Способ получения алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов

 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений с С-Р-связью, а именно к получению алкил(фенил)фосфин-боранового комплекса общей формулы R₂PH•BH₃ (1), где R - алкил или фенил, используемых в качестве исходных веществ для синтеза водорастворимых катализаторов, применяемых при производстве полимеров. Описывается способ получения алкил(фенил)фосфин-боранового комплекса взаимодействием диалкил(дифенил)хлорфосфинов с комплексным гидридом - борогидридом натрия - в среде органического растворителя - диметилового эфира этиленгликоля - при температуре 10-100^oС, при этом исходные реагенты берут в эквимолярном соотношении с последующим выделением целевого продукта известными приемами. Техническим результатом является значительное упрощение и удешевление процесса и вместе с тем получение продукта высокого качества с высоким выходом 70-90% и с содержанием основного вещества 95%. 2 з.п. ф-лы.

Предлагаемое изобретение относится к химии фосфорорганических соединений с C-Р-связью, а именно к получению алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов общей формулы R₂РН•ВН₃ (1), где R - алкил или арил, используемых в качестве исходных веществ для синтеза водорастворимых катализаторов, применяемых при производстве полимеров.

Известен способ получения алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов общей формулы (1) взаимодействием диалкил(дифенил)хлорфосфинов с алюмогидридом лития и бораном в тетрагидрофуране, при этом исходные реагенты взяты в эквимолярном соотношении, с последующим выделением целевого продукта экстракцией бензолом, выбранный в качестве прототипа (J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 5244-5252).

Недостатком прототипа является использование неустойчивого борана и взрывоопасного и достаточно дорогого алюмогидрида лития.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение и удешевление способа получения алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов.

Эта задача решается за счет того, что в способе получения алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов общей формулы (1) взаимодействием диалкил(дифенил)хлорфосфинов с комплексным гидридом в среде органического растворителя при эквимолярном соотношении исходных реагентов с последующим выделением целевого продукта, согласно изобретению в качестве комплексного гидрида используют борогидрид натрия, в качестве органического растворителя - диметиловый эфир этиленгликоля и реакцию ведут при температуре 10-100^oС.

Целесообразно синтез вести в атмосфере инертного газа, так как в инертной атмосфере исключено протекание побочных реакций.

Целесообразно при получении продукта с максимально возможным выходом, 70-90%, реакцию вести, по существу, при 40^oС.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве комплексного гидрида используют борогидрид натрия, который одновременно является восстановителем и источником борана, при этом является устойчивым и достаточно дешевым веществом, в качестве органического растворителя используют диметиловый эфир этиленгликоля, который, в силу инертности к исходным реагентам и хорошей растворимости в нем борогидрида натрия, обеспечивает наиболее полное превращение исходных реагентов, и проведение реакции при температуре 10-100^oС вплоть до окончания реакции. Эта температура подобрана экспериментальным путем и, как показали опыты, является оптимальной с точки зрения выхода целевого продукта. При температуре ниже 10^oС реакция практически не идет, а при температуре выше 100^oС происходит разложение целевого продукта и выход значительно понижается. Максимально возможный выход целевого продукта 70-90% при 40^oС.

Содержание основного вещества в полученных продуктах согласно ЯМР составляет 95%.

Предлагаемый способ получения алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов позволяет значительно упростить и удешевить процесс за счет использования устойчивого, достаточно дешевого борогидрида натрия вместо взрывоопасного и достаточно дорогого алюмогидрида лития и неустойчивого борана и вместе с тем получать продукт высокого качества с высоким выходом.

Указанные преимущества дают возможность осуществлять упомянутый способ в укрупненном масштабе.

Пример 1. В 3-горлую колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, в атмосфере инертного газа загружают 30 г (0,79 моль) борогидрида натрия и диметиловый эфир этиленгликоля (диглим). При перемешивании к полученной суспензии прикапывают 141 г (0,6 моль) (ц-Гк)₂РCl дициклогексилхлорфосфина и реакцию ведут при 40^oС. Критерием окончания реакции служит образование осадка NaCl.

Из полученной массы удаляют растворитель и выделяют экстракцией в тетрагидрофуране (ц-Гк)₂РН•ВН₃ дициклогексилфосфин-борановый комплекс.

Получают бесцветные кристаллы фосфин-боранового комплекса дициклогексилфосфин-борана.

Выход продукта составляет 88%, содержание основного вещества согласно методу ЯМР составляет 95%. Температура плавления 74-76^oС. Данные элементного анализа соответствуют теории.

Пример 2. Условия опыта, как в примере 1, только загружают 34,5 г (0,91 моль) борогидрида натрия и диметиловый эфир этиленгликоля (диглим). При перемешивании к полученной суспензии прикапывают 126 г (0,7 моль) t-Bu₂PCl ди-трет-бутилхлорфосфина и реакцию ведут при 100^oС.

Получают бесцветные кристаллы t-Bu₂PH•BH₃ ди-трет-бутилфосфин-боранового комплекса. Выход продукта составляет 60%, содержание основного вещества 95%, данные элементного анализа соответствуют теории.

Пример 3. Условия опыта, как в примере 1, только загружают 7,2 г (0,19 моль) борогидрида натрия и диглим. При перемешивании к полученной суспензии прикапывают 40 г (0,18 моль) Ph₂PCl дифенилхлорфосфина в диглиме и реакцию ведут при 30^oС.

Получают бесцветные кристаллы Ph₂PH•BH₃ дифенилфосфин-боранового комплекса.

Выход продукта составляет 60%, содержание основного вещества 95%, данные элементного анализа соответствуют теории.

Пример 4. Условия опыта, как в примере 1, только синтез дициклогексилфосфин-боранового комплекса получат в отсутствие инертного газа. Выход продукта составляет 83%, содержание основного вещества согласно методу ЯМР составляет 95%.

Формула изобретения

1. Способ получения алкил(фенил)фосфин-борановых комплексов общей формулы

где R - алкил или фенил,

путем взаимодействия диалкил(дифенил)хлорфосфинов с комплексным гидридом в среде органического растворителя, при этом исходные реагенты берут в эквимолярном соотношении, с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве комплексного гидрида используют боргидрид натрия, в качестве органического растворителя - диметиловый эфир этиленгликоля, и реакцию ведут при 10-100°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что синтез ведут в атмосфере инертного газа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию ведут, по существу, при 40°С.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.11.2008

Дата публикации: 10.05.2011

---