading time of a 25% aqueous solution of ammonium hydroxide is 5 minutes

Получают 218,3 г НТФ (выход 73%).Obtain 218.3 g of NTF (yield 73%).

Пример 5 (по изобретению)Example 5 (according to the invention)

Способ получения НТФThe method of obtaining NTF

Способ осуществляют аналогично примеру 2 при следующем существенном признаке способа: мольное соотношение гидроокись аммония: фосфористая кислота: формальдегид соответствует величине 1:3:3,21 (7%-ный избыток по сравнению с Н3РО3).The method is carried out analogously to example 2 with the following essential feature of the method: the molar ratio of ammonium hydroxide: phosphorous acid: formaldehyde corresponds to a value of 1: 3: 3.21 (7% excess compared to H 3 PO 3 ).

Получают 217,7 г (выход 74,8%).217.7 g are obtained (yield 74.8%).

Пример 6 (по изобретению)Example 6 (according to the invention)

Способ получения ГМДТФThe method of obtaining GMDTF

В стеклянную колбу вместимостью 2 дм3, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой и помещенную в баню с охлаждением, загружают 656,0 г 65%-ной фосфористой кислоты, 88,0 см3 37%-ной соляной кислоты и 451,2 г формалина (5,56 моля в пересчете на формальдегид). Затем включают размешивание и приливают в течение 3-5 мин 150,8 г (1,3 моля) гексаметилендиамина в 70 см3 воды. По окончании загрузки раствора амина температура повышается и масса закипает (101-103)°С. По окончании кипения при температуре (90-85)°С включают охлаждение и при температуре (35-40)°С реакционный раствор переносят в стакан и при размешивании охлаждают до (18-20)°С. Выпавший осадок через 5 ч отфильтровывают и отмывают на фильтре метанолом от Cl-.In a glass flask with a capacity of 2 dm 3 , equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel and placed in a cooling bath, 656.0 g of 65% phosphoric acid, 88.0 cm 3 of 37% hydrochloric acid are charged and 451.2 g of formalin (5.56 moles in terms of formaldehyde). Then, stirring is started and 150.8 g (1.3 mol) of hexamethylenediamine are added in 70 cm 3 of water for 3-5 minutes. At the end of the loading of the amine solution, the temperature rises and the mass boils (101-103) ° C. After boiling at a temperature of (90-85) ° C, cooling is turned on and at a temperature of (35-40) ° C, the reaction solution is transferred to a beaker and, with stirring, cooled to (18-20) ° C. After 5 h, the precipitate formed is filtered off and washed on a filter with methanol from Cl - .

Получают 479,8 г ГМДТФ (выход 75%).479.8 g of GMDTF are obtained (75% yield).

Пример 7 (по изобретению)Example 7 (according to the invention)

Способ получения ДТПФThe method of obtaining DTPF

В стеклянную колбу вместимостью 1 дм3, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой и помещенную в баню с охлаждением, загружают 227,0 г 65%-ной фосфористой кислоты (1,8 моля в пересчете на 100%-ную), 30,5 см3 37%-ной соляной кислоты и 155,7 г формалина (1,92 моля в пересчете на формальдегид). Затем включают размешивание и приливают в течение 3-5 мин 37,1 г (0,36 моля) диэтилентриамина. По окончании загрузки раствора амина температура повышается и масса закипает (101-103)°С. По окончании кипения при температуре (90-85)°С включают охлаждение и при температуре (45-50)°С реакционный раствор отфильтровывают и упаривают при пониженном давлении. К остатку прибавляют 700 см3 метилового спирта. Выпавший осадок отделяют декантацией и выделяют ДТПФ известным методом.In a glass flask with a capacity of 1 dm 3 , equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel and placed in a bath with cooling, load 227.0 g of 65% phosphorous acid (1.8 mol in terms of 100%) , 30.5 cm 3 of 37% hydrochloric acid and 155.7 g of formalin (1.92 moles in terms of formaldehyde). Then, stirring is started and 37.1 g (0.36 mol) of diethylene triamine are added for 3-5 minutes. At the end of the loading of the amine solution, the temperature rises and the mass boils (101-103) ° C. After boiling at a temperature of (90-85) ° C, cooling is turned on and at a temperature of (45-50) ° C, the reaction solution is filtered off and evaporated under reduced pressure. 700 cm 3 of methyl alcohol are added to the residue. The precipitate formed is separated by decantation and DTPP is isolated by a known method.

Получают 147,3 г ДТПФ (выход 72%).Obtain 147.3 g of DTPP (yield 72%).

Пример 8 (по изобретению)Example 8 (according to the invention)

Способ получения ЭДТФThe method of obtaining EDTP

В стеклянную колбу вместимостью 0,5 дм3, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой и помещенную в баню с охлаждением, загружают 164 г 65%-ной фосфористой кислоты (1,3 моля в пересчете на 100%-ную), 22 см3 37%-ной соляной кислоты и 112,8 г формалина (1,39 моля в пересчете на формальдегид). Затем включают размешивание и приливают в течение 3-5 мин 19,5 г (0,325 моля) этилендиамина. По окончании загрузки амина температура повышается и масса закипает (101-103)°С. По окончании кипения при температуре (90-85)°С включают охлаждение и при температуре (40-45)°С реакционный раствор отфильтровывают и упаривают при пониженном давлении. К остатку прибавляют 400 см3 метилового спирта. Выпавший осадок отделяют декантацией и выделяют ЭДТФ по методу, аналогичному методу для выделения ДТПФ.In a glass flask with a capacity of 0.5 dm 3 , equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel and placed in a bath with cooling, load 164 g of 65% phosphoric acid (1.3 mol in terms of 100%) , 22 cm 3 of 37% hydrochloric acid and 112.8 g of formalin (1.39 mol in terms of formaldehyde). Then include stirring and poured for 3-5 minutes 19.5 g (0.325 mol) of ethylenediamine. At the end of the amine loading, the temperature rises and the mass boils (101-103) ° С. After boiling at a temperature of (90-85) ° C, cooling is turned on and at a temperature of (40-45) ° C, the reaction solution is filtered off and evaporated under reduced pressure. 400 cm 3 of methyl alcohol are added to the residue. The precipitate formed is separated by decantation and EDTP is isolated by a method similar to that for the isolation of DTPP.

Получают 102,0 г ЭДТФ (выход 72,0%).Obtain 102.0 g of EDTF (yield 72.0%).

Таким образом, новый способ позволяет получать индивидуальные аминометилфосфоновые кислоты с более высокими выходами по сравнению с ранее известными способами получения аналогичных кислот. Кроме того, настоящий способ является малоэнергоемким в связи с использованием внутренней энергии, выделяющейся при экзотермических реакциях: взаимодействие амина (аммиака) с минеральными кислотами и собственно метилфосфорилирование.Thus, the new method allows to obtain individual aminomethylphosphonic acids with higher yields compared to previously known methods for producing similar acids. In addition, the present method is low-energy in connection with the use of internal energy released during exothermic reactions: the interaction of an amine (ammonia) with mineral acids and methylphosphorylation proper.

Claims (3)

1. Способ получения полиалкиленполиаминполиметилфосфоновых кислот, выбранных из нитрилотриметилфосфоновой кислоты, метилиминодиметилфосфоновой кислоты, этилендиаминтетраметилфосфоновой кислоты, гексаметилендиаминтетраметилфосфоновой кислоты, диэтилентриаминпентаметилфосфоновой кислоты, триэтилентетраамингексаметилфосфоновой кислоты, взаимодействием соответствующего амина или соответствующих аммонийных соединений с формальдегидом и фосфористой кислотой в солянокислом растворе при кипении с последующим охлаждением реакционной массы и выделением целевого продукта в твердом виде, отличающийся тем, что формальдегид (в виде формалина) используют в 5-7%-ном избытке по сравнению со стехиометрией, а процесс взаимодействия проводят при определенном режиме введения исходных реагентов, при котором сначала вводят фосфористую и соляную кислоты и формалин, а затем к образовавшейся реакционной смеси при перемешивании в течение 3-5 мин добавляют соответствующий амин или аммонийное соединение.1. A process for preparing polialkilenpoliaminpolimetilfosfonovyh acids selected from nitrilotrimetilfosphonic acid metiliminodimetilfosfonovoy acid etilendiamintetrametilfosfonovoy acid geksametilendiamintetrametilfosfonovoy acid dietilentriaminpentametilfosfonovoy acid trietilentetraamingeksametilfosfonovoy acid by reacting the corresponding amine or the corresponding ammonium compounds with formaldehyde and phosphorous acid in hydrochloric acid at reflux, followed by cooling the reaction solid mass and the isolation of the target product in solid form, characterized in that formaldehyde (in the form of formalin) is used in 5-7% excess compared with stoichiometry, and the interaction process is carried out under a certain mode of introduction of the starting reagents, in which phosphorous is first introduced and hydrochloric acid and formalin, and then the corresponding amine or ammonium compound is added to the resulting reaction mixture with stirring over 3-5 minutes. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве аминов используют соединения из группы: гексаметилендиамин, этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин.2. The method according to claim 1, characterized in that as amines use compounds from the group: hexamethylenediamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве аммонийного соединения используют гидроокись аммония. 3. The method according to claim 1, characterized in that the ammonium compound is ammonium hydroxide.
RU2010114101/04A 2010-04-12 2010-04-12 Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method RU2434875C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114101/04A RU2434875C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114101/04A RU2434875C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010114101A RU2010114101A (en) 2011-10-20
RU2434875C1 true RU2434875C1 (en) 2011-11-27

Family

ID=44998735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114101/04A RU2434875C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2434875C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185548A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Zschimmer & Schwarz Gmbh & Co.Kg Process for producing crystalline dtpmp
CN110804071A (en) * 2019-11-08 2020-02-18 山东泰和水处理科技股份有限公司 Production method of diethylenetriamine pentamethylene phosphonic acid

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110981908B (en) * 2019-11-08 2021-10-12 山东泰和水处理科技股份有限公司 Production method of water treatment agent amino trimethylene phosphonic acid

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185548A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Zschimmer & Schwarz Gmbh & Co.Kg Process for producing crystalline dtpmp
US20170101426A1 (en) * 2014-06-02 2017-04-13 Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co. KG Process for producing crystalline dtpmp
CN106661062A (en) * 2014-06-02 2017-05-10 奇默和施瓦茨莫斯多夫有限及两合公司 Process for producing crystalline DTPMP
US10590153B2 (en) 2014-06-02 2020-03-17 Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co. KG Process for producing crystalline DTPMP
CN110804071A (en) * 2019-11-08 2020-02-18 山东泰和水处理科技股份有限公司 Production method of diethylenetriamine pentamethylene phosphonic acid
CN110804071B (en) * 2019-11-08 2021-09-17 山东泰和水处理科技股份有限公司 Production method of diethylenetriamine pentamethylene phosphonic acid

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010114101A (en) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU714996B2 (en) Process for producing N-amino-1-hydroxy-alkyl-idene-1, 1-bisphosphonic acids
JP5715337B2 (en) α-amino acid phosphonic acid compounds, methods for their preparation and uses
JP2008517964A5 (en)
KR0178779B1 (en) Process for purifying aminoethylenephosphonic acids for pharmaceutical use
CA2646418A1 (en) Process for manufacturing bisphosphonic acids
Boduszek et al. Preparation of new imidazol-2-yl-(amino) methylphosphonates, phosphinates and phosphine oxides and their unexpected cleavage under acidic conditions
RU2434875C1 (en) Polyalkylene polyamine polymethylphosphonic acid synthesis method
EP2435450A1 (en) Method for the manufacture of amino alkylene phosphonic acids
CN101824049B (en) Application of phosphine or hypophosphite or phosphate in preparation of glyphosate
SU776561A3 (en) Method of preparing alpha-aminophosphonic acids
CN101605802A (en) The preparation method of two phosphonic acids and salt thereof
RU2527977C1 (en) Methodof obtaining trimethyl ether of phosphonoacetic acid
EP1798236A1 (en) Process for the preparation of 3-pyridyl-1-hydroxyethylidene-1,1- biphosphonic acid and hydrated forms thereof
EP2144919B1 (en) Multi step synthesis of ibandronate
SK124795A3 (en) Process for the manufacture of aminomethanophosphonic acid
CN110655545A (en) P1,P4Process for the preparation of (uridine 5' -) tetraphosphate
CN105646575A (en) Oil field scale inhibitor alpha-amidogen-alpha-imino group methyl phosphonic acid inner salt and synthetic method thereof
CA2317479C (en) Preparation of phosphonic acid derivatives
JPS6058996A (en) Manufacture of phosphonomethylated amino acid
JP3823327B2 (en) Method for producing N-phosphonomethylglycine
RU2589715C1 (en) Method of producing 1,3-diamino-2-hydroxypropane-n,n'-dimethylphosphonic-n,n'-diacetic acid
PL156933B1 (en) Method of obtaining n-(1-phosphonalkyl)glycines in particular n-(phosphon-metyl) ones
SU684038A1 (en) Method of obtaining nitrilotrimethylphosphonic acid
TW486483B (en) Preparation of phosphonic acid derivatives
CN117343100A (en) Preparation method of imidazole bisphosphate medicine