Способ получения нитрилотриметилфосфоновой кислоты

. Рудоми И. Кабачкин, Т. Я,Н. В. Чурилииа, И. 72) Ав 1 о ова, М Колова дведь, Н. М. Дя брамов и Е, иия 1) Заявитмь 84 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРИЛОТРИЯЕТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ Изобретениефосфорорганическзыо, а именно кспособу полученновой кислоты фо носиих со е изобретения явля от тся к области химии Наиболее близким к описываемому изобединений с С-Р-свя- ретению по технической сушности и достиусовершенствованному гаемому результату является способ полуия нитрилотриметилфосфо- чения нитрилотриметилфосфоновой кислотырмулы3путем взаимодействия производных аммиака и формалина с треххлористым фосфоф"Н 2ОЗ 1 Ьром при температуре 60-120 С 21.Этб соединение является эффективным Этот способ имеет ряд недостатков, в комплексообразователем, отличаюшимся числе которых большая экзотермичность высокой металлоемкостью и широким диареакции, часто приводящая к выбросам ре 1 Оназоном рН комплексообразования.в вод- акционной массы, и выделение в качестве ных средах, что обусловило его применение побочного продукта болыцих количеств га в различных областях науки и техники, зообразного хлористого водорода, причемИзвестен способ получения нитрилотри- последний при поглощении водной реакциметилфосфоновой кислоты взаимодействи- онной средой еше более усиливает экзотер 15м фосфористой кислоты с аммиаком или мичность процесса, а также требует утиего производными и формалином 11, При- лизации,менение этого способа в промышленном Целью ется упрощение масштабе затруднено из-за отсутствия в процесса.соответствующих количествах и высокой20Поставленная цель достигается описыстоимости фосфорнстой кислоты, а также ваемым способом получении нитрилотрименеобходимости введения стадии длительно- тилфосфоновой кислоты, который заключаетго упаривания реакционной массы с пелью ся в том, что производное аммиака подполучения кристаллического продукта. вергают взаимодействию с формалином и3 684038 фосфорсодержашим реагентом - диметил- е фосфитом - при повышенной температурес в присутствии соляной кислоты или треххдористого фосфора,ЦПроцесс желательно вести при темпера з туре 70-90 С, Отличительным признаком способа является использование в качест- и ве фосфорсодержашего реагента диметил- ш фосфита и проведение процесса в присут- к ствии соляной кислоты иди треххдористого 10 д фосфора.пДля предотвращения окисления образующейся в качестве промежуточного продук- и та фосфористой кислоты фосфорную реак-, з цию проводят таким образом, что в смесь 15 д исходных продуктов добавляют концентрированную соляную кислоту, либо использу- б ют смесь диметидфосфита с треххдористым к фосфором в мольном соотношении от 2:1 до 2,5;0,5. Образующийся в процессе реакции хлористый водород почти полностью а поглошается водной реакционной смесью. (В етом случае, если в реакционнуюн смесь вводят концентрированную соляную кислоту, то ее количество колеблется в б25 весовом отношении к диметидфосфиту отс 4,5:1 до 1,8:1 в зависимости от содержания хдорид-ионов в исходном производ ном аммиака. В качестве производногоц аммиака могут быть использованы, напри 30 мер, хдористый аммоний, гексаметилентет- в рамии иди мочевина. пИо всех указанных случаях реакция сла- с бо зкзотермичная, заданный температурный и35 режим легко поддерживается при достаточно большой скорости прибавления диметид- в фосфита или его смеси с треххлористым т Фосфором, время прибавления фосфорной и компоненты сокра вется в 3-3 5 раза 46 т ,Пдя окончательного завершения реакции о требуется лишь кратковременный прогрев ( реакционной массы при 70-90 С вместоополуторачасового прогрева при 100-,120 С в способе с использованием треххлорис.ъого фосфора.И случае использования хлористого аммония и гексаметидентетрамина удается достичь непосредственной кристаллизации и нитридотриметилфосфоновой кислоты из ре 50 акционной масси при постепенном ее охлаждении; в случае мочевины ддя получения кристаллического продукта требуется н кратковременное упаривание реакционной ( массы.55 Общий выход нитрилотриметилфосфоновой кислоты с использованием в качестве исходного продукта диметилфосфита или го смеси с треххлористым фосфором сотавдяет 58-66%.Описываемый способ проведения реакии позволяет упростить процесс за счетначитедьного снижения экзотермичностиреакции, уменьшения времени прибавлениясходных реагентов - стадии, лимитируюей время проведения всего процесса, ислючения необходимости поглощения и утиизации больших количеств агрессивногообочного продукта - хлористого водорода.Образующиеся в реакции метиловый спиртметилаль могут быть отогнаны и испольованы при получении диметилфосфита иля других целей.П р и м е р 1. В четырехгордую колу емкостью 0,2 л, снабженную механичесой мешалкой, обратным холодильником,капельной воронкой и термометром, помешают 7 г (О,05 моля)гексаметилентетрмина, 25 г 377 о-ного водного формалина,0,3 моля СНО) и 34 мл концентрированой соляной кислоты, нагревают до температуры 70-75 фС и при перемешивании приавдяют 66 г (0,6 моля) диметидфосфитатакой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 708 С. По окончании прибавления от реакионной смеси отгоняют низкокипяшуюфракцию, содержащую в основном метидоый спирт и метилаль, образовавшиеся в .роцессе реакции, затем реакционную масу прогревают в течение 30 мин при темературе 85-90 С. Выкристалдизовываюшийся при охлаждении осадок отфильтровыают, и получают 38,5 г влажного продука. После промывки метидовым спиртомвысушивания на воздухе выход нитрилориметилфосфоновой кислоты 36,0 г (62%т теоретического), т.пл. 194-195 ОСразл, ).Найдено, %; С 12,51; 12,41; Н 4,13;4,18; М 4,75; 4,70; Р 31,03; 30,83;СНМ 09 Р,Вычислено, %: С 3.2,04; Н 4,01;М 4,68; Р 31,10,П р и м е р 2. Аналогичным образомз 10,7 г (0,2 моля) хлористого аммония, 49 г 37%-ного формалина (0,6 моля СНБО) и 66 г (0,6 моля) диметилфосфита в присутствии 15 мл концентрированой соляной кислоты получают 37,7 г657 о от теоретического) нитрилотриметилфосфоновой кислоты, т.пл. 193 195 С(разл.),П р и м е р 3. В четырехгорлую колбу емкостью 0,25 л, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником,684038е- се реакции метиловый спирт и метилаль, мо- остаток прогревают при 100-105 С в течение 1,5 ч, затем упаривают в вакууме т до двух третей объема и вносят затравку.Выпавший осадок отфильтровывают, промывают метиловым спиртом и сушат на вози духе. Выход нитрилотриметилфосфоновой,кислоты 33,6 г (58% от теоретического),т.пл. 194-196 С (разл.). капельной воронкой и термометром, пом шают 26,8 г (0,5 моля) хлористого ам ния и 125 г 37%-ного водного формали на (1,5 моля СН 20), После полного рас ворения хлористого аммония прибавляют при перемешивании примерно за 20 мин смесь 110 г (1 моль) диметилфосфита 68,8 г (0,5 моля) треххлористого фосфо ра. После отгонкилегколетучей фракции и достижения реакционной смесью темпе ратуры 70-75 С указанный температурный режим поддерживают применением охлаждения водой, По окончании прибавления реакционную массу нагревают с обратным холодильником в течение 1 ч при температуре 80-90 С. Выкристаллизовав-шийся при охлаждении осадок отфильтровывеют и после промывки метиловым спиртом и высушивания на воздухе получают 99-100 г (66% от теоретического) нитрилотриметилфосфоновой кислоты, т.пл.194-195 С (разл.).П р и м е р 4. К раствору 6 г (0,1 моля) мочевины в 35 мл концентрированной соляной кислоты, нагретому до 70 С, прибавляют при перемещивании одновременно из двух воронок 49 г 37% ного формалина (0,6 моля СНБО) и 66 г (0,6 моля) диметилфосфита с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не .поднималась выше 70-75 С. По окончании прибавления реагентов от реакционной массы отгоняют образовавшийся в процесформула изобретения 1. Способ получения нитрилотриметилфосфоновоЛ кислоты взаимодействием производного аммиака с формалином и фосфорсодержащим реагентом при нагревании,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве фосфорсодержащего реагента используют диметилфосфит и процесс ведут в присутствии соляной кислоты или треххлористогофосфора.2. Способпоп. 1,отл ичающ и й с я тем, что нагревание ведут дотемпературы 70-90 С.Источники информации, принятые вовнимание при зкспертизе1.МоейНСхег К АХасзбе щеСЬв 3 йогСпе ргерсо обои ой МтеоИвеСИМепейрйоьрЬомс ас 1 д.-"ьм. эпогр. МсСа 1-ог.савв.,"97 З, ЬИ, р.ю-еа,2. Патент Швейцарии488742,кл. С 07 Р 9/38, 1970.Составитель Л. КарунинаРедактор В, Минасбекова Техрвд М. Петко Корректор А. ГриценкоЗаказ 5221/15 Тираж 513 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4