Способ получения кетоалкилфосфонатов Советский патент 1986 года по МПК C07F9/40 

;о ю

со Изобретение относится к области фосфорорганических, соединений с Р-С связью, в частности к способу получения кетоалкилфосфонатов общей формулы«fO iP-C-CH-C-R О Rj Нз О где R и R - алкил; R, Rj и R - водород или алкил, которые находят широкое применение, наприн,ер как лекарственные препараты Известен способ получения кетоалкилфосфонатов взаимодействием 2-оксо -2-алкокси-1,2-оксафосфоланов-4 со спиртами. Известен также способ получения кетоалкилфосфонатов взаимодействием диалкилфосфористых кислот с , fj-непредельными кетонами в присутствии в качестве катализатора алкоголятов щелочных металлов с использованием эквимольных количеств реагентов. К недостаткам указанного способа относятся сравнительно невысокая производительность процесса и сложность его технологии. Это объясняется тем, что при периодическом процессе получения кетоалкилфосфонатов в ходе смешения катализатора с реагентами, концентрация катализатора изменяется, не становясь оптимальной в течение всего времени реакции и,cлeдoвaтeльнOj скорость реакции тоже изменяется, не достигая максимальньк значений в течение всего вре мени реакции. В периодическом процессе реакция всегда начинается с малых скоростей, пропорциональных количеству вводимого в реакционную зону катализатора; далее, возрастая скорость не может достигнуть .возможного максимума, поскольку по ходу ре акции одновременно с увеличением ко центрации катализатора происходит разбавление исходных реагентов конеч ными продуктами. Сразу ввести в реак цию все необходимое количество катализатора невозможно, так как это при водит к крайне бурному протеканию экзотермической реакции, требующему управляемого теплоотвода, причем воз никает необходимость в специальном теплорегулирующем оборудовании и ус.ложняется аппаратурное оформление 232 процесса периодического получения кетоалкилфосфонатов. По предлагаемому способу процесс ведут в проточном реакторе при скорости подачи реагентов, обеспечивающей температуру реакционной зоны 50150°С. При таком проведении процесса концентрация катализатора устанавливается оптимальной и не изменяется в течение всего времени реакции, что обеспечивает максимальную скорость реакции, недостижимую в периодическом процессе, и тем самым повышает производительность процесса. Поскольку интенсивньй процесс локализован в одной и той же стационарной зоне проточного реакционного сосуда, режим в этой зоне тоже становится стационарным, вследствие чего облегчается теплорегулирование и аппаратурное оформление непрерывного процесса упрощается. Способ получения кетоалкилфосфонатой заключается в том, что смесь диалкилфосфористой кислоты с с ,Ь-непредельным кетоном и каталитический раствор алкоголята щелочного металла в спирте подают непрерывно двумя раздельными потоками в проточный реакционный сосуд. Поскольку скорости введения растворов исходных реагентов постоянны, в реакционной зоне устанавливается стационарный режим с постоянным соотношением реагентов и постоянной температурой смеси в каждом сечении реакционного потока. Концентрации и скорости подачи исходных растворов подбирают так, чтобы в зоне смешения молярное соотношение диалкилфосфористая кислота, непредельный кетон и алкоголят щелочного металла поддерживалось в пре- делах 0,9-1,1:1,2-1,6:0,15-0,20 соответственно. Пример 1. Способ получения диметилового эфира 1,1-диметил-3кетобутилфосфоновой кислоты. В реакЦионньй сосуд проточного типа, снабженный механической мешалкой, насосами - дозаторами исходных веществ, термометром и выводным патрубком для реакционной массы, непрерьшно подают двумя потоками: смесь, содержащую 4,00 г. моль/л диметилфосфористой кислоты (ДМФК) и 5,60 г.моль/л окиси мезитила (ОМ), со скоростью 10 мл/мин, а также каталитический раствор 1,4 г.моль/л метилата натрия в метаноле со скоростью 5 мл/мин. Это обеспечивает стационарный концентрационный режим в потоке, соответствующий оптимальному молярному соотношению реагирую щих компонентов (ДМФК:ОМ:НаОСН 1:1,4:0,17). В уазанных условиях в реакционной зоне устанавливается и самопроизвольно поддерживается температура 70-75 С. Таким образом, за 2,5 ч подают 660 г (6 г-моль) диметилфрсфористой кислоты, 825 г (8,4 Гмоль) окиси мезитила и раствор, полученный из 24 г (1,04 г.атом натрия и 750 мл метанола. I Из полученной реакционной массы : перегонкой в вакууме вьщеляют 885 г (70,8%) диметилового эфира 1,1-диме тил З-кетобутилфосфоновой кислоты с т.кип. 125-129С (10 мм рт.ст.), п 1,4482; dj, 1,1082. Найдено, %: С 46,16; Н 8,46; Р 14,75. .,Р. Вычислено, %: С 46,15; Н 8,23,Р 14,83. Литературные данные: т.кип. (12 мм рт.ст.), nf 1,4457; d 1,1163. Производительность получения диметилового эфира 1,1 диметил-3-кетобутилфосфоновой кислоты по предлагаемому способу 354 г/ч. Пример 2.. Способ получения дибутилового эфира 1,1-диметил-3кетобутилфосфоновой кислоты. Используют аппаратуру и методику примера 1. Раздельными потоками подают: смесь, содержащую 2,82 г-моль дибутилфосфористой кислоты и 3,95 гМОЛЬ/Л ОМ со скоростью 9,4 мл/мин, а также каталитический раствор 0,95 г моль/л бутилата натрия в бутиловом спирте со скоростью 4,9 мл/мин. Температурный режим реакционной зоны 95-100°С. Производительнойть по перегранному дибутиловому эфиру 1,1-диметш1-3-кетобутилфосфоновой кислоты 250 г/ч. Продукт получен с выходом 51,25%; т,кип. 138-142 С (0,06 мм рт.ст.), 1,4460; d 0,9979. Литературные данные, т.кип. 171172 С (12 мм рт.ст.); 1,4440, 1,0084.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕТОАЛ- КИЛФОСФОНАТОВ взаимодействием ди- алкилфосфористой кислоты с непредельным кетоном в присутствии в качествекатализатора алкоголята щелочного металла, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности процесса и его упрощения, процесс ведут в" проточном реакторе при скорости подачи реагентов, обеспечивающей температуру реакционной зоны 50-150°С.2. Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я . тем, что диалкилфосфо- ристую кислоту,<Х, |Ь-непредельный кетон и алкоголят щелочного металла используют в мольном соотношении 0,9-1,1:1,2-1,6:0,15-0,20 соответственно.i