Способ получения высших оксиалкандифосфоновых кислот

Способ получения высших оксиалкандифосфоновых кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoIo3 Сеаетскнх

СЕЦНаПНСтНЧЕСННх

Реснублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п>887571

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 101279 (21)2848443/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 07.1281. Ькзллетень N9 45

Дата опубликования описания 0 7.1281

С 07 F 9/38

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (53) УДК547.341. .07(088.8) (72) Авторы изобретения

И.Т.Полковниченко, Ю.M.Ëó÷êo и П.E. Чапланов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ ОКСИАЛКАНДИФОСФОНОВЫХ

КИСЛОТ

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения высших оксиалкандифосфоновых кислот с углеводородными радикалами pC4g которые используются в качестве поверхностно-активных веществ, ингибиторов коррозии и солеотложения, собирателей при флотации оловянных руд, лекарственных препаратов, комплексообраэователей, а также в качестве промежуточных .веществ при синтезе различных соединений.

Известен способ получения производных оксиалкандифосфоновых кислот 15 взаимодействием треххлористого фосфора, воды и смеси карбоновых кис- . лот С -С40 при нагревании до 110150 С с последующим гидролизом реако ционной смеси при 80-110о С с даль- 20 нейшим раэбавлением гидролиза смесью . вода-органический растворитель и осаждением смеси двунатриевых солей дифосфоновых кислот каустической содой

11). Получение иэ двунатриевых солей соответствующих оксиалкандифосфоновых кислот крайне затруднительно °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 30 является способ получения высших ок" сиалкандифосфоновых кислот взаимодействием карбоновой кислоты с водой и треххлористым фосфором при нагревании до 100-160 С с последующим разбавлением полученного конденсата низшими алифатическими спиртами и отгбнкой побочных продуктов под вакуумом при

1-12 мм рт.ст. и температуре 140190 С g2).

Недостатком данного способа явля". ется то, что из-эа отсутствия стадий гидролиэа в конечном продукте содер" жится более 40% примеси и содержание основного вещества составляет 55-60Ъ.

Кроме того, вакуумная отгонка, проводимая при высокой температуре (порядка 140-190оС), приводит к осмолению основного продукта и требует применения высококипящего теплоносителя или пара высокого давления для обогрева, глубокого вакуугла порядка

0,1-2 мм рт.ст. и создания очень сложной вакуумной системы, что трудно осуществить з промышленных условиях.

Целью изобретения является упрощение йроцесса и повышение качества целевого продукта.

Поставленная цепь достигается описываемым способом получения высшИх

887571 оксиалкандийосфоновых кислот, кото рый заключается в том, что карбоновую кислоту, содержащую 6-18 атомов углерода, подвергают взаимодействию с водой и треххлористым фосфором при нагревании желательно до 120-150 С, о образующуюся реакционную смесь гидро.— лизуют водой при 80-110 С и целевой о продукт выделяют путем последовательного добавления к гидролизату смешива ющихся полярного и неполярного растворителей при объемном соотношении их и гидролизата, равном 1-2:3-5:1. В качестве полярного растворителя желательно испольэовать диэтиловый эфир и в качестве неполярного †. пентан, гексан или петролейный эфир. 35

Описываемый способ позволяет исключить стадию вакуумной отгонки в жестких условиях, уменьшить расход теплоносителей и выделить целевой продукт 85-90% чистоты. 2О

Пример 1. 1,5 мл каприловой кислоты смешивают с 1 5 мл воды и добавляют 1 мл треххлористого фосфора.

Затем в течение 5 ч смесь нагревают при перемешивании до 140 С. Реакцио о онную массу охлаждают до 80 С и вливают в нее 8 мл воды. Гидролиз проводят при 80-110О С в течение 5 ч.

363 мл гидролиза растворяют в

726 мл диэтилового эфира (объемное соотношение 1:2), и осаждают оксиоктандифосфоновую кислоту добавлением к данной системе 1815 мл пентана, что соответствует соотношению 1:5 об.ч. относительно исходного гидролизата. Выпавший осадок отфильтровывают и высушивают в вакуумной системе при

70-80вС.

Выход оксиоктандифосфоновой кислоты, считая на треххлористый фосфор, 80%, содержание основного ве- 4р щества 90%.

Качественные показатели продукта приведены в табл. 1.

Пример 2. 1,5 мл каприловой кислоты расплавляют с 1,5 мл воды и 45 добавляют 1 млтреххлористого фосфора, в течение 5 ч перемешивают при 140-;

150 С и реакционную смесь при 80О С смешивают с 8 мл воды. Гидролиз ведут при 80-110 С в течение 7 ч. $p

389 ил гидролизата растворяют в778 мл диэтилового эфира в соотношении 1:2,и осаждают оксидекандифосфоновую кислоту добавлением к данной системе 1556 мл пентана в соотношении 1:4. Осадок отфильтровывают и высушивают в вакуумной сушилке при . 70-80 С. Выход на треххлористый фосфор 77%. Содержание основного вещества в продукте 86%.

Пример 3. 1,5 мл лаурино- 60 вой кислоты расплавляют с добавлением

1,5 мл воды и добавляют 1 мл треххлористого фосфора, перемешивают при

150ОС в течение 5 ч и реакционную смесь при 80ОС смешивают с 8 мл воды. á5

Гидролиз ведут при 80-110 С в течение

9 ч. 553 мл гидролиэата растворяют в

830 мл диэтилового эфира в соотношении 1:1,5 и осаждают оксидодекандифосфоновую кислоту добавлением к данной системе 1659 мл петролейного эфира в соотношении 1:3. Осадок отфильтровывают и высушивают в вакуумной сушилке при 70-80 С. Выход на треххлористый фосфор 75%. Содержание основного вещества в продукте 88%.

Пример 4. 1,5 мл миристиновой кислоты расплавляют с 1,5 мл воды и добавляют 1 мл треххлористого фосфора. Перемешивают при 150ОС. в течение 5 ч и реакционную смесь при 90 С смешивают с 8 мл воды. Гидролиз ведут при 80-110ОС в течение 9 ч. 601 мл гидролизата растворяют в 601 мл диэтилового эфира в объемном соотношении

1:1, и осаждают окситетрадекандифосфоновую кислоту добавлением к данной системе 1803 мл пентана в соотношении 1:3 (объемных частях), взятом относительно исходного гидролизата.

Выпавший осадок отфильтровывают и высушивают в вакуумной сушилке при

70-80 С.

Выход окситетрадекандифосфоновой кислоты, считая на треххлористый фосфор, составляет 82%. Содержание основного вещества в продукте 87%.

Пример 5. 1,5 мл пальмитиновой кислоты расплавляют с 1.5 мл воды и добавляют 1 мл треххлористого фос" о фора, перемешивают при 150 С в течение 5 ч и реакционную смесь при 90 С смешивают с 8 мл воды. Гидролиз ведут при 80-110 С в течение 9 ч. 467 л о гидролизата растворяют в 934 мл диэтилового эфира в соотношении 1:2 (объемные части), и осаждают оксигексадекандифосфоновую кислоту добавлением 2335 мл гексана в соотношении

1:5. Выпавший осадок отфильтровывают и высушивают в вакуумной сушилке при

70-80ОС. Выход оксигексадекандифосфоновой ки лоты на треххлористый фосфор 75%. Содержание основного вещества в продукте 85%, Пример б. 1 5 мл стеариновой кислоты расплавляют с 1,5 мл воды и добавляют 1 мл треххлористого фосфора, перемешивают при 120 С в течение 24 ч и реакционную смесь при

90 С смешивают с 8 мл воды. Глдролиз ведут при 80-110 С в течение

12 ч. 469 мл гидролизата растворяют в

703 мл диэтилового эфира в соотношении 1:1,5, и осаждают оксиоктадекандифосфоновую кислоту добавлением 1407 мл петролейного эфира в соотношении 1:3. Выпавший осадок отфильтровывают и высушивают в вакуумной сушилке при 70-80 С;

5887571

Таблица 1

Содержание основного вещества,%

Наименование вещества

Пример

174,14

193,44

153,48

176,41

142,68

162,13

130,51

150 00

139,55

118,65

110,90

130,46

Выход оксиоктадекандифосфоновой кислоты на треххлористый фосфор 77%.

Содержание основного вещества в продукте 85%.

Качество готового продукта опреде ляется титрованием.

Оксиоктандифосфоновая кислота, Оксидекандифосфоновая кислота

Оксидодекандифосфоновая кислота

Окситетрадекандифосфоновая кислота

Оксигексадекандифосфоновая кислота

Оксиоктадекандифосфоновая кислота

Содержание основного вещества рассчитывается по соотношению действительной и расчетной величины.

Результаты анализа приведены в табл. 2.

Кислотное число

1 ступень замещения по. расчету действитель ное

I 4 ах

9 Х

КЭХО йаxo

Э»9 ь

СО

«-4

О

1 с

«-1

%-«

Ю н

Ю

Ю

«1

61 й

lA!

CD цЪ

«-«

I Яч !ч Ц

« «! ь

Ю с г

«-1

«-1

Ю с

0Ъ

«-«

<М

° 1! с

Ю !

Ю

CD с

«1!

«-1

«1!

ОЪ с

Ю

« 1!

t с

1«

«.Ч

«I

С ) с

1О

«4

СЧ

° Ф с !

О

«-!! о о х

Cf 1 S о ц

Х I Х 1

I П!

llI Ю I 9

Ж

«4 c I V

9 1tI 1 Х

ЦЦ1ь

00!so!

u0,tах!

«1

Ю с

1 с

° 1!

t 1Ъ

«-1 с

Ю (Ъ с с

«!1!

РЪ

ОЪ

«-1

С Ъ с

1 с

С Ъ °

ОЪ с

« «

N с

СО

«-«

Ю с

ОЪ

РЪ

1О с

Ж

lA с

ОЪ

Ю

СО

МЪ

ОЪ с

Ю, 00 с CD

Ю с

ОЪ! Г«) «-«

I (Ч с

<«Ъ

° Ф

С>

«

РЪ

С Ъ

1 с с

«!1! с1! ь

МЪ с

° -1

° !1!

N а с

1 с 1! Ф с

РЪ

РЪ

ОЪ с Ф

° 1!

РЪ

N с ь

lA н

1О с

«-1

° 1!

Ю

«-1 с

РЪ

РЪ

РЪ

1 с с

t «) llI

1ч о и

I о о е х о

Р ж х х

llI х о х о а

3 с

Ф а о е! о

О

9 х х

П

Ж а

Ф о

Ц и ф

Ц о а

Э

Ц !

«о

» ф

И а

Ц о и

Ф х ф

Ф Э о 1 х х

9»

Е Ц хо м а

Ж И

I ! о х ! Э

I Ц 1

I !X ! Ф х

I

I I

1 9

1 и

I Х

m x

I I

I 1 о

I Х

I Ф. 1

I Ц 1

I C 1

I Ф I х ! -!

I 1

1 I

1 9

I И I

1 Х

1 Р 1

301

I ltI X

v о е х

Ц й. х о х о х о

Щ !

« о

1 и х

IL !

II о х о е

I о о е х

Ц

Э

Ц х о о

О ! о х о

887571

1 о м

Э 8 о о х о ц

o e o х х х о ц х

1 х о ю

Ф Ь !«

4 о О я о ц

o e o х х х о Ц х

1 и о х

v о

Ю !

«Ъ с

Ch

lA

ОЪ ф

ОЪ 1! х

ld о х н о о

v o о х

887571

Составитель В.Мякушева

Редактор П.Горькова Техред A.Áàáèíåö Корректор Г.Назарова

Заказ 10681/4 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5 т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ получения высших оксиал кандифосфоновых кислот взаимодействием С6-С4у -карбоновой кислоты с водой и треххлористым фосфором при нагревании, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, образующуюся реакционную смесь .подвергают гидролизу водой при 80110 С и выделяют целевой продукт пу" тем последовательного добавления к гидролизату смешивающихся полярного и неполярного растворителей при объем. ном соотношении полярного, неполярного растворителей и гидролизата, равном 1-2:3-5:1.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что взаимодействие карбоновой кислоты с водой и треххлористым фосфором осуществляют при 120150аС.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве полярного растворителя используют диэтиловый эфир и в качестве неполярного растворителя — пентан,. гексан или петролейный эфир.

Источники информации, Я принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1469894, кл. С 07 F 9/38, опублик. 1977.

2. Патент ФРГ Р 1194852, кл. 120-26/01, опублик. 1966 (прототип ).