JP2001270888A - アルキルホスホン酸の製造方法 - Google Patents

アルキルホスホン酸の製造方法

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Kazuo Hosoda
和夫 細田
Masaki Kawashima
正毅 川島
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(57)【要約】 【課題】 従来のように、アルキルホスホン酸の収率、
純度を向上するために、反応溶媒としてジオキサン等の
毒性のある有機溶媒を用いたり、再結晶に毒性のある塩
素系溶媒等を用いる必要がなく、環境に対する影響の少
ない反応溶媒や再結晶溶媒を用いて従来法と同等乃至は
それ以上に高収率で高い純度のアルキルホスホン酸を容
易に製造する方法を提供する。 【解決手段】 本発明のアルキルホスホン酸の製造方法
は、α−オレフィンと亜リン酸とを、エステル系溶媒中
で過酸化物の存在下に反応させ、反応生成物をケトン系
溶媒で再結晶することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルキルホスホン
酸の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルキ
ルホスホン酸は、帯電防止剤、可塑剤等の原料として検
討され、その工業化が望まれている。従来アルキルホス
ホン酸を製造する方法としては、亜リン酸トリアルキ
ルとアルキルハライドとからアルキルホスホン酸ジアル
キルエステルを得、これを加水分解する方法、亜リン
酸ジアルキルにα−オレフィンをラジカル付加してアル
キルホスホン酸ジアルキルエステルを得、これを加水分
解する方法、亜リン酸にα−オレフィンをラジカル付
加する方法等が知られている。
【0003】しかしながら、上記、の方法は、一旦
アルキルホスホン酸ジアルキルエステルを得、これを加
水分解するという2工程が必要であり、製造工程が煩雑
となるという問題があった。
【0004】一方、の方法では1工程でアルキルホス
ホン酸を得ることができるが、この方法で得られるアル
キルホスホン酸は純度が低く、未反応の亜リン酸とα−
オレフィンを多く含むため、精製工程が必要となるとい
う問題があった。
【0005】このような問題を解決するために、本出願
人は亜リン酸とα−オレフィンとを反応して得られる反
応生成物を、ケトン系溶媒又はケトン系溶媒と塩素系溶
媒の混合物を用いて再結晶する方法を提案した。この方
法では、高純度のアルキルホスホン酸を得ることができ
るが、亜リン酸とα−オレフィンとを効率よく反応させ
るためにジオキサン等の有機溶媒を用いることが好まし
く、ジオキサン等の毒性のある有機溶媒を使用すると、
作業環境への充分な配慮が必要であった。また上記方法
では再結晶に毒性のある塩素系溶媒等を用いるため、再
結晶に用いる塩素系溶媒の環境に対する影響も配慮する
必要があった。
【0006】本発明は上記課題を解決すべく鋭意研究し
た結果なされたもので、反応溶媒としてジオキサン等の
毒性のある有機溶媒を使用しなくても、ジオキサン等を
用いた場合と同等以上の高収率でアルキルホスホン酸を
製造することができ、また効率良く反応が進行するた
め、反応後に未反応α−オレフィンの残存が少なく、再
結晶溶媒として毒性の高い塩素系溶媒等を用いずにケト
ン系溶媒のみで再結晶を行っても、高収率で純度の高い
アルキルホスホン酸を得ることのできるアルキルホスホ
ン酸の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち本発明のアルキルホ
スホン酸の製造方法は、α−オレフィンと亜リン酸と
を、炭酸ジエステル系溶媒中で過酸化物の存在下に反応
させ、反応生成物をケトン系溶媒で再結晶することを特
徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明方法において得られるアル
キルホスホン酸としては、例えばヘキシルホスホン酸、
2−エチルヘキシルホスホン酸、オクチルホスホン酸、
デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、テトラデシル
ホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、16−メチルヘ
プタデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、エイ
コシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸、テトラコシル
ホスホン酸、ヘキサコシルホスホン酸、オクタコシルホ
スホン酸等である。
【0009】本発明において用いるα−オレフィンとし
ては、1−ヘキセン、2−エチル−1−ヘキセン、1−
オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセ
ン、1−ヘキサデセン、10−メチル−1−ヘプタデセ
ン、1−オクタデセン、1−エイコセン、1−ドコセ
ン、1−テトラコセン、1−ヘキサコセン、1−オクタ
コセン等が挙げられる。α−オレフィンは、得ようとす
るアルキルホスホン酸に応じたものを選択して用いる。
【0010】上記α−オレフィンと亜リン酸とを反応さ
せる際に用いる炭酸ジエステル系溶媒としては、炭酸ジ
メチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸エチレ
ン等が挙げられる。
【0011】本発明において、α−オレフィンと亜リン
酸とを反応させる際に存在せしめる過酸化物としては、
例えばケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイ
ド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキ
サイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステ
ル類、パーカーボネート類等が挙げられる。
【0012】上記α−オレフィンと亜リン酸とを炭酸ジ
エステル系溶媒に溶解し、更に上記過酸化物を添加して
80〜120℃で、1〜10時間程度反応させることに
より、アルキルホスホン酸を得ることができる。この反
応において、α−オレフィンと亜リン酸との割合は、モ
ル比でα−オレフィン:亜リン酸=1:1〜1:5が好
ましい。また炭酸ジエステル系溶媒は、α−オレフィン
と亜リン酸との合計重量の0.5〜5倍量使用すること
が好ましく、過酸化物はα−オレフィンと亜リン酸との
合計重量の0.01〜0.2倍量使用することが好まし
い。
【0013】本発明方法によれば、純度の高いアルキル
ホスホン酸が得られるが、更に高い純度のアルキルホス
ホン酸を得るためには、再結晶を繰り返し行うことが好
ましい。高純度のアルキルホスホン酸を得る上で、通
常、少なくとも1回の再結晶を行うことが好ましい。
【0014】本発明方法は、効率良く反応が進行するた
め、ケトン系溶媒のみを用いて再結晶を行っても、高収
率でアルキルホスホン酸を得ることができる。再結晶に
用いるケトン系溶媒としては、アセトン、エチルメチル
ケトン、イソブチルメチルケトン、イソプロピルメチル
ケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン等
が挙げられるが、エチルメチルケトン、ジイソプロピル
ケトンが好ましい。これらケトン系溶媒は2種以上を混
合して用いることもできる。再結晶に用いるケトン系溶
媒の使用量は、α−オレフィンと亜リン酸との合計重量
の0.5〜10倍量が好ましい。α−オレフィンと亜リ
ン酸との反応生成物を、これらの溶媒に溶解する際の温
度は、30〜100℃が好ましく、溶解した後に冷却す
る温度は0〜50℃が好ましい。α−オレフィンと亜リ
ン酸との反応生成物を、上記のような温度に加熱して溶
媒に溶解させた後、冷却することにより、未反応のα−
オレフィンや亜リン酸、α−オレフィンの重合体等の副
生成物は溶媒に溶解したまま、アルキルホスホン酸のみ
が結晶として析出して分離回収される。更に高純度のア
ルキルホスホン酸を得るためには、上記のようにして分
離回収したアルキルホスホン酸の結晶の再結晶を繰り返
すことが好ましい。
【0015】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。 実施例1 下記の配合により、1−オクテン、亜リン酸及びt−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートを炭酸ジメ
チルに溶解させ、撹拌しながら90℃で8時間保持し
た。反応終了後、析出した結晶を分離した。次いでこの
結晶に、アセトン:エチルメチルケトン=2:1(重量
比)の混合溶媒100gを添加し、30℃に保持して反
応生成物を混合溶媒に溶解させた後、0℃に冷却して析
出した白色結晶を濾別し、減圧乾燥して白色結晶81g
を回収した。回収された白色結晶は、ガスクロマトグラ
フ、示査走査熱量計の測定結果よりオクチルホスホン酸
であることが確認された。得られたオクチルホスホン酸
の融点、収率を表1に示す。 配合: 1−オクテン 60g 亜リン酸 70g 炭酸ジメチル 180g t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 2g
【0016】
【表1】
【0017】比較例1 反応溶媒としてジオキサンを用いた他は、実施例1と同
様にしてオクチルホスホン酸56gを得た。得られたオ
クチルホスホン酸の融点、収率を表1に示す。
【0018】実施例2 下記の配合により、1−ドデセン、亜リン酸及びジ−t
−ブチルパーオキサイドを炭酸エチルメチルに溶解さ
せ、撹拌しながら104℃で8時間保持した。反応終了
後、析出した結晶を分離した。次いで分離した結晶に、
エチルメチルケトン180gを添加し、50℃に保持し
て反応生成物をエチルメチルケトンに溶解させた後、1
0℃に冷却して析出した白色結晶を濾別し、減圧乾燥し
て61gの白色結晶を回収した。回収された白色結晶
は、ガスクロマトグラフ、示査走査熱量計の測定結果よ
りドデシルホスホン酸であることが確認された。得られ
たドデシルホスホン酸の融点、収率を表1にあわせて示
す。 1−ドデセン 50g 亜リン酸 50g 炭酸エチルメチル 170g ジ−t−ブチルパーオキサイド 4g
【0019】比較例2 反応溶媒としてジオキサンを用いた他は、実施例2と同
様にしてドデシルホスホン酸53gを得た。得られたド
デシルホスホン酸の融点、収率を表1にあわせて示す。
【0020】実施例3 下記の配合により、1−オクタデセン、亜リン酸及びジ
ベンゾイルパーオキサイドを炭酸エチレンに溶解させ、
撹拌しながら110℃で8時間保持した。反応終了後、
析出した結晶を分離した。次いで分離した結晶に、ジイ
ソプロピルケトン200gを添加し、50℃に保持して
反応生成物をジイソプロピルケトンに溶解させた後、2
0℃に冷却して析出した白色結晶を濾別し、減圧乾燥し
て61gの白色結晶を回収した。回収された白色結晶
は、ガスクロマトグラフ、示査走査熱量計の測定結果よ
りオクタデシルホスホン酸であることが確認された。得
られたオクタデシルホスホン酸の融点、収率を表1にあ
わせて示す。 1−オクタデセン 50g 亜リン酸 50g 炭酸エチレン 160g ジベンゾイルパーオキサイド 7g
【0021】比較例3 反応溶媒としてジオキサンを用いた他は、実施例3と同
様にしてオクタデシルホスホン酸59gを得た。得られ
たオクタデシルホスホン酸の融点、純度、収率を表1に
あわせて示す。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、ジオキサン等の毒性のある有機溶媒を用いることな
く、ジオキサン等の溶媒を用いた場合と同等以上に効率
よくアルキルホスホン酸を製造することができる。本発
明方法は、ジオキサン等に比べて安全性の高い炭酸ジエ
ステル系溶媒を用いるため、作業環境に特別な配慮を必
要とせず、安全かつ容易にアルキルホスホン酸を製造す
ることができる。また、本発明方法は効率よく反応が進
行するため、再結晶に毒性のある塩素系溶媒等を用いる
必要がなく、ケトン系溶媒のみを用いて再結晶を行って
も高収率で高い純度のアルキルホスホン酸を得ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 克之 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 (72)発明者 細田 和夫 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 (72)発明者 川島 正毅 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 (72)発明者 守屋 雅文 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 Fターム(参考) 4H050 AD15 BB16 BB17 BB25 BC10 BC19 WA13 WA24 WA26

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 α−オレフィンと亜リン酸とを、炭酸ジ
    エステル系溶媒中で過酸化物の存在下に反応させ、反応
    生成物をケトン系溶媒で再結晶することを特徴とするア
    ルキルホスホン酸の製造方法。
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KR100790322B1 (ko) * 1999-06-18 2008-01-02 클라리안트 프로두크테 (도이칠란트) 게엠베하 알킬포스폰산의 제조방법
CN105153224A (zh) * 2015-09-21 2015-12-16 马鞍山市鸿翮实业有限公司 一种用于金属缓蚀的1-辛基膦酸的合成方法

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