Способ получения аммониевых солей монофторфосфорной кислоты Советский патент 1988 года по МПК C07F9/14 

ы

11447286

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к новым аммониевым солям мо- нофторфосфорной кислоты общей формулы

t г

Ш-Б,Н2Вз

NH-Ri RsRe

(О

де при

R fs И Я

ри

R,н, Кй CgHiy

с te и э$

i 4 5

сн

Rj R Н, RS 3

R с-}бН„,

f Ц 2- 5« R6-- C,gH,7

20

V It/J у

R , и R C,jH40H, Rg образует25

с R4 группу (СН),,

Rj- , или ,, Rg- С,, или Н,

R и , R, образует с R

группу (СН),, Ry-C,gH,5, Rg-H

R и Rj,-- Н, R, образует с R,} группу (СН),, RS-- C iH-is- и™ ,, Rg - Н

R, , Rj, R и Rg - , R, с R( обр,азует группу

30

35

-С2Н

l -C2Hi OH.

Эти соединения могут быть использованы в качестве добавки к зубной пасте,

Цель изобретения - разработка доступного способа получения аммониевых солей монофторфосфорной кислоты формулы (I), использование которых в качестве добавки к зубной пас- те позволяет повысить зффективность зубной пасты за счет лучшей гидролитической стабильности связи фосфор - фторо

Пр.t мер 1. 112,4 г стеарил- амина и 111,5 г олеиламина суспендируют в 2,5 л воды и в течение 15 мин интенсивно перемешивая и охлаждая до 30°С, прибавляют 416,9 мл 2N со20

25

5

Q

5

ляной кислоты. Затем при непрерывном перемешивании прибавляют 60 г монофторфосфата натрия, растворенноt го в 200 МП воды. Раствор в течение 2 ч перемешивают при 40 С, образующийся пенистый белый продукт путем фильтрации отделяют и промывгиот сначала водой и затем 3000 мп ацето10 на. После последующей сушки в вакууме пои 40 с получают 230.3 г монофторофосфата олеиламмоний-стеарил амморшя (76,9% от теории в пересчете на используемый амин) с т.пл. 5 178-185 С, имекицего формулу

F. .0--ЫНз-С,8Нз7 Р

. 0 O- iHs-CigHsS

Пример 2, К 57,1 г изо-окта- дециламина и 51,3 г цетиламина в течение 15 мин, интенсивно перемешивая и охлаждая до , прибавляют 41,1 г 37%-ной соляной кислоты. Прибавляют 1000 мп воды и, продолжая размешивание, прибавляют 30,0 г монофторофосфата натрия, растворен- 30 кого в 100 МП воды. Раствор в течение 2 ч при 40 С перемешивают,, затем пенистый белый продукт путем фильтрации отделяют и промывают водой и затем 1500 мп ацетона. После последующей сушки в вакууме при 40 С получают 93,9 г монофторофосфата цетил- аммоний-изо октадециламмония 76,9% от теории в пересчете на используемый амин с Т.Ш1. 195-207 с, имеющего формулу

x-CgH F. .O-NHj- СНС

X CgHtS

0 0-NH5-C,6H33

ПримерЗ. К 58,6 г олеилами- на и 52,2 г диоктадециламина Е- течение 15 мин при интенсивном перемешивании и охлаждении до 30 С, прибавляют 208,4 МП 2N соляной кислоты. Затем при непрерывном размешивании прибавляют 30,0 г монофторофосфата натрия, растворенного в 100 мл воды. Раствор продолжают перемешивать еще в течение 2 ч при 40°С. Обраяукший- ,ся белый пенистый продукт путем фильтрации отделяют и промывают водой. После последующей сушки 13 ваку35

0

уме при 40°С получают 98j5 г моно- фторофосфата олеиламмоний-диоктаде- циламмония (81,4% от теории в пересчете на используемый амин) с т.пл. 165-175 С, именщего формулу

Р

0-NH

х-

W Vl8 37

Пример4, 36 г монофторофос- фата натрия растворяют в 500 мп воды и пропускают через колонку, содержащую 400 мл ионита марки леватит S 100. Образовавшуюся водную моно- фторофосфорную кислоту при 40°С, интенсивно перемешивая, подают в 114,7 г бис(оксиэтил)аминопропилен- N-оксиэтил-октадециламина формулы

НОН С ч/СгН ОН

(CH2)5

HOH/ CfGieHs

Реакция до монофторофосфата бис (оксиэтил)аминопропШ1ен-Н-оксиэтил- октадециламмония является количественной. Водный раствор концентрируют при давлении 80-120 атм и температуре 40 С и монофторофосфат бис(оксиэтил) аминопропилен-К-оксиэтилоктадецил- аммония выделяют с помощью ацетона.

После последующей сушки в вакууме 35 фторофосфата N-oлeил-l,3-диаммонийпри 40 С получают 123,6 г монофторофосфата бис(оксиэтил)аминопропилен- N-оксиэтил-октадециламмония (88,5% от теории в пересчете на используемый- диамин) с т.пл. 182-190°С, умею-- щего формулу

пропана (86,9% от теории в пересчете на используемый амин) с т.пп. 135-145°С, имеющего формулу

40

КНз Ч(СНо),

F. О

Р.

Рч /О-К СгЩОН

/ / ри N

р y(h

0 O-.N

H/l

-CieH y

11ример5. К45,9г бис(окси- этил)аминопропилен-Ы-оксиэтил-октаде- циламина в течение 15 мин, интен50

Пример 7. К 45,8 г Н,М-би (оксиэтш1)-н -гептадецил-1,3-диами но-пропана формулы

м/

сивно перемешивая и охлаждая до , )з Хп IT ли

прибавляют 40 мл 5N серной кислоты. gg24

прибавляют 40 мл 5N серной кислоты. Непрерывно перемешивая, прибавляют 13,8 г монофторофосфата кальция и в течение часа при 40 С дополнительно перемешивают.

прибавляют 1000 мп этанола и в течение 15 мин, интенсивно перемешив и охлаждая до З0 с, добавляют раст вор 10 г монофторофосфорной кисло

Выделившийся сульфат катышя путем (|ильтрации отделяют и дополнительно промывают небольшим количеством воды. Весь водный фильтрат в вакууме при сгущают досуха, воскообразный остаток растворяют в метаноле, повторно фильтруют и монофторо- фосфат бис(оксиэтил)аминопропилен-Ноксиэт т-октадециламмония при интенсивном размешивании осаждают в ацетоне. После последукщей сушки в вакууме при 40°С получают 50 г монофторофосфата бис(оксиэтил аминопропиленК-оксиэтил-октадециламмония (89,5% от теории в пересчете на используемый диамин) с т.пл. 182-190 С, имеющего указанную в примере А формулу. Пример 6. К 64,9 г N-олеил1,3-диаминопропана формулы Ш2(СН,)- -NH-C,gH,5 прибавляют 500 ма воды и в течение 15 мину интенсивно пе- ремещивая, нейтрализуют с помощью 200 мл 2 н.соляной, кислоты. Разбавляют добавлением 1000 мл воды, нагреают до 40°С и, непрерывно перемешивая, прибавляют 28,8 г монофторофосфата натрия, растворенного в 100 мл водал. Раствор в течение 2 ч при 40°С перемещивают, затем прибавляют 200 мп ацетона и пенистый продукт путем фильтрации отделяют и промывают водой. После последующей сушки в вакууме при 40°С получают 73,8 г монофторофосфата N-oлeил-l,3-диаммонийпропана (86,9% от теории в пересчете на используемый амин) с т.пп. 135-145°С, имеющего формулу

КНз Ч(СНо),

F. О

Р.

0 0-NH2-C,8H35

Добавлением воды к монофторофос- фату Ы-олеил-1,3-диаммоний-пропана при 20 С получают стабильную эмульсию, растворимость в глицерине составляет свьщ1е 10%.

Пример 7. К 45,8 г Н,М-бис (оксиэтш1)-н -гептадецил-1,3-диами- но-пропана формулы

м/

Хп IT ли

24

прибавляют 1000 мп этанола и в течение 15 мин, интенсивно перемешивая и охлаждая до З0 с, добавляют раствор 10 г монофторофосфорной кислоты

в 500 МП этанола. Бесцветный продукт реакц1Ш отсасывают и проююают не большим количеством этанола. После последующей сушки в вакууме при 40 С получают 43,7 г монофторофосфата Ы,К-бис(оксиэтил)-м -гептадецил-1,3- диаммонийпропана (78,3% от теории в пересчете на используемый а№1н) с т.пл. 157-167 С, имеющего формулу

НОЩС2 /С2Н40Н

/ ;(СН2)5

о

О

t7

Н35

Пример 8.К29 агЫ-лаурил- 1,3-диаминопропана прибавляют 1000 МП этанола и в течение 15 мин, интенсивно перемешивая и охлаждая до температуры З0 с, прибавляют раствор 10 г монофторофосфорной кислоты в 500 №1 этанола. Продукт реакхщи отсасывают и промывают неболыпим количеством этанола.

После поел еду нжцей сушки в вакууме при температуре 40°С получают 45,4 г монофторофосфата Ы-лаурил-1,3-диам- монийпропана (91,2% от теории в пересчете на используе1уШ1й амин) с т.пл, 115-122 С, имеющего формулу

-NH3

)3 -1SH2-C,2H,5

П р и м е р 9, К 33,7 г пентакис (оксиэтил)диэтилентриамина прибавляют 1000 МП этанола и в течение 15 мин, ИНТ61НСНВНО перемешивая и охлаждая до 30°С, прибавляют раствор 30 г монофторофосфорной кислоты в 1000 мл этанола. Продукт реакции от- сасьгаают и промывают небольшим количеством этанола. После последующей сушки в вакз уме при 40 С получают 57,4 г монофторофосфата пентакис (оксиэтил)-;щэтилентриаммония (90,1% от теории в пересчете на используемый агдан) с т,пл, 115-122 С имеющего формулу

Чр/

Q , KH C2H/iN

1411

Ък-СгН о

-о -- KH-CzH

Пример 10. К 34,4 г .моногид- рогенфторида К-олеил-1,3-диаминопро- пана прибавляют 1000 мл этанола и в течение 15 мин, интенсивно перемепш- вая и охлаждая до 30 С, приба:вляют раствор 10 г монофторофосфорной кислоты в 500 мл этанола. Продукт реакции отсасывают и промывают небольшим

количеством этанола. После последующей сушки в вакууме при 40 С получают 41,6 г монофторофосфата N-олеил- 1,3-диаммонийпропана (93,8% от Teoprait в пересчете на используемый амин)

с т.пл, 171-179 С, имеющего формулу

F /О-КНз

/(СН2)з О 0-КН2-С,8Нд5

Элементный анализ аммониев1ых со- лей монофторофосфорной кислоты фор- мулы (1) представлен в табл,1,

А. Определение степени выделеНИН фторидных ионов.

Выделение фторидных ионов из фторофосфатов определялось в пробирке с использованием фторидного электрода и электрода сравнения, причем

выделение записывалось при помощи милливольтметра с использованием стандартного раствора, содержащего 0,05 мол/л фосфата и 0,01 мол/л . фторида натрия. Все измерения осу-.

ществлялись при и рН среды 5,2 с использованием 20 кп раствора, состоящего из 10 мл дистиллированной обессоленной воды и 10 мл 0,1 м фосфатного буфера В этот раствор подавалось исследуемое соединение в количестве 0,01 мол/л,

Б, Определение адгезии выделившихся фторидных ионов к слизистой оболочке рта.

Для выявления адгезии выделившихся фторидных ионов к слизистой оболочке рта использовался известный метод с использованием полисахарид- ного субстрата, в качестве которого

использовалась хлопчатобумажная ткань, соответствумцая мягкой ткани и налету на зубах во рту. При этом хлопчатобумажную ткань размером 2,5 см подают в 20 мл перемешиваемой в течение 60 с водной суспензии, содержащей % Исследуемого соединения. Затем ткань вынималась из суспензии, подавалась на 30 с в поток текучей водопроводной воды.

714472868

подвергалась гидролизу в 0,1 м соляной кислоте в течение 12 ч и по содержанию фторидов определялось количество адсорбированных ионов.

Результаты опытов А и Б сведены в табл.2.

Сравнение данных табл.2 свидетельствует о том, что новые фторо- фосфаты обеспечивают либо более рав- - номерное выделение фторидных ионовi

за физиологически требуемый период, либо увеличивают количество адсорбированных фторидных ионов.

15 заключакщийся в том, что монофтор- - фосфорную кислоту, в случае необходимости полученную непосредственно в реакции из ее натриевой или кальциевой сопи или натриевую или каль- 20 циевую соль монофторфосфоновой кисло ты подвергают взаимодействию с зк- вимолярной смесью аминов общих формулRjRjR N И ,

при R, и RI - Н; R образует с

R группу (CHi),, Ry-CieH,5 Rfe- Н,

при R,, R, образует с R группу (CHi), , RS - С,гНг5 или C,eHj5. Rfi Н,

при R,, Ri, RTH Rfe- Rj и R4 образуют группу

-СгНл ,ОН,

Формула изобретения

Способ получения аммониевых солей монофторфосфоновой кислоть общей формулы

FО NH-BjB2 5

Р 0 о Ш-R4 51 6

25

где R, Rj,- Rj, R, Ry и R имеют

при R, - C,sH,R2, R,, R,, , Re

CgH, при

CgHia

2. 4 S t )

R,- С,бН,,5, Rj, Rj 4 H, Rj и R - C,5 H, ,

R( и Rj, - R образует с R группу (CHj) Ry - C,-,H,S- или C,g,H, Rfe - или H,

R, и RI - Н; R образует с

R группу (CHi),, Ry-CieH,5t Rfe- Н,

R,, R, образует с R группу (CHi), , RS - С,гНг5 или C,eHj5. Rfi Н,

R,, Ri, RTH Rfe- Rj и R4 образуют группу

СгНл ,ОН,

15 заключакщийся в том, что монофтор- - фосфорную кислоту, в случае необходимости полученную непосредственно в реакции из ее натриевой или кальциевой сопи или натриевую или каль- 20 циевую соль монофторфосфоновой кисл ты подвергают взаимодействию с зк- вимолярной смесью аминов общих формулRjRjR N И ,

)

25

где R, Rj,- Rj, R, Ry и R имеют

указанные значения, или диамином общей формулы

(CH.),NR5Rg,

где R, R,j, Rj, R - C,, или

д. RZ б t S-j- C,H2:.,-или С,аН,,5-, или при R -с ,Н,5, 35R.rH Re - ,

Ш1И трианином формулы

(HOCzlUlzS-CaHrN-CzHi -NiCzH., OHlj

40

I

или солью амина в среде растворителя.

Изобретение касается фосфорорга- нических соединений, в частности аммо шевых солей монофторфосфовдой кислоты общей формулы; - i;0®-P(F)(0)-0® ®NHR RsRfei где при R, С,вН,7, и RS Н, R6- СщН,5; при RI - -СН(СдН„) (С,Н,О . RZ. 3. й- и R - Н; Rg - CifeH,,; при R, - С,вН,5- 3 и R - Н, RS- и RS - C,gH,T ; при R, и RT: - С2Н4.0Н, R, с R4 образуют (СНг)з. 5 - С„Н,5-или C.gH,, , Re - С2.Н40Н или Н; при R, и Ri - Н; RJ с R образуют (CHj), Rg - Н; при R, и Ra - Н, R с R4 образуют (CHjj, RS - С,гНг5- или , Re - Н, при R,, R,,, R, и , R, с R образуют (-C,iH), которые могут быть использованы в качестве добавки к зубной пасте. Цель - создание более эффективных добавок. Синтез целевых соединений ведут реакцией монофтор- фосфорной кислоты, при необходимости полученной непосредственно в реакции, или ее натриевой или кальцие- j вой соли с эквимолярной смесью аминов NRjRjR, и NR4RfR6, где RO R 2 ,, R.H R, - см. выше, или с диамином общей формулы: R,R2.N(CH2.),N Rj-Rfe, где R,, R, RS- и Rfe - ( или R, RI, Re -H, a R - С i,H n j5 , , . ИЛИ С,вН,5-или при R - С„Н,5, RI - Н, R Н Rfe- , или с триамином формулы: (НОСгН4)г. , - N(C,H,OH) - -N(), или с солью амина в среде растворителя. Новая добавка позволяет увеличить степень вьщеления фторидных ионов через 1 ч с 5-20 до 8-56% при увеличении количества адсорбированных фторидных ионов с 5-80 до 55-120 мг (адгезия к слизистой оболочке рта). 2 табл. С/)

5.32

64,78 12,41 5,12

Т2,54

2,94

Т а б л и ц а 1

3j,41 3,32

C,,H,gN2PFO, (600)

2il4 2,03

Cs4H,,4NiPF05 (888)

Примечание. В числителе - вычислено, в знаменателе - найдено.

Таблица2

«Применяемьй в качестве добавки к зубной пасте фторофосфат натрия.. Известное соединение монофторфосфат бис(олеиламмония).