SU684038A1 - Способ получени нитрилотриметилфосфоновой кислоты - Google Patents

Description

I

Изобретенне относитс  к области химии фосфорорганичесжих соединений с С-Р-св зью , а именно к усовершенствованному способу получени  нитрилотриметнлфсюфо- новой к{(слоты формулы

H(CHaPOjH2)j

ЭтЬ соединение  вл етс  эффективным комплексообразователем, отличающимс высокой металлоемкостью и широким два- пазоном рН комплексообрааовани . в водных средах, что обусловило его применени в различных област х науки и техники.

Известен способ получени  нитрилотри- метилфосфоновой кислоты взаимодействнем фосфористой кислоты с аммиаком или его производными и формалином l. Применение этого способа в промышленном масштабе затруднено из-за отсутстви  в соответствующих количествах и высокой стоимости фосфористой кислоты, а также необходимости введени  стадии длительного уваривани  реакиионной массы с целью получени  кристаллического продукта.

Ваибопее близким к опасзлваемому изобретению гю техннческой сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  ЕСИТрВЛОТрИМетИЛфосфоНОБОЙ КИСЛОПЛ

путем взавмодействк  производных аммиака и формалина с треххлорис1ым фосфором при температуре 6О-12О С 2.

Этот способ тлеет р д недостатков, в числе которых больша  экзотермичность реакции, часто привод ща  к выбросам реакдионной массы, и выделение в качестве побочного продукта больших количеств газообразного хлористого водорода, причем последаий при поглощении водной реакиионной средой еще более усиливает экзотермичность процесса, а также требует утилизации .

Целью изобретени   вл етс  упрощение

процесса.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени  нитрилотриметилфосфоновой кислоты, который заключаетс  в том, что производное аммиака подвергают взаимодействию с формалином и фосфорсодержащим реагентом - диметилфосфитом - при повышенной температуре в присутствии сол ной кислоты или треххлористого фосфора. Процесс желательно вести при темпера туре 70-90 0. Отличительным признаком способа  вл етс  использование в качестве фосфорсодержащего реагента диметилфосфита и проведение процесса в присутствии сол ной кислоты или треххлористого фосфора. Дл  предотвращени  окислени  образующейс  в качестве промежуточного продук та фосфористой кислоты фосфорную реакцию провод т таким образом, что в смесь исходных продуктов добавл ют концентрированную сол ную кислоту, либо используют смесь диметилфосфита с треххлористым фосфором в мольном соотношении от 2:1 до 2,5:0,5. Образующийс  в процессе реакции хлористый водород почти полностью поглощаетс  водной реакционной смесью. В этом случае, если.в реакционную смесь ввод т кониентрированную сол ную кислоту, то ее количество колеблетс  в весовом отнощении к днметилфосфиту от 4,5:1 до 1,8:1 в зависимости от содержани  хлорид-ионов Б исходном производном аммиака. В качестве производного аммиака могут быть использованы, наприf iep , хлористый аммоний, гексаметилентет рамнн ила мочевина. Во всех указанных случа х реакци  сл бо экзотермична , заданный температурны рейсам легко ноддержаваетс  при достаточ но большой скорости прибавлени  диметил фосфита или его смеса с треххлористым фосфором, врем  прибавлени  фосфорной компоненты сокращаетс  в 3-3,5 раза Дл  окончательного заверщени  реакции требуетс  лишь кратковременный прогрев реакционной массы при 70-90 С вместо полуторачасового прогрева при 10О-12ОС в способе с использованием треххлорислого фосфора. В случае использовани  хлористого аммони  и гексаметилентетрамнна удаетс  до стичь непосредственной кристаллизации Нйтрилотриметилфосфоновой кислоты КЗ ре акционной массы при постепенном ее охлаждении; в случае мочевины дл  пол чени  кристаллического продукта требуетс  кратковременное упаривание реакционной массы. Общий выход Нйтрилотриметилфосфоновой кислоты с использованием в качестве исходного продукта диметилфосфита или его смеси с треххлористым фосфором составл ет 58-66%. Описываемый способ проведени  реакции позвол ет упростить процесс за счет значительного снижени  экзотермичности реакции, уменьшени  времени прибавлени  исходных реагентов - стадии, лимитирующей врем  проведени  всего процесса, исключени  необходимости поглощени  и утилизации больших количеств агрессивного побочного продукта - хлористого водорода. Образующиес  в реакции метиловый спирт и метилаль могут быть отогнаны и исполъ зованы при получении диметилфосфнта и дл  других целей. Пример 1.В четырехгорлую колбу емкостью 0,2 л, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и термометром, помещают 7 г (О,05 мол ) гексаметилентетрамина , 25 г 37%-«ого водного формалина , (О,3 мол  CHgO) и 34 мл концентрированной сол ной Кислоты, нагревают до температуры 7О-75С и при перемешивании прибавл ют 66 г {О,6 мол ) диметилфосфита с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 7075°С . По окончании прибавлени  от реакционной смеси отгон ют низкокип щую фракцию, содержащую в основном метиловый с ирт и матилаль, образовавшиес  в процессе реакции, затем реакционную массу прогревают в течение ЗО мин при температуре 85-9О°С. Выкристаллизовывающийс  при охлаждении осадок отфильтровывают , и получают 38,5 г влажного продукта . После промывки метиловым спиртом и высушивани  на воздухе выход нитрилотриметилфосфоновой кислоты 36,0 г (62% от теоретического), т.пл. 194-195 С (разл.). Найдено, %: С 12,51; 12,41; Н 4,13; 4,18; К 4,75;4,7О;Р 31,ОЗ; 30,83; Вычислено, %: С 12,О4; Н 4,О1; N4,68; Р 31,10. Пример 2. Аналогичным образом из 1О,7 г (0,2 мол ) хлористого аммони , 49 г 37%- ого формалина (0,6 мол  ) и 66 г (0,6 мол ) диметилфос- фита в присутствии 15 мл концентрированной сол ной кислоты получают 37,7 г (65% от теоретического) нитрилотриметилфосфоновой кислоты, т.пл. 193.-195С (раал.). Пример 3. В четырехгорлую колбу емкостью 0,25 л, снабженную механической мещалкой, обратным холодильником. капельной воронкой и термометром, помещают 26,8 г (0,5 мол ) хлористого амм ни  и 125 г 37%нного водного формалина (1,5 мол  СНоО). После полного раст ворени  хлористого аммони  прибавл ют при перемешивании примерно за 2О мин смесь 110 г (1 моль) диметилфосфита и 68,8 г (0,5 мол ) треххлористого фосфора . После отгонкилегколетучей и достижени  реакционной смесью температуры 70-75°С указанный температурный режим поддерживают применением охлаждени  водой. По окончании прибавлени  реакционную массу нагревают с обрат ным холодильником в течение 1 ч при тем пературе 8О-90 С. Выкристаллизовав- шийс  при охлаждении осадок отфильтровы вают и после промывки метилои 1м спиртом и высушивани  на воздухе получают 99-100 г (66% от теоретического) нит рилотриметилфосфоновой кислоты, т.ил. 194-195 0 (раал.). Пример 4. К раствору 6 г (О,1 мол ) мочевины в 35 мл конаевтрирован- ной coJl нoй кислоты, нагретому до , прибавл ют при перемешиванав одновременно из двух воронок 49 г 37%-«ого формалина (0,6 мол  СНдО) и 66 г (О,6мол ) диметалфосфита с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 7О-75С, По окончании прибавлени  реагентов от реакционной массы отгон ют образовавшийс  в процессе реакции метиловый спирт и метилаль, остаток прогревают при 100-105°С в течение 1,5 ч, затем упаривают в вакууме до двух третей объема и внос т затравку. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и сушат на воздухе . Выход нитрилртриметилфосфоновой .кислоты 33,6 г (58% от теоретического), т.пл. 194-196 С (разл.). Формула изобретени  1.Способ получени  нитрилотриметилфосфоновой кислоты взаимодействием производного аммиака с формалином в фосфорсодержащим реагентом при нагревании, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса, в качестве фос- форсодержашехч) реагента используют днметилфосфит и процесс ведут в присутствии сол ной кислоты или треххлористого фосфора. 2.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что нагревание ведут до температуры ТО-ЭО С Источникв внформацви, прин тые во внимание ара экспертизе iMoedi-itzer к. Afcjic-ite method for ihe prefwara-tioh o itniTOdinielVi eenedipho&phottic qcid.-Sw.Onorcr.N«.tae-ог .сЪет.,, а/,рЛ5-82.
2. 2. Патент Швейцарнв № 488742, кл. С 07 F 9/38, 1970.