Способ получения триоксиметилфосфина Советский патент 1985 года по МПК C07F9/50 B01J31/16 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений с С-Р связью, а именно к усовершенствован ному способу получения триоксиметил фосфина формулы ), который может быть испрльзован как промежуточный продукт в синтезе фосфорсодержащих эпоксидных смол, антиоксидантов, антипиренов, пестшщдов vf биологически активных веществ. Известен способ получения триоксиметилфосфина взаимодействием фосфористого водорода с формальдегидом 8 водной или органической среде в присутствии катализатора при (--Ю)(40) СО. в качестве катадизатора могут быть испол1 зованы платина, палладий родий, кобальт или их соли. В случае использования.в качестве катализатора хлористого кобальта (Ш) продолжительность процесса 6-7 ч. степень чи тоты целевого продукта 90-92%. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ получения триоксиметилфосфина, который заключается в том, что фосфористый водород подвергают взаимодействию с формальдегидом в водной среде в присутствии катализатора - хлорида платины (Пи IV) или платинохлористоводородной кислоты при минус (-3)(5ГС 2. Мольное соотношение катализатора и формальдегида 1:1500, Степень чистоты целевого продукта 95-96%. Недостатками данного способа является большая продолжительность про цесса (5 ч), а также необходимость использования большого количества катализатора и сравнительно большого избыточного давления (0,3-0,4 ати). Цель изобретения - упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения триоксиметилфосфина, который заключается в том, что фосфористый водород подвергают взаимодействию с формальдегидом в водной среде в присутствии катализатора - соли двухвалентного никеля или кобальта, предварительно активированного водным аммиаком или органическим амином при мольном соот ношении катализатора, активатора и формальдегида, равном 1:(12-18): (2150-2500) при 20-80С. В качестве соли двухвалентного никеля или кобальта желательно использовать хлористый, сернокислый, азотнокислый никель или азотнокислый кобальт. В качестве органического амина желательно использовать этилендиамин, этаноламин или пропаноламин. Предлагаемый способ получения триоксиметилфосфина позволяет сократить продолжительность процесса в 1,52 раза, уменьшить количество применяемого катализатора и вести процесс при меньшем избыточном давлении (0,1-0,15 ати). Соли двухвалентного никеля и кобальта образуют с активаторами комплексные соединения, при этом происходит изменение эффективных зарядов атомов и электронных структур ионов никеля и кобальта, приводящее к возрастанию поляризующего действия катализатора на субстрат. Образование комплексов солей металлов кобальта и; никеля с органическими аминами или водным аммиаком протекает легко и нг усложняет технологию получения триоксиметилфосфина. Выбранное мольное соотношение реагентов катализатор: активатор :формальдегид является оптимальным так как увеличение количества катализатора и активатора по отношению к формальдегиду не приводит к сокращению времени процесса, уменьшение приводит к увеличению продолжительности процесса и снижению качества конечного продукта. Способ осуществляется следующим образом. В колонку с фильтром Шотта загружают формалин 38%-ной концентрации, приготовленную смесь катализатора: соль кобальта или гикеля с активатором - водным аммиаком или органическим амином и подают фосфористый водород, полученный в генераторе фосфористого водорода. После упаривания под вакуумам получают целевой продукт. Пример 1.В колонку с фильтром Шотта загружают формллин 550 г (7,1 моль), катализатор At 0,37 г (0,0028 моль), смешанный с активатором - этилендиамииом 6 г (0,05 моль) и подают фосфористый водород, получаемый в генераторе фосфористого водорода, 79 г (2,32 моль) Р течение

31

2,5-3 ч . После отпарки под вакуумом получают 280 г триоксиматнлфосфи.на. Выход количественный.

Найдено, %: С 28,78; Н 7,2; Р 24,6,

Вычислено, %: С 29,3; Н 7,25, Р 25,0.

Пример 2. В колонку с фильт ром Шотта загружают формалин 550 г (7, Г моль), катализатор CoCNOj). 0,81 г (0,0028 моль), смешанСравнительные данные по характеристикам

224

иый с активатором этаноламином 3,5 г (0,05 моль), и подают фосфористый водород, получеиньп в генераторе фосфористого водорода, 79 г (2,32 моль) в течение 2,5-3 ч. После отпарки под вакуумом получают 280 г триоксиметилфосфина.

Найдено, %: С 28,9; Н 7,4; Р 24,5. Вьткслено, %: С 29,3} Н 7,25; Р 25,0.

Примеры 3-9 приведены в таблице. предлагаемого способа и прототипа

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИОКСИМЕТИЛФОСФИНА взаимодействием фосфористого водорода с I формальдегидом в водной среде в присутствии катали-, затора - соли металла переменной валентности, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве соли металла переменной валентности используют соль двухвалентного никеля или кобальта, предваонтельно активированного водным аммиаком или органическим амином, при мольном соотношении катализатора, активатора и формальдегида, равном 1:

Опыты проведены авторами

Прюдолжение таблицы