Реакционноспособные фосфонаты



 


Владельцы патента RU 2487879:

ДЕКВЕСТ АГ (CH)

Настоящее изобретение относится к фосфонатным соединениям, пригодным в качестве промежуточных продуктов при производстве диспергирующих агентов, агентов для обработки воды, ингибиторов образования отложений, лекарственных и моющих средств, агентов для добычи нефти вторичными методами, удобрений и питательных микроэлементов, формулы:

Y-X-N(W) (ZPO3M2),

где Y выбран из Cl, I и Br; X представляет собой [А-O]х-А, А является С29 углеводородной цепью, х равен 1; Z представляет собой C13 алкилен; М выбран из Н и C16 углеводородных цепей; W представляет собой ZPO3M2; а также к новым способам их получения. Указанные соединения получают в водной среде с рН≤6 взаимодействием соединения формулы галоген-Х-NH2, где галоген обозначает Cl, Br или I, с фосфористой кислотой и формальдегидом при 90°-120°C, или взаимодействием соединения формулы НО-Х-К(ZPO3M2)2 при 110°-150°C с кислотой, выбранной из соляной кислоты, бромистоводородной кислоты и йодистоводородной кислоты, при условии, что йодистоводородную кислоту не используют, если Х содержит эфирные связи, где X, Z и М имеют вышеуказанные значения. Получены новые соединения, полезные для синтеза оптимизированных структур, соответствующих определенным техническим требованиям. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 пр., 2 табл.

 

Настоящее изобретение относится к классу новых фосфонатных соединений, в частности, к новым реакционноспособным фосфонатным соединениям, имеющим формулу Y-X-N(W) (ZPO3M2), где индивидуальные структурные группировки имеют строго определенные значения, приведенные ниже. «Реакционноспособная» группировка Y предпочтительно представляет собой Cl, I, Br, HSO4, NO3, CH3SO3, n-толуолсульфоновую кислоту и их смеси, тогда как углеводородное связующее звено X между атомом азота и реакционноспособной группировкой предпочтительно представляет собой углеводородную цепь, содержащую от 3 до 30 атомов углерода или [A-O]x-A, где A представляет собой C2-C6 углеводородную цепь, а х представляет собой целое число от 1 до 100. Новые фосфонаты согласно настоящему изобретению являются чрезвычайно полезными для синтезирования способом «сшивания» новых фосфонатных соединений, например, для использования во множестве областей применения, таких как диспергирование, обработка воды, замедление процесса образования отложений (например, накипи), секвестрация, ингибирование коррозии, лекарственные средства и фармацевтически активные полупродукты, текстильные изделия, моющие средства, добыча нефти вторичными методами, бумажная промышленность, сахарная и пивная промышленность, удобрения, питательные микроэлементы и обработка металла.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Фосфонатные соединения являются широко и хорошо известными и имеют широкий спектр практических применений. Поэтому предшествующий уровень техники содержит большое количество документов. В патентном документе EP 0401833 описаны полимеры, содержащие аминофосфонаты, и их применение в качестве диспергирующих агентов для концентрированных водных суспензий частиц, в качестве ингибиторов коррозии и образования отложений. Указанные фосфонаты содержат ненасыщенные сомономеры с этиленовыми связями и могут быть получены взаимодействием полимерного реагента с фосфонат галогенгидрином или с фосфонат эпоксидом.

В патентном документе US 5,879,445 описано применение соединений, содержащих по меньшей мере одну аминоалкиленфосфоновую группу и по меньшей мере одну полиалкоксилированную цепь, для разжижения водной суспензии минеральных частиц или паст, содержащих гидравлическое вяжущее вещество. В патентном документе WO 94/08913 описаны подобные технологии.

В патентном документе US 4,330,487 описан способ получения N,N'-дизамещенных метиленфосфоновых кислот посредством взаимодействия α,ω-алкилендиаминов с формальдегидом и фосфористой кислотой в водной среде в соответствии с реакцией Манниха при значении pH в общем случае меньшем, чем 1. Зайцев В.Н. и др., Известия Академии Наук, Серия химическая, (1999), 48 (12), 2315-2320 раскрывают модифицированные кремнеземы, содержащие аминофосфоновые кислоты, ковалентно связанные на поверхности кремнезема.

В патентном документе US 4,260,738 описываются эфирные производные крахмала, содержащие группы аминофосфоновой кислоты, а именно или одну, или две отрицательно заряженные группы метиленфосфоновой кислоты, связанные с положительно заряженным азотом. Указанные выше производные крахмала проявляют катионные или анионные свойства, которые (свойства) могут быть усилены посредством введения выбранных групп вместе с реагентом аминофосфоновой кислоты. Производные крахмала могут быть выгодно использованы в качестве веществ для повышения удерживаемости красителей при производстве бумаги. Патентный документ US 4,297,299 относится к новым N-(алкил)-N-(2-галогенэтил)-аминометиленфосфоновым кислотам, проявляющим желаемые свойства, позволяющие удерживать краситель, при использовании в производстве бумаги.

В патентном документе US 4,707,306 описаны альфа-аминометиленфосфонат бетаины и полученные из них полимеры. J. Mortier et al. описывает синтез N-алкил/арил-альфа/бета-аминоалкилфосфоновых кислот из органических дихлорборанов и альфа/бета-азидоалкилфосфонатов через получение промежуточных продуктов-полиборфосфонатов.

Предшествующий уровень техники содержит ограниченное количество ссылок на фосфонатные соединения, которые хотя бы косвенным образом были адаптированы и приспособлены для применения в рамках постоянно расширяющегося диапазона известных и новых практических применений.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основной задачей настоящего изобретения является создание новых фосфонатных соединений в высшей степени подходящих и оптимизированных для широкого круга практических применений. Другой задачей настоящего изобретения является создание множества новых реакционноспособных фосфонатов, подходящих для синтезирования способом «сшивания» фосфонатных соединений с высокой селективностью, которые могут быть выгодным образом использованы согласно как уже имеющимся, так и дополнительным практическим применениям.

Вышеизложенные и другие задачи настоящего изобретения могут быть осуществлены посредством специально определенного класса реакционноспособных фосфонатных соединений, как они детально определены ниже.

Термин «процент» или «%», как он использован в настоящем описании, обозначает, если не указано иное, «процент по массе» или «% по массе». Термины «фосфоновая кислота» или «фосфонат» также применяются как взаимозаменяемые в зависимости от преобладающих основных/кислотных условий среды. Термин «реакционноспособный» фосфонат предназначен только лишь для того, чтобы подчеркнуть легкость, с которой заявляемые фосфонатные соединения могут быть использованы для синтезирования других фосфонатов.

СВЕДЕНИЯ. ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению были обнаружены соединения фосфоновой кислоты, содержащие, по существу, реакционноспособную группировку Y, присоединенную к группировке аминофосфоновой кислоты посредством углеводородной связи X. Более конкретно, настоящее изобретение относится к: реакционноспособному фосфонатному соединению, имеющему формулу:

Y-X-N(W) (ZPO3M2),

где Y выбран из: заместителей, сопряженные кислоты которых имеют значение pKa равное или меньшее, чем 4,0;

X выбран из C3-C50 линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных цепей, которые могут быть замещены C1-C12 линейной, разветвленной, циклической или ароматической группой, причем эта цепь и/или группа могут быть замещены OH, COOH, F, OR' и SR' группировками, где R' представляет собой C1-C12 линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную цепь; и [A-O]x-A, где A представляет собой C2-C9 линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную цепь, а x представляет собой целое число от 1 до 200;

при условии, что когда X замещен OH, такая группировка может быть присоединена к любому атому углерода, за исключением второго атома углерода, начиная от Y;

Z представляет собой C1-C6 алкиленовую цепь;

M выбран из H и C1-C20 линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных цепей;

W выбран из Н, ZPO3M2 и [V-N(K)]nK, где

V выбран из: C2-C50 линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных цепей, которые могут быть замещены C1-C12 линейными, разветвленными, циклическими или ароматическими группами, причем эти цепи и/или группы могут быть замещены OH, COOH, F, OR' или SR' группировками, где R' представляет собой C1-C12 линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную цепь; и из [A-O]x-A, где А представляет собой C2-C9 линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную цепь, а x представляет собой целое число от 1 до 200; и

К представляет собой ZPO3M2 или H, a n представляет собой целое число от 0 до 200;

где исключается следующее соединение:

хлорпропилиминомоно(метиленфосфоновая кислота).

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения pKa равно или меньше, чем 1,0, и X представляет собой углеводород, содержащий от 3 до 30 атомов углерода или [A-O]x-A, где A представляет собой C2-C6 углеводородную цепь, а x составляет от 1 до 100, и W представляет собой ZPO3M2.

Величина pKa является хорошо известной переменной, которая может быть выражена следующим образом:

pKa=-log10Ka,

где Ka представляет собой термодинамическую константу равновесия кислоты. Значения pKa для всех веществ, проявляющих кислотные свойства, известны из литературы или, при необходимости, могут быть легко определены. Вышеупомянутые значения приведены, например, в Справочнике по химии и физике.

Y предпочтительно может быть выбран из Cl, Br, I, HSO4, NO3, CH3SO3 и п-тоуолсульфоната и их смесей.

При определении X, R', A и V, Cx-Cy линейная или разветвленная углеводородная цепь предпочтительно представляет собой линейный или разветвленный алкандиил с соответствующей длиной цепи. Циклическая углеводородная цепь предпочтительно представляет собой C3-C10-циклоалкандиил. Ароматическая углеводородная цепь предпочтительно представляет собой C6-C12-арендиил. Если указанные выше углеводородные цепи замещены, то предпочтительными являются линейный или разветвленный алкил с соответствующей длиной цепи, C3-C10-циклоалкил или C6-C12-арил. Все указанные группы могут быть дополнительно замещены группами, указанными в списке соответствующими символами.

Предпочтительные и наиболее предпочтительные значения длин цепей для алкановых группировок указаны в списке специальными символами. Из циклических группировок более предпочтительной является группировка циклогексана, в случае циклогександиила особенно предпочтительной является циклогексан-1,4-диил группировка. Из ароматических группировок предпочтительными являются фенилен или фенил, в случае фенилена особенно предпочтительным является 1,4-фенилен.

Индивидуальные радикалы фосфонатного соединения могут быть выбраны из нижеприведенного списка в соответствии с предпочтительным способом.

Группировка Предпочтительно Наиболее предпочтительно
X C3-C30 C3-C12
[A-O]x-A [A-O]x-A
V C2-C30 C2-C12
[A-O]x-A [A-O]x-A
где для обоих X и Y независимо
A C2-C6 C2-C4; и
X 1-100 1-100
Z C1-C3 C1
M H, C1-C6 H, C1-C4
n 1-100 1-25

Фосфонатное соединение, имеющее ОН заместитель, присоединенный ко второму, начиная от Y, атому углерода группировки X, в том случае если Y обозначает галоген, не является фосфонатом согласно настоящему изобретению. Предпочтительно, чтобы реакционноспособный фосфонат, в том случае если Y обозначает галоген, не содержал OH заместитель, присоединенный к любому из второго, третьего или четвертого, начиная от Y, атому углерода группировки X.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения X представляет собой C3-C30-углеводородную цепь или [A-O]x-A, при условии, что в случае C3-углеводородной цепи (W) представляет собой ZOP3M2.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения X представляет собой C3-C30 или [A-O]x-A, a (W) представляет собой ZPO3M2.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения X представляет собой [A-O]x-A.

При получении новых фосфонатных соединений согласно настоящему изобретению обычно может потребоваться последовательность измерений (параметров реакции), которые индивидуально являются хорошо известными в области химического синтеза и осуществляются общедоступным способом. Согласно одному аспекту фосфонатное соединение может быть получено посредством фосфонирования гидрохлорида хлоралкиламина традиционным способом, посредством взаимодействия в водной среде с фосфористой кислотой и формальдегидом, в кислой среде и при температуре, в общем случае находящейся в диапазоне значений от 50°C до 140°C, предпочтительно от 90°C до 120°C.

Участвующие в реакции реагенты используются в молярном соотношении, соответствующем соотношению группировок синтезируемого фосфонатного соединения. Согласно другому аспекту реакционноспособные фосфонаты могут быть получены посредством взаимодействия в водной среде, имеющей значение pH, равное 6 или меньшее, соответствующего спирта, например, HO-X-N(ZPO3M2)2 с подходящим предшественником для Y, например, бромистоводородной кислотой, соляной кислотой и/или йодистоводородной кислотой в очевидно кислой среде, при температуре, находящейся в диапазоне от 100°C до 200°C, предпочтительно от 110°C до 150°C. Реакционноспособное фосфонатное соединение также может быть получено, как проиллюстрировано ниже, посредством цепочки реакций, включающей, например, превращение акрилонитрила:

C H 2 = C H C N   (H)   +  HCl/H 2 O Cl-CH 2 C H 2 C N         (I)

( I )    +   H 2 / к а т а л и з а т о р C l C H 2 C H 2 C H 2 N H 2             (C)

( C )    +   CH 2 O / H 3 P O 3 / H C l C l ( C H 2 ) 3 N ( C H 2 P O 3 H 2 ) 2         (D) .

Альтернативно, фосфонатное соединение согласно настоящему изобретению может быть иначе синтезировано, как указано ниже:

( H )    +   H + / H 2 O H O C H 2 C H 2 C N             (E)

( E )    +   H 2 / к а т а л и з а т о р H O ( C H 2 ) 3 N H 2             (F)

( F )    +   HCl / H 2 O ( C ) ( D )  или (F) +  CH 2 O / H 3 P O 3 / H C l H O ( C H 2 ) 3 N ( C H 2 P O 3 H 2 ) 2     (G)

( G ) + H C l / H 2 O ( D )

Исходный материал - акрилонитрил может быть заменен другими исходными материалами, способными вступать в реакцию с получением реакционноспособного фосфоната. В качестве примера таких материалов могут быть приведены дихлорэтан и цианид щелочного металла, из которых обычным образом может быть синтезирован фосфонат.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение предусматривает способ получения фосфонатного соединения, как оно определено в пункте 1 формулы изобретения, где Y представляет собой I или Br, посредством ионного обмена между хлорфосфонатным соединением и водным раствором, содержащим неорганический йодид или бромид предпочтительно щелочного металла, при температуре от 10°C до 100°C, причем среда ионообменной реакции является кислой и имеет значение pH, равное 6 или меньше, предпочтительно значение pH находится в диапазоне от 1 до 4.

Измерения pH в производственных установках осуществляют в реакционной среде при температуре реакции.

Выделение продуктов реакции предпочтительно осуществляют способом, известным специалистам в данной области техники. Например, свободные фосфоновые кислоты могут быть осаждены, например, посредством подкисления реакционной смеси, например, концентрированной соляной кислотой или посредством добавления подходящего растворителя, например, этанола; затем отфильтрованы, промыты и высушены. Дальнейшая очистка может, например, осуществляться посредством перекристаллизации или хроматографическими методами.

Фосфонаты согласно настоящему изобретению предпочтительно применяются в качестве реакционноспособных промежуточных продуктов (полупродуктов) в химической и фармацевтической промышленностях, текстильной промышленности, нефтяной промышленности, бумажной промышленности, сахарной промышленности, пивной промышленности, агрохимической промышленности и в сельском хозяйстве.

Предпочтительными являются применения в качестве полупродуктов при производстве диспергирующих агентов, агентов для обработки воды, ингибиторов образования отложений, лекарственных средств, моющих средств, агентов для добычи нефти вторичными методами, удобрений и питательных микроэлементов (для растений).

Фосфонаты согласно настоящему изобретению проиллюстрированы посредством индивидуальных примеров получения, приведенных ниже в Примерах 1-6.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1

260,04 г гидрохлорида 3-хлорпропиламина (2 моль) растворяют в 250 мл воды и смешивают с 328 г фосфористой кислоты (4 моль) и 295,72 г 37% водного раствора HCl (3 моль). Смесь нагревают при перемешивании до температуры между 100°C и 110°C. 361,02 г 36,6% водного раствора формальдегида (4,4 моль) добавляют в течение 240 мин, поддерживая температуру между 104°C и 111°C. Нагревание при 110°C продолжают в течение дополнительного периода времени, составляющего 60 мин. Затем реакционную смесь выливают в смесь, состоящую из 1 л воды и 200 мл этанола при температуре 50°C. При охлаждении образуется белый осадок, который отделяют фильтрацией. После сушки образуется 414 г (73,5%) белого порошка. 31Р ЯМР анализ полученного белого порошка показывает присутствие 93,5% 3-хлорпропилиминобис(метиленфосфоновой кислоты) (CPIBMPA); 2,7% соответствующей азетидиновой соли; 3,7% гидроксильного гомолога CPIBMPA и 0,1% фосфористой кислоты.

Пример 2

14,76 г (0,025 моль) 44,53% водного раствора 3-гидроксипропилиминобис(метиленфосфоновой кислоты) помещают в пробирку, выполненную из стекла, выдерживающего высокое давление, и смешивают с 9,86 г (0,10 моль) 37% водного раствора HCl. Пробирку укупоривают и смесь нагревают при перемешивании до температуры между 120°C и 125°C и выдерживают в течение 7 часов. 31P ЯМР анализ полученного неочищенного продукта реакции показывает присутствие 67% 3-хлорпропилиминобис(метиленфосфоновой кислоты) с остатком, являющимся по большей части исходным гидроксильным продуктом.

Пример 3

14,76 г (0,025 моль) 44,53% водного раствора 3-гидроксипропилиминобис(метиленфосфоновой кислоты) помещают в пробирку, выполненную из стекла, выдерживающего высокое давление, и смешивают с 17,21 г (0,10 моль) 47% водного раствора HBr. Пробирку укупоривают и смесь нагревают при перемешивании до температуры между 120°C и 125°C и выдерживают в течение 7 часов. 31P ЯМР анализ полученного неочищенного продукта реакции показывает присутствие 62% 3-бромпропилиминобис(метиленфосфоновой кислоты) с остатком, являющимся по большей части исходным гидроксильным продуктом.

Пример 4

14,76 г (0,025 моль) 44,53% водного раствора 3-гидроксипропилиминобис(метиленфосфоновой кислоты) помещают в пробирку, выполненную из стекла, выдерживающего высокое давление, и смешивают с 22,44 г (0,10 моль) 57% водного раствора HI. Пробирку укупоривают и смесь нагревают при перемешивании до температуры между 120°C и 125°C и выдерживают в течение 7 часов. При комнатной температуре образуется осадок желтого цвета, который отделяют от водной фазы посредством фильтрации. 31P ЯМР анализ промытого и высушенного осадка указывает, что он представляет собой 3-йодпропилиминобис(метиленфосфоновую кислоту) (IPBMPAJ. Выход продукта составляет 70%.

Пример 5

7,32 г (0,025 моль) 68,8% водного раствора 2-(2-иминобис[метиленфосфоновая кислота]этокси) этанола помещают в пробирку, выполненную из стекла, выдерживающего высокое давление, и смешивают с 9,86 г (0,10 моль) 37% водного раствора HCl. Пробирку укупоривают и смесь нагревают при перемешивании до температуры между 120°C и 125°C и выдерживают в течение 7 часов. 31P ЯМР анализ полученного неочищенного продукта реакции показывает присутствие 69% 2-(2-иминобис[метиленфосфоновая кислота]этокси) хлорэтана с остатком, являющимся по большей части исходным гидроксильным продуктом.

Пример 6

7,32 г (0,025 моль) 68,8% водного раствора 2-(2-иминобис[метиленфосфоновая кислота]этокси) этанола помещают в пробирку, выполненную из стекла, выдерживающего высокое давление, и смешивают с 17,21 г (0,10 моль) 47% водного раствора HBr. Пробирку укупоривают и смесь нагревают при перемешивании до температуры между 120°C и 125°C и выдерживают в течение 7 часов. 31P ЯМР анализ полученного неочищенного продукта реакции показывает присутствие 68% 2-(2-иминобис[метиленфосфоновая кислота]этокси) бромэтана с остатком, являющимся по большей части исходным гидроксильным продуктом.

Реакционная способность йодистоводородной кислоты по отношению к эфирным или тиоэфирным связям известна из предшествующего уровня техники; из этого следует, что для получения йодсодержащих продуктов, соответствующих хлор/бромсодержащим продуктам, описанным в Примерах 5-6, необходимо использование обмена галогеном продукта реакции с неорганическим йодидом.

Результаты исследований иллюстрируют и поясняют существенные аспекты заявляемой технологии.

Пример 1 описывает образование хлорпропильного производного с выходом 73,5% с использованием в качестве исходного материала соответствующего хлорамина.

Примеры 2, 3 и 4 соответственно описывают получение 3-хлор, 3-бром и 3-йодпропильных производных с использование в качестве исходного материала соответствующего спирта. Выходы реакций, учитывая неоптимизированные условия реакции, находятся в диапазоне от 60% до 70%, что является высоким показателем, принимая во внимание тот факт, что непрореагировавшая часть (побочный продукт) преимущественно представляет собой исходный спирт, который может, в свою очередь, быть использован повторно.

Примеры 5 и 6 описывают получение хлор- или бром- производных с использованием в качестве исходного материала соответствующего гидроксиалкильного эфира амина. Выходы продуктов составляют от 68% до 69%, тем самым непрореагировавший

Данные 13С ЯМР анализа фосфонатов согласно Примера 5 и 6 - 2-(2-иминобис[метиленфосфоновая кислота]этокси) хлорэтана и 2-(2-иминобис[метиленфосфоновая кислота]этокси) бромэтана приведены в таблицы ниже:

XCH2(2)CH2(1)OCH2(1')CH2(2')N[CH2(3')PO3H2]2
Атом углерода X=Cl:5[м.д.]а X=Br:5[м.д.]а
1 69,0 69,3
2 41,7 30,7
1' 61,9 62,2
T 54,9 55,4
У 49,7; 48,3(дуплет)b 50.3; 48.9(дуплет)b
a 13C ЯМР химический сдвиг определен в D2O с использованием ТМС (тетраметилсилана) в качестве эталона
b дуплет - вследствие соединения с атомом фосфора

Химический сдвиг атома углерода, ближайшего к заместителю Х (атом углерода 2) является важнейшей характеристикой этого типа соединений.

1. Реакционноспособное фосфонатное соединение, имеющее формулу
Y-X-N(W) (ZPO3M2),
где Y представляет собой заместитель, сопряженная кислота которого имеет значение рКа, равное или меньшее 4,0, выбранный из группы С1,1 и Br;
Х представляет собой [А-O]х-А, где А представляет собой C2-C9 линейную или разветвленную углеводородную цепь, а х равен 1;
Z представляет собой C13 алкиленовую цепь;
М выбран из Н и C16 линейных или разветвленных углеводородных цепей;
W представляет собой ZPO3M2.

2. Фосфонатное соединение по п.1, отличающееся тем, что значение рКа является равным или меньшим 1,0.

3. Фосфонатное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что индивидуальные группировки выбраны следующим образом: Х представляет собой [А-O]х-А, где А представляет собой С26.

4. Фосфонатное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что индивидуальные группировки выбраны следующим образом: Х представляет собой [А-O]х-А, где А представляет собой C1-C4, Z представляет собой С1; М представляет собой Н, C1-C4.

5. Способ получения фосфонатного соединения, как оно определено в любом из пп.1-4, посредством взаимодействия амина формулы: галоген-Х-NH2, где галоген обозначает Cl, Br или I, а Х имеет значения, как они определены в пп.1-4, в водной среде, имеющей значение рН, равное или меньшее 6, с фосфористой кислотой и формальдегидом при температуре, находящейся в диапазоне от 90°C до 120°C.

6. Способ получения фосфонатного соединения, как оно определено в любом из пп.1-4, посредством взаимодействия соединения формулы НО-Х-N(ZPO3M2)2, где X, Z и М имеют значения, как они определены в пп.1-4, в водной среде, имеющей кислое значение рН, равное или меньшее 6, при температуре, находящейся в диапазоне от 110°C до 150°C, с галогеноводородной кислотой, выбранной из соляной кислоты, бромисто-водородной кислоты и йодисто-водородной кислоты, при условии, что йодисто-водородную кислоту не используют в случае, если Х содержит эфирные связи.

7. Способ получения фосфонатного соединения по п.6, отличающийся тем, что Y представляет собой йодид или бромид, а способ осуществляют посредством ионного обмена хлорсодержащего соединения с водным раствором, содержащим неорганический йодид или бромид при температуре от 10°С до 100°С, причем ионообменная среда имеет значение рН, равное 6 или меньшее.

8. Применение фосфонатных соединений, как они определены в любом из пп.1-4, в качестве промежуточных продуктов при производстве диспергирующих агентов, агентов для обработки воды, ингибиторов образования отложений, лекарственных средств, моющих средств, агентов для добычи нефти вторичными методами, удобрений и питательных микроэлементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ингибиторам протеинтирозинфосфатазы 1В формулы, пригодным для лечения диабета 2 типа и рака или его фармацевтически приемлемым солям, в которых X выбирают из СН и N; R1 выбирают из С1-3алкила, необязательно замещенного 1-3 галогенами или одной группой -ОН, -CN, -С(=О)Н, -С(=О)С1-3алкилом, -HC=NOH, -(CH3)C=NOH,-НС=NОС 1-3алкилом, -(СН3)С=NOC1-3алкила, -С(=О)ОС1-3алкила, -C(=O)NHR6 , -СН=СН-фенила, в котором фенил замещен -С(=О)ОН; R3 - галоген; R6 выбран из Н, С1-3алкила, фенила, и СН2-фенила, где фенил в обоих случаях необязательно замещен галогеном.

Изобретение относится к способу получения полиалкиленполиаминполиметилфосфоновых кислот, применяемых в качестве ингибиторов отложений минеральных солей в системах отопления, горячего водоснабжения и водоотборного снабжения промышленных предприятий.

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к новому способу получения [1-гидрокси-2(1Н-имидазол-1-ил)этилиден]бисфосфоновой кислоты формулы [1-Гидрокси-2(1Н-имидазол-1-ил)этилиден]бисфосфоновая кислота (золедроновая кислота) используется в качестве субстанции при получении лекарственного средства для лечении различных доброкачественных и злокачественных заболеваний, характеризующихся повышенной резорбцией костной ткани, включая остеопороз, болезнь Педжета [1].
Изобретение относится к способу получения аминополиалкиленфосфоновых кислот, имеющих применение в различных областях, включая очистку воды, замедление процесса образования накипи, использование в моющих присадках, в активирующих добавках при добыче нефти и морских промыслах, в фармацевтических компонентах.
Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений и непосредственно к способам получения цинковых комплексов щелочных солей гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, применяемых в качестве ингибиторов солеотложений и коррозии в сельском хозяйстве, в медицине и биологии.
Настоящее изобретение относится к способу получения алкиламиноалкиленфосфоновых кислот формулы U-[X-N(W)(ZPO3M2)]s, который может быть использован в химической промышленности. Предложенный способ состоит во взаимодействии соединения формулы Y-X-N(W)(ZPO3M2) с предшественником для группировки U, выбранным из NH3, NH2R', NH(R')2, HOR', NaOH, Na2S, тиомочевины и Na2S2, где Y представляет собой хлор, X представляет собой C2-C3 линейный алкил, Z представляет собой C1 алкилен, M представляет собой H; W представляет собой ZPO3M2, U выбран из NH2, NHR', N(R')2, NH, N, OH, OR, S, SH и S-S, R' представляет собой фенил или C1-C3 линейный алкил, s представляет собой 1, если U обозначает NH2, NHR', N(R')2, HS, OR или ОН; s представляет собой 2, если U обозначает NH, S или S-S; и s представляет собой 3, если U обозначает N, в водной среде при pH, равном 8 или больше, при температуре от 10°C до 110°C. Предложен новый эффективный способ получения алкиламиноалкиленфосфоновых кислот. 2 з.п., 14 пр.

Изобретение относится к фуллеренам формулы 1 и способам их получения, которые могут использоваться в химической промышленности и солнечной энергетике, где Х означает: атом водорода или алкильный (CnH2n+1; n=1-20) радикал, где R1 означает: атом водорода, алкильный (CnH2n+1; n=1-20), алкенильный (CnH2n-1; n=1-20) или алкинильный радикал (СnН2n-3; n=1-20); остаток алкилгалогенида -(СН2)nНаl (Hal=F, Cl, Вr, I), простого эфира -(CH2)nOR'1 или -(СН2СН2O)nR'1, для которых n=0-20, a R'1 - это атомы водорода или линейные или разветвленные алкильные (CmH2m+1; n=1-20), алкенильные (CmH2m-1; n=1-20) или алкинильные радикалы (СmН2m-3, n=1-20). Предложенный способ заключается в том, что проводят реакцию Арбузова, в которую с соответствующими органическими фосфитами вводится хлорид фуллерена С60Сl6. Предложены новые фуррелены, пригодные для использования в органических солнечных батареях, а также новый эффективный способ их получения. 2 н.п. ф-лы, 20 ил., 6 пр.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ модифицирования поверхности минерального материала, находящегося в виде водного шлама или суспензии, имеющих рН от 5 до 10, включает добавление, по меньшей мере, одного агента к указанному минеральному материалу. Указанный агент добавляют в количестве, соответствующем 0,04-1 мг в расчете на сухую массу агента на м2 общей поверхности минерального материала. При этом получают суспензию минерального материала, имеющую значение рН, которое составляет менее 10 и более 7, если значение изоэлектрической точки указанного минерального материала превышает 7, и превышает значение изоэлектрической точки указанного минерального материала, если значение указанной изоэлектрической точки составляет 7 или ниже. Указанный агент находится в форме водного раствора или стабильного водного коллоида, имеющего рН менее 6, и образован в результате смешивания в водной среде, по меньшей мере, одного соединения, содержащего фосфоновую кислоту, с одним или более катионом металла или одним или более катионным соединением, содержащим металл. Указанный металл выбран из группы, состоящей из алюминия, циркония, цинка, кобальта, хрома, железа, меди, олова, титана и их смесей. Соединение, содержащее фосфоновую кислоту и указанные катионы металлов или катионные соединения, содержащие металлы, добавляют в таком количестве, что молярное отношение фосфонатных гидроксильных групп к катиону металла или катионному соединению, содержащему металл, составляет от 10:1 до 2:1. Изобретение позволяет образовывать фильтрационный или отцентрифугированный осадок малого объема с высоким содержанием твердых веществ после обезвоживания суспензии. 6 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 пр.
Изобретение относится к способу производства используемых в промышленности кислот формулы: (X)a[N(W)(Y)2-a]z, где X - необязательно замещенный С1-С200000 линейный, разветвленный, циклический или ароматический углеводород, ZPO3M2, [V-N(К)]n-K, [V-N(Y)]n-V или [V-О]x-V; где V - необязательно замещенный C2-50 линейный, разветвленный, циклический или ароматический углеводород; Y = ZPO3M2, [V-N(K)]n-K или [V-N(К)]n-V; x = от 1 до 50000; z = от 0 до 200000 и ≤ числа атомов углерода в Х; а = 0 или 1; n = от 0 до 50000; Z - C1-6алкилен; М = Н; W = Н, X и ZPO3M2; К = ZPO3M2 или Н. Способ включает добавление P4O6 к водной реакционной среде, содержащей гомогенную кислоту Бренстеда, причем P4O6 гидролизуется до фосфористой кислоты, а указанная водная среда содержит амин формулы (X)b[N(W)(Н)2-b]z, где b = 0 или 1, и амин добавляют одновременно с P4O6 или после гидролиза P4O6; воды после гидролиза от 0 до 40% по весу, pH в течение всего времени гидролиза поддерживался ниже 5 с последующим добавлением формальдегида и гомогенной кислоты Бренстеда с рКа ≤ 3,1 и гетерогенной кислоты Бренстеда, соотношения: (а) фосфористой кислоты, (b) амина, (с) формальдегида и (d) кислоты Бренстеда: (а):(b) от 0,05:1 до 2:1; (с):(b) от 0,05:1 до 5:1; (с):(а) от 5:1 до 0,25:1; и (b):(d) от 40:1 до 1:5; где (а) и (с) - число молей, (b) - число молей, умноженное на число N-H групп в амине, (d) - число молей, умноженное на число доступных протонов на моль катализатора. Предложен новый эффективный способ получения аминоалкиленфосфоновых кислот. 13 з.п. ф-лы, 10 пр.

Изобретение относится к получению фталоцианинов с одной или двумя фосфонатными группами, которые могут быть использованы в качестве оптических и медицинских материалов. Предложенный способ заключается во взаимодействии фталоцианинов с избытком треххлористого или трехбромистого фосфора в присутствии хлористого или бромистого алюминия, соответственно, при температуре 80-120°C с последующей обработкой реакционной массы льдом, окислением и дополнительным гидролизом выделенного продукта. Предложен новый способ, позволяющий получать с удовлетворительным выходом моно- и дифосфоновые кислоты фталоцианина, которые ранее не были получены. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к кристаллической форме тридекагидрата тетранатрия нитрилотрисметиленфосфонатоцинката и способу ее получения, которые могут использоваться в качестве ингибитора коррозии стали для защиты стальных частей технологического оборудования в нефтегазовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Указанная кристаллическая форма относится к триклинной сингонии, имеет пространственную группу симметрии и размеры ячейки кристаллической решетки а=1,12208±0,00002 нм, b=1,12666±0,00003 нм, с=1,23286±0,00003 нм, углы между ребрами кристаллической решетки α=108,455±0,002°, β=97,168±0,002° и γ=117,103±0,002°. Предложенный способ включает смешивание в водном растворе нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты, оксида цинка и гидроксида натрия при соотношении компонентов, мас.ч.: нитрилотрисметиленфосфоновая кислота - 24…26, оксид цинка - 13…14, гидроксид натрия - 27…30, перемешивание указанной смеси при нагревании, фильтрование и упаривание полученного фильтрата. Предложена новая устойчивая кристаллическая форма тридекагидрата тетранатрия нитрилотрисметиленфосфонатоцинката, пригодная в качестве эффективного ингибитора коррозии, которая не слеживается, не пылит и легко растворяется в воде, а также новый эффективный способ ее получения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 табл.
Настоящее изобретение относится к способу получения солей фосфоновых кислот с улучшенной растворимостью в высокоминерализованных водах и водно-органических растворителях и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности, теплоэнергетике, бытовой химии и клининге, строительстве, сельском хозяйстве, пищевой промышленности. Предложенный способ включает взаимодействие фосфоновой кислоты или кислой соли фосфоновой кислоты с основанием в водном растворе, при этом в качестве основания используют моноэтаноламин при следующих мольных соотношениях реагентов: фосфоновая кислота или кислая соль фосфоновой кислоты:моноэтаноламин от 1:2 до 1:n, где n - основность фосфоновой кислоты, а фосфоновые кислоты выбраны из нитрилотриметилфосфоновой кислоты с n равным 6, диэтилентриаминпентаметилфосфоновой кислоты с n равным 10, 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты с n равным 4 и 2-фосфонобутан-1,2,4-карбоновой кислоты с n равным 5. Предложен новый эффективный способ получения солей фосфоновых кислот с улучшенной растворимостью. 1 з.п. ф-лы, 8 пр., 3 табл.

Изобретение относится к усовершенствованному способу превращения аммониевых солей органических кислот в соответствующие свободные органические кислоты, где водный раствор аммониевой соли приводят во взаимодействие по меньшей мере с одним органическим экстрагирующим агентом, выбираемым из группы, включающей амины общей формулы (0) формула (0), причем R1, R2 и R3 независимо друг от друга представляют собой одинаковые или разные, разветвленные или неразветвленные, при необходимости замещенные углеводородные остатки или атом водорода H, а расщепление соли осуществляют при температурах и давлениях, при которых водный раствор и экстрагирующий агент находятся в жидких агрегатных состояниях, причем вводят вспомогательную среду для отгонки соответственно газ-носитель, чтобы удалять NH3 из водного раствора, а по меньшей мере одна часть образовавшейся свободной органической кислоты переходит в органический экстрагирующий агент, причем в случае органических кислот речь идет о 2-гидроксиизомаслянной кислоте и в случае экстрагирующего агента о диалкиламине. Высвободившийся аммиак с помощью непрерывного потока газа удаляется из водного раствора и может снова подаваться в производственный процесс. Свободная кислота может извлекаться из экстрагирующего агента с помощью такого способа, как перегонка, ректификация, кристаллизация, обратная экстракция, хроматография, адсорбция или с помощью мембранных способов. Экономичный не загрязняющий окружающую среду способ обходится без солевой нагрузки и путем закрытого замкнутого цикла включает в себя полную регенерацию. 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 8 пр.

Настоящее изобретение относится к новым соединениям формулы T-B для использования в качестве диспергаторов и для ингибирования образования отложений и способу их получения, где B представляет собой -X-N(W)(ZPO3M2), X - C2-C50 углеводород, необязательно замещенный ОН или СОOН; Z - C1-C6 алкилен; M представляет собой H; W - ZPO3M2; T выбран из: ; ;; ;;; ;;; и. U выбран из C1-C12 углеводородных цепей, H и X-N(W)(ZPO3M2); X2 выбран из H, C1-C20 углеводородных цепей, необязательно замещенных C1-C12 углеводородными группами, которые могут быть замещены СОOН; n′, n″ и n′′′ равны 1; D и R″ выбраны из C1-C50 углеводородных цепей, необязательно замещенных СОOН; или соединение T-B является 3-феноксипропилиминобисметиленфосфоновой кислотой, причем соединение T-B не является карбоксипропил-аминопропилимино-N-бис-(метиленфосфоновой кислотой). Предложенный способ включает взаимодействие соединения формулы Y-X-N(W)(ZPO3M2), где Y выбран из Cl, Br, I, HSO4, NO3, CH3SO3, п-толуолсульфоната, с реакционным партнером T, соответствующим указанным фрагментам при pH ≥ 7 и 55-100°C. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 20 пр.
Изобретение относится к улучшенному способу получения фосфоноалкилиминодиуксусной кислоты M2PO3-X-N-(CH2COOM)2, где Х представляет собой метилен, М - атом водорода, который может быть использован в химической промышленности. Предложенный способ заключается во взаимодействии иминодиуксусной кислоты с фосфористой кислотой и формальдегидом в присутствии фосфорной кислоты при молярном отношении фосфористая кислота: иминодиуксусная кислота 1:1, фосфорная кислота:фосфористая кислота 5:1, формальдегид:иминодиуксусная кислота от 1,1:1 до 1:1, при 124°C-140°C в течение периода времени от 1 минуты до 10 часов, с последующим выделением нерастворимого реакционного продукта из реакционной среды и промывкой его водой. 8 з.п. ф-лы, 3 пр.
Наверх