KLEINER HANS JERG (DE)
PETROV K.A.: "Alkoxymethylation of phenylphosphonous dichloride and diphenylphosphinous chloride with dialkoxymethanes", JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY USSR., vol. 50, no. 7, December 1980 (1980-12-01), NEW YORK US, pages 1220 - 1224, XP002067160
1. | Verfahren zur Herstellung von Alkyl1alkoxyethylphosphinsäuren der alige meinen Formel worin R1 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlen stoffatomen, vorzugsweise Methyl, Ethyl, nPropyl, isoPropyl, nButyl oder tertButyl steht und R2 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen stoffatomen, vorzugsweise Methyl oder Ethyl steht, dadurch gekenn zeichnet, daß man Alkyldichlorphosphane der aligemeinen Formel Rl PC'2 (11) worin R1 die obengenannte Bedeutung hat, mit Acetaldehyddialkylacetalen der allgemeinen Formel CH3CH (OR2) 2 (111) worin R2 die obengenannte Bedeutung hat, umsetzt und das Reaktionsge misch anschließend mit Wasser umsetzt. |
2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkyldichlor phosphan Dichtormethylphosphan, Dichlorethylphosphan oder Dichloriso propylphosphan und/oder als Acetaldehyddialkylacetal Acetaldehyddimethy lacetal oder Acetaldehyddiethylacetal verwendet wird. |
3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Alkyldi chlorphosphan und Acetaldehyddialkylacetal im Molverhältnis 1 : 1 bis 1 : 2 ein gesetzt wird. |
Alkyl-1-alkoxyethylphosphinsäuren sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von Flammschutzmitteln. Die Herstellung dieser Säuren erfolgt gewöhnlich durch Hydrolyse der entsprechenden Säurechloride, die durch Umsetzung von Alkyldi- chlorphosphanen mit Acetaldehydacetalen hergestellt werden (Tsivunin et al., Zh.
Obshch. Khim. 40 (102) 1970, 12,2560).
Nachteilig bei diesem Verfahren sind die unbefriedigenden Ausbeuten, da die Säu- rechloride mit Ausbeuten von 60-70 % der Theorie anfallen.
Gesucht sind daher technisch einfache Herstellverfahren für die Alkyl-1-alkoxyethyl- phosphinsäuren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Alkyl-1-alkoxyethyl- phosphinsäuren der allgemeinen Formel (I) worin R1 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffato- men, vorzugsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl oder tert-Butyl steht und R2 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkyirest mit 1 bis 4Kohlenstoff- atomen, vorzugsweise Methyl oder Ethyl steht, dadurch gekennzeichnet, daß
man Alkyl-dichlorphosphane der aligemeinen Formel (II) R'PC'2 (11) worin R1 die obengenannte Bedeutung hat, mit Acetaldehyddialkylacetalen der all--- gemeinen Formel (III) CH3-CH (OR2) 2 (111) worin R2 die obengenannte Bedeutung hat, umsetzt und das Reaktionsgemisch an- schließend mit Wasser umsetzt.
Überraschenderweise liegen bei diesem Verfahren die Ausbeuten erhebiich höher als bei dem bekannten Verfahren nach Tsivunin et al., das die Isolierung der Säure- chloride vorschreibt.
Als Ausgangsstoffe der allgemeinen Formel (II) kommen beispielsweise Dichlor- methylphosphan, Dichlor-ethylphosphan und Dichlor-isopropylphosphan in Frage.
Dichlor-methylphosphan ist bevorzugt.
Als Ausgangsstoffe der allgemeinen Formel (III) kommen insbesondere Acetalde- hyddimethylacetal und Acetaldehyddiethylacetyl in Frage.
Die Reaktanten werden im Molverhältnis Alkyl-dichlorphosphan zu Acetaldehyddial- kylacetal von 1 : 1 bis 1 : 2 eingesetzt, bevorzugt von 1 : 1 bis 1 : 1,2.
Die Komponenten werden unter Kühlung langsam vermischt.
Die Reaktionstemperaturen betragen-20 bis 150°C, vorzugsweise-15 bis 60°C.
Nach beendeter Reaktion kann das anfallende Reaktionsgemisch gegebenenfalls von Leichtsiedern befreit werden und wird dann ohne weitere Reinigungsmaßnah- men mit Wasser versetzt. Dabei soll das Molverhältnis von eingesetztem Alkyl-di-
chlorphosphan zu Wasser mindestens 1 : 1 betragen. Überschüsse sind möglich und insbesondere dann zweckmäßig, wenn die anfallende Rohsäure ohne weitere Reini- gung direkt weiterverarbeitet werden soll.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auch kontinuierlich gestaltet wer- den.
Als Reinigungsoperation für die anfallenden erfindungsgemäßen Säuren kann ins- besondere ein Destillationsprozeß durchgeführt werden.
Beispiel 1 In 135,7 g (1.036 mol) Dichlor-ethylphosphan wurden bei 25°C innerhalb von 1,5 Stunden 93,4 g (1.037 mol) Acetaldehyddimethylacetal unter Rühren und Kühlen eingetropft. Dann wurde nachgerührt und anschließend die Leichtsieder bei 18 mbar bis zu einer Badtemperatur von 100°C über eine 30 cm-Vigreux-Kolonne abdestil- liert. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurden unter lebhaftem Rühren in das verbliebene Reaktionsgemisch langsam 56 ml (3.1 mol) Wasser eingetropft, wobei die Temperatur bis 50°C anstieg. Nach beendeter exothermer Reaktion wurde für drei Stunden nachgerührt und anschließend bei 0,25 mbar destilliert. Bei einer Übergangstemperaturvon 146-151°C erhielt man 140 g 1-Methoxyethyl-ethylphos- phinsäure. Das entspricht einer Ausbeute von 89 % der Theorie.
Ergebnis der Analyse : C5H1303P (152) berechnet : 39,47 % C 8,55 % H 20,39 % P gefunden : 39,40 % C 8,45 % H 20,20 % P Beispiel 2 In 351 g (3.0 mol) Dichlor-methylphosphan wurden bei 25-40°C innerhalb von 3 Stunden 270,4 g (3.0 mol) Acetaldehyddimethylacetal unter Rühren und Kühlen ein-
getropft. Nach beendeter Reaktion wurde 3 Stunden nachgerührt und anschließend bei 18 mbar bis zu einer Innentemperatur von 80°C die Leichtsieder entfernt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde unter lebhaftem Rühren 135 mi (7.5 mol) Wasser vorsichtig eingetropft. Dabei stieg unter Kühlung die Temperatur bis auf ma- ximal 50°C. Anschließend wurde nachgerührt und bei 0,15 mbar destilliert. Man er- hielt bei einer Übergangstemperatur von 132-136°C 370 g 1-Methoxyethyl-methyl- phosphinsäure. Dies entspricht einer Ausbeute von 89 % der Theorie.
Ergebnis der Elementaranalyse : C4H1, O3P (138) berechnet : 34, 78 % C 7, 97 % H 22,46 % P gefunden : 34,70 % C 7,90 % H 22,70 % P Beispiel 3 Dichlor-methylphosphan und Acetaldehyddiethylacetal wurden analog Beispiel 2 umgesetzt. Nach Hydrolyse des Rohproduktes erhielt man in 93 % iger Ausbeute die 1-Ethoxyethyl-methylphosphinsäure mit einem Siedepunkt von 147-148°C bei 1,6 mbar.
Ergebnis der Elementaranalyse : C5H13OP (152) berechnet : 39, 47 % C 8,55 % H 20,39 % P gefunden : 39,35 % C 8,40 % H 20,10 % P
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