2-羧烷基(苯基)膦酸的制备制造技术

制备２－羧烷基（苯基）膦酸的方法，它包括：将在水存在下，由二氯（苯基）膦与羧酸反应制备的反应混合物水解，其中用减少量的水进行所述水解。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术背景本专利技术涉及制备2-羧烷基(苯基)膦酸的方法。具体地说，本专利技术涉及一种改进的水解方法。更具体地，本专利技术涉及利用改进的水解方法来制备2-羧乙基(苯基)膦酸的方法。通过首先将丙烯酸与二氯(苯基)膦反应制备用作聚合物如聚酯阻燃添加剂的2-羧乙基(苯基)膦酸。然后将反应混合物进行独立的水解步骤得到2-羧乙基(苯基)膦酸。美国专利4,081,463(Birum等人)中公开了一种方法，其中在丙烯酸与二氯(苯基)膦的反应中使用25-45％摩尔过量的丙烯酸。关于水解步骤，′463专利中公开道，将未稀释的丙烯酸和二氯(苯基)膦的反应产物加到至少足够水解量的水中，使用显著过量的水有助于搅拌和温度控制。事实上，使用5-15摩尔过量的水被看作是适宜的。该摩尔过量的水等于每摩尔用于与丙烯酸反应的二氯(苯基)膦需要12-13摩尔水进行水解。以该方式进行水解产生2-羧乙基(苯基)膦酸的细白固体。美国专利4,769,182(Hazen)中公开了一种方法，其中在丙烯酸与二氯(苯基)膦的反应中使用0-20％摩尔过量的丙烯酸。关于水解步骤，′182专利中公开道，对于酰基氯和类似的水反应基团来说，使用典型的水解条件，其中“淹没”技术是优选的。淹没技术涉及使用充分过量的水，即每摩尔用于与丙烯酸反应的二氯(苯基)膦需要25.7摩尔水。以该方式进行水解产生2-羧乙基(苯基)膦酸的白色微晶粉末。期望制备具有改进的产品回收率和洗涤作用并由此产生改进的产品质量的2-羧烷基(苯基)膦酸。现在，意外地发现，使用比现有技术提出的显著少的水进行水解产生比使用现有技术方法得到的更好滤过率的2-羧烷基(苯基)膦酸。本专利技术概要本专利技术的目的是提供一种制备具有改进的滤过率的2-羧烷基(苯基)膦酸的方法。本专利技术进一步的目的是制备具有改进纯度的2-羧烷基(苯基)膦酸的方法。本专利技术更进一步的目的是提供一种制备具有改进的产品洗涤和快速滤过作用的2-羧烷基(苯基)膦酸的方法。本专利技术更进一步的目的是提供一种制备2-羧烷基(苯基)膦酸的方法，该方法能够在从水解反应混合物中回收2-羧烷基(苯基)膦酸之前，将水解反应过程中产生的HCl除去。本专利技术提供制备2-羧烷基(苯基)膦酸的方法，它包括(a)将水与包含二氯(苯基)膦和选自丙烯酸或甲基丙烯酸的羧酸反应产物的第一个反应混合物混合和(b)将第一个反应混合物的反应产物水解制备包含2-羧烷基(苯基)膦酸的第二个反应混合物；其中在步骤(a)中与第一个反应混合物混合的水的量为每摩尔用于与羧酸反应的二氯(苯基)膦大约需要2-7.5摩尔水。本专利技术进一步提供制备2-羧烷基(苯基)膦酸的方法，它包括(a)将水与包含二氯(苯基)膦和选自丙烯酸或甲基丙烯酸的羧酸反应产物的第一个反应混合物混合和(b)将第一个反应混合物的反应产物水解制备包含2-羧烷基(苯基)膦酸的第二个反应混合物，同时至少除去水解反应过程中产生的部分HCl；其中在步骤(a)中与第一个反应混合物混合的水的量为能够有效地除去至少大约20％水解过程中第一个反应混合物理论上可获得的氯的量。简述绘1是在14psig滤压下母液的过滤速度图。图2是在14psig滤压下洗涤液的过滤速度图。图3是在5psig滤压下母液的过滤速度图。图4是在5psig滤压下洗涤液的过滤速度图。本专利技术详细说明本专利技术第一个具体体现涉及制备2-羧烷基(苯基)膦酸的方法，它包括(a)将水与包含二氯(苯基)膦和选自丙烯酸或甲基丙烯酸的羧酸反应产物的第一个反应混合物混合和(b)将第一个反应混合物的反应产物水解，制备包含2-羧烷基(苯基)膦酸的第二个反应混合物；其中在步骤(a)中与第一个反应混合物混合的水的量为每摩尔用于与羧酸反应的二氯(苯基)膦大约需要2-7.5摩尔水。按照本专利技术方法制备的2-羧烷基(苯基)膦酸依赖于所使用的羧酸。当使用丙烯酸时，所述2-羧烷基(苯基)膦酸是2-羧乙基(苯基)膦酸(Ⅰ)，也已知称作3-(羟苯基-氧膦基)丙酸或3-HPP。 当使用甲基丙烯酸时，所述2-羧烷基(苯基)膦酸是2-羧丙基(苯基)膦酸(Ⅱ)，也已知称作3-(羟苯基-氧膦基)-2-甲基丙酸。 目前，优选的羧酸是丙烯酸，优选的2-羧烷基(苯基)膦酸是2-羧乙基(苯基)膦酸。二氯(苯基)膦，也已知称作二氯化苯基亚磷或BPD与羧酸制备第一个反应混合物的反应可用化学计算量的两个反应物或用过量的羧酸、典型地不超过大约45％摩尔过量的羧酸进行。例如，当所述羧酸是丙烯酸时，可使用过量的丙烯酸如在美国专利4,081,463和4,769,182中所公开的，将所述两个文献引入本文供参考。目前，在大约10-20％摩尔过量的羧酸存在下进行反应是优选的。当使用丙烯酸时，第一个反应混合物包含一个或多个化合物，所述化合物选自3-(氨苯基氧膦基)丙酰氯、2-羧乙基(苯基)膦酸的环状酸酐和丙烯酸与3-氯羰基乙基(苯基)膦酸的混合酸酐，如美国专利4,081,463中所公开的。所述第一个反应混合物也可以包含少量其它丙烯酸衍生物包括但不限制于由丙烯酸与HCl反应形成的3-氯丙酸。当使用甲基丙烯酸时，第一个反应混合物包含一个或多个化合物，所述化合物选自3-(氯苯基氧膦基)-2-甲基丙酰氯、2-羧丙基(苯基)膦酸的环状酸酐和甲基丙烯酸与3-氯羰基-2-甲基乙基(苯基)膦酸的混合酸酐。所述第一个反应混合物也可以包含少量其它甲基丙烯酸衍生物包括但不限制于由甲基丙烯酸与HCl反应形成的3-氯-2-甲基丙酸。与第一个反应混合物混合用于水解反应的水的量为每摩尔用于与二氯(苯基)膦和羧酸反应的二氯(苯基)膦大约需要2-7.5，优选大约2-6，并且更优选大约2-4.5摩尔水。一般地，通过将第一个反应混合物加到所需要量的水中来混合水与第一个反应混合物。当用本专利技术所述量水进行水解反应时，可在水解进行过程中从第二个反应混合物中除去水解过程中产生的或存在于第一个反应混合物中的HCl。能够除去的HCl的量依赖于加到第一个反应混合物中用于进行水解的水的量。优选地，在水解反应过程中除去所有能够被除去的HCl。另外，3-氯丙酸或3-氯-2-甲基丙酸(依赖于所使用的羧酸)也可以在水解过程中随HCl除去。本专利技术第二个具体体现涉及制备2-羧烷基(苯基)膦酸的方法，它包括(a)将水与包含二氯(苯基)膦和选自丙烯酸或甲基丙烯酸的羧酸反应产物的第一个反应混合物混合和(b)将第一个反应混合物的反应产物水解，制备包含2-羧烷基(苯基)膦酸的第二个反应混合物，同时至少除去水解反应过程中产生的部分HCl；其中在步骤(a)中与第一个反应混合物混合的水的量为能够有效地除去至少大约20％水解过程中第一个反应混合物理论上可获得氯的量。在步骤(a)中与第一个反应混合物混合的水的量为能够有效地除去至少大约20％，优选至少大约35％，并且更优选至少大约50％水解过程中所述第一个反应混合物理论上可获得氯的量。一般地，通过将第一个反应混合物加到所需要量的水中来混合水与第一个反应混合物。在本专利技术水解反应过程中，优选将所获得的几乎全部HCl从进行水解反应所使用的容器中除去。所除去的HCl可回收进一步使用或销售。本专利技术水解反应过程所需要的温度依赖于加到所述第一个反应混合物中水的量，即水解过程中所存在的水的量。一般地，水的，量越低，水解温度越本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备２－羧烷基（苯基）膦酸的方法，它包括： （ａ）将水与包含二氯（苯基）膦和选自丙烯酸或甲基丙烯酸的羧酸反应产物的第一个反应混合物混合和 （ｂ）将所述反应产物水解来制备包含２－羧烷基（苯基）膦酸的第二个反应混合物； 其中在步骤（ａ）中与所述第一个反应混合物混合的水的量为每摩尔用于与二氯（苯基）膦和羧酸反应的二氯（苯基）膦大约需要２－７．５摩尔水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DJ温考夫，FE保利克，
申请(专利权)人：索罗蒂亚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]