153994. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ofszforsavalkilamidok előállítására
3 153994 •i A foszfforsavkloridokkal lefolytatásra kerülő reakciók azonban 'mindenkor eléggé körülményesek. A fő nehézséget a reakció sarán elkerülhetetlenül, képződő aminsók (hidiroiHorid.dk) eltávolítása képezi. Csak számottevő technikai nehézségek árán sikerül klórmentes végtermékekhez jutni, Az eddig ismert eljárásokkal kapott klórtartalmú termékek azonban, halogén tartalmuk folytán korrodáló hatásúak, lerakódások és revésedlés képződését okozzák a készülékeikében és így felhasználásuk súlyos műszaki hátrányokkal és ártalmakkal jár. Az ismert éljárások ezért .ipari méretekben csak nagy anyagszükséglettel és különleges készülékek alkalmazásával folytathatók le. Azt találtuk, hogy egyszerű módon állíthatunk: elő 'tiszta, mégpedig elsősorban klórmentes foszforsavalkilamidókat a megfelelő amin és foszforpentoxid reagál tatása útján, mindenfajta segédanyag, mint oldó- ill. hígítószerek alkalmazása nélkül, ha a folyékony ill. megolvasztott alkilamniba 60 C° és 320 C° közötti előnyösen 70 C'° és 190 C° közötti hőmérsékleten .5 foiszforpento'xidot keverünk be, 2:1 és 4:1 közötti mólairányban. A foszforpentoxid ennek során rövid, idő alatt reagál az alkilaniinnal. Adott esetbem a reakció végén valamivel magasabb hőmérsékleten tehetjük a reakciót tel-10 jessé; termékként tiszta, gyengén színezett olvadékot kapunk. A reakciótermék a lehűlés után gyengén sárgás színű viasszá szilárdul, amely minden további tisztítás nélkül közvetlenül felhasználható a legkülönfélébb célokra. 15 Feltételezhető', hogy a reakciótermék a legegyszerűbb esetben pirofoszforsavdialkilamid és polifoszforsavamidok elegye. A reakció lefolyása nagyjából az alábbi egyszerűsített reakcióegyenleteknek felel meg: 0 + AHN / \. A találmány szerinti eljárásiban aminként elsősorban n-oktilaniin, 2-etilhexilamin, n-dodecilamin, hexadecilamin, primer lauril-, oleil-, szójaolaj-, sztiearil-, kökuszzsír- és faggyúzsíramin alkalmazható. Különösen könnyen állíthatók elő a foszforalkilamidok szekundér z'síraminokkal, pl. metildodecil-, metilsztearil-, metilhexadecil-, etil-, propil- és n-butil^szteairil- és más hasonló aminokkal. Ha kb. 1 mól foszforpentoxid 2 mól alkilaminnal már reagált, a reakciótermiékek még tovább is reakcióképesek. Így pl. ,a 2 mól metilsztearilamin és 1 mól foszforpentoxid reakciója útján kapott termék még gázalakú ammóniával tovább reagáltatható és így a megfelelő foszforsavalkilamid-monoarnid ill. dia-mid keletkezik. Ha ezt a vegyületet azután magas hőmérsékletre hevítjük, akkor imidképződés is bekövetkezhet két foszforatom között. Ammónia helyett szerves aminők is alkalmazhatók, A találmány szerinti eljárással előállítható termékek közbenső termékekként is alkalmazhatók ammóniával ill, kis- vagy riagyobbmolekulájú aminokkal való további reakciótermékek előállítására. A találmány szerinti eljárással nyerhető vegyületek biocid termékekként önmagukban is előnyösen használhatók fel, amellett alkoholokkal vagy oxietilátokkai reagáltatva felületaktív anyagok előállítására is alkalmasak. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait közelebbről az alábbi példák szemléltetik. •a >-p-o-f— NX 45 55 / i OH OH \ Rs 1. példa 43,2 kg iN-jmetilsztearilamint (megfelel 160 35 mól 270 átlagos molekulasúlyú techn. Cif,—Cigaminnak) gyorsjáratú keverővel felszerelt üstben 80—00 C° hőmérsékleten megolvasztunk. Az üstöt a víz utolsó nyomainak az aminból való eltávolítása céljából fél óra hosszat Vákuum 40 alatt tartjuk. Ezután fél óra alatt hozzáadunk 10,2 kg (72 mól) foszforpentoxidot egy durva rázószitán keresztül. A felszabaduló reákcióhőt külső hűtéssel 'elvezetjük, hogy a reakeióelegy hőfoka ne emelkedjék. 100 C° fölé. Ezután a reafccióelegyet még 2 óra hosszat: hagyjuk 110— 120 C° hőmérsékleten a reakció befejeződése érdekében, végül pedig még 2 óira hosszat 130—140 C°-ra hevítjük, Ezután a terméket tálakba eresztjük le, ahol a viHágossárga színű .. kemény viasszá szilárdul meg. A reakciótermék amidtairtalma '93%, átlagos molekulasúlya 1200—1600. A termék benzolban tisztán oldódik, foszforpentoxid maradékot nem hagy oldása sodrán; széntetrakloridos oldatból aoetonnal történő kiesapással tovább tisztítható. 2. példa 10,8 kg1 (40 mól) desztillált vízmentes N-me-60 til-sztearilamint egy gyorsjáratú keverővel felszerelt üstben megolvasztunk, majd 70 C° hőmérsékleten, kis adagiokban, 1 óra alatt hozzáadunk 2,2'5 kg.(16 mól) foszforpentoxidot. A hőmérséklet 100 C-ig emelkedik és a foszforpent-65 oxid fokozatosain feloldódik. A reakció végén 2
