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JPH0242837B2 - - Google Patents
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JPH0242837B2 - - Google Patents

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JPH0242837B2
JPH0242837B2 JP24642484A JP24642484A JPH0242837B2 JP H0242837 B2 JPH0242837 B2 JP H0242837B2 JP 24642484 A JP24642484 A JP 24642484A JP 24642484 A JP24642484 A JP 24642484A JP H0242837 B2 JPH0242837 B2 JP H0242837B2
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monoester
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機ヒドロキシ化合物をリン酸化し
てリン酸モノエステルを製造する方法に関し、さ
らに詳しくは、リン酸モノエステルを選択的に効
率よく製造することができる新規かつ改良された
方法に関するものである。 〔従来の技術〕 有機ヒドロキシ化合物の酸性リン酸エステルは
繊維処理剤、乳化剤、染色助剤、防錆剤等に広く
使用されている。現在、この主な製造法は無水リ
ン酸をヒドロキシ化合物に直接反応せしめる方法
である。ただし、この方法による生成物はリン酸
モノエステル(以下、「モノエステル」と略記す
る)とリン酸ジエステル(以下、「ジエステル」
と略記する)の等モルに近い混合物である。しか
しながら、モノエステルとジエステルの物性はか
なりの差異を有する。例えばモノエステルは水溶
性、起泡力、洗浄力、帯電防止能に優れ、皮膚刺
激性が少ない等の特徴がある。一方、ジエステル
は、水溶液からの金属抽出剤等に使用されるよう
に、水に対する溶解性、起泡性に乏しく、混合物
のまま使用するときはモノエステルとしての機能
を阻害することが多く、その用途先が制限を受け
ることが多い。そのため下記のようなモノエステ
ルを選択的に製造する種々の方法が提案されてい
る。(1)縮合リン酸によつてモノエステルを選択的
に製造する方法(特公昭43−26492号、B.Clake,
et al.,J.Am.Chem.Soc.,88,4401(1966))。(2)
塩化ホスホリルによつてモノアルキルホスホロジ
クロリデートを合成し、後、加水分解によつてリ
ン酸モノエステルとする方法(特開昭50−64226
号)。(3)無水リン酸でリン酸化する際、リン酸ま
たは水を併用する方法(特公昭41−14416号、特
公昭42−6730号)。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前述した従来技術の方法はいず
れも下記のような欠点を有し、工業的には殆んど
使われていない。すなわち(1)の方法は、反応の進
行に伴つて無機オルトリン酸が生成し、その生成
量は縮合リン酸の平均縮合度の逆数にほぼ一致す
るため、オルトリン酸の生成量を少なくするに
は、縮合度の非常に高い縮合リン酸を使用しなけ
ればならない。しかし、このような高縮合度の縮
合リン酸は常温では極端に粘度が高く、作業を容
易にするために加温しなければならないが、加温
時に容器の腐食等の問題を惹起する。また、かよ
うな高縮合度の縮合リン酸を工業的に製造するの
は、製造釜の材質等の制約から極めて困難であ
る。(2)の方法は、原料の塩化スルホリルの毒性お
よび刺激性が強く、取扱いが難しいこと、さら
に、副生する塩化水素が多いため、その処理およ
びそれによる装置の腐食が激しい等の問題を含
む。(3)の方法では、水またはリン酸の添加量が多
くなれば、モノエステルとジエステルとの比率だ
けからみればモノエステルの比率が高くなるが、
これと同時に無機オルトリン酸の生成量が著しく
増大し、リンの反応率が低下すると共に多量の無
機オルトリン酸の生成物への混入は、生成物の製
品価値を著しく低下させる。 そこで本発明は、従来技術の方法における上記
の欠点をなくし、モノエステルを選択的にかつ効
率よく製造しうる方法を提供することを目的とし
てなされたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、従来の無水リン酸を直接有機ヒ
ドロキシ化合物と反応せしめる方法を改め、無水
リン酸をヘキサアルキルジシロキサンと反応せし
めて反応性をおさえた特定構造の縮合リン酸エス
テルとした後、これをさらに有機ヒドロキシ化合
物と反応せしめることによつて、有機ヒドロキシ
化合物のリン酸モノエステルが選択的に効率よく
製造できることを見出し、本発明を完成させたも
のである。 すなわち本発明によるリン酸モノエステルの製
造方法は、下記反応式()に示したように、無
水リン酸(P4O10)を一定の割合でヘキサアルキ
ルジシロキサンと反応せしめて得られるポリリン
酸トリアルキルシリルエステルをリン酸化剤とし
て有機ヒドロキシ化合物をリン酸化することを特
徴とするものである。 (式中、Rはアルキル基を示し、R′は有機ヒ
ドロキシ化合物残基を示す。) 以下に、ヘキサアルキルジシロキサンとしてヘ
キサメチルジシロキサンを用いた場合について本
発明をさらに詳述する。近年、無水リン酸とヘキ
サメチルジシロキサンとの反応生成物、すなわち
ポリリン酸トリメチルシリルエステルはいろいろ
の有機化合物の縮合、脱水および転位反応の試薬
として用いられている(T.Ima−moto,et al.,
J.Org.Chem.,49,1105(1984))。この場合のポ
リリン酸トリメチルシリルエステルの合成に際し
ては、無水リン酸(P4O10)に対するヘキサメチ
ルジシロキサンの添加モル比を2前後としてい
る。これに対して本発明においてはこの添加モル
比を2.5以上、6未満、好ましくは3〜5とする。
添加モル比を2.5未満とした場合には、リン酸化
に際してジエステルの副生率が高くなり、一方、
添加モル比を6以上とした場合にはジエステルの
副生は抑えられるがモノエステルの収率が低下す
るので実用的ではない。この理由は次のように考
えられる。すなわち、反応せしめるヘキサメチル
ジシロキサンの無水リン酸に対する割合が少ない
場合は、縮合度が大きくかつトリメチルシリル基
の置換度が低いため反応性の高いポリリン酸トリ
メチルシリルエステルとなり、これが有機ヒドロ
キシ化合物と反応すればモノエステルのみならず
ジエステルも副生する。逆にヘキサメチルジシロ
キサンの無水リン酸に対する割合を増すと、縮合
度が小さくかつトリメチルシリル基の置換度の高
い、従つて反応性の低いポリリン酸トリメチルシ
リルエステルとなるため、これが有機ヒドロキシ
化合物と反応すればモノエステルを選択的に生成
するものと推測される。 無水リン酸とヘキサメチルジシロキサンとの反
応によつて得られるこのポリリン酸トリメチルシ
リルエステルは単一構造を有するものではなく、
式()に示すごとくいくつかのタイプの縮合体
の混合物であり、上記両者の反応比によつて各タ
イプの割合やそれぞれのタイプの縮合度が変化す
るものと考えられる。本発明で用いるような特定
の反応比で調製されたポリリン酸トリメチルシリ
ルエステルは、31P NMRで分析した結果、ジエ
ステル生成の原因となる3個のリン酸基に囲まれ
た分岐したリン酸基を有するもの(タイプ:ロ)
の含量が少なく、直鎖状あるいは環状4量体(タ
イプ:イまたはハ)を主成分とする縮合リン酸と
なることが明らかとなつた。 また、この反応生成物は無水リン酸および他の
縮合リン酸と異なり、有機溶媒に任意の割合で溶
解し、均一相で反応を行なうことができる。その
ため反応は温和な条件ですみやかに進行し、モノ
エステルが好収率で得られる。さらに、無水リン
酸を直接反応させる従来の方法では脱水反応、分
解反応等が起つてリン酸化ができなかつた有機ヒ
ドロキシ化合物をもリン酸化できる。 本発明で用いられるヘキサアルキルジシロキサ
ン中のアルキル基としては、炭素数4以下の低級
アルキル基が用いられる。また、有機ヒドロキシ
化合物としては直鎖および又は分枝を有する飽和
もしくは不飽和の脂肪族アルコール(例えば、ア
ミルアルコール,2−エチルヘキサノール,オク
タノール,デカノール,ドデカノール,ヘキサデ
カノール,オレイルアルコールなど)、脂環式ア
ルコール(例えばシクロヘキサノール,シクロペ
ンタノールなど)、芳香族アルコール(ベンジル
アルコールなど)、フエノール類(フエノール,
アルキルフエノールなど)およびこれらのポリア
ルキレングリコールエーテル類(いわゆる非イオ
ン界面活性剤)、ポリアルキレングリコール(ポ
リエチレングリコール,ポリプロピレングリコー
ルなど)、ポリオール(エチレングリコール,グ
リセリン類など)、テルペンアルコール(ボルネ
オール,メントールなど)、コレステロール類、
糖類(グルコース,ソルビトールなど)、ならび
にその他カルボニル,アルデヒド,アクリル,ア
ミノ,アリール基等を有する有機ヒドロキシ化合
物が使用できる。 本発明におけるポリリン酸トリアルキルシリル
エステルの合成の手順は既知の方法を用いること
ができる。具体的に示すと、無水リン酸をベンゼ
ンあるいは塩化メチレン等の不活性な溶媒に分散
させてヘキサアルキルジシロキサンを添加し、40
〜150℃で無水リン酸が消えるまで攪拌または還
流して反応させる。または逆に無水リン酸をヘキ
サアルキルジシロキサンに添加し反応を行なつて
もよい。この反応は略100%の収率で得られる。
つぎに、その反応混合物に無水リン酸(P4O10
の4倍モル以下の有機ヒドロキシ化合物を添加し
て、20〜150℃で0.5〜5時間攪拌または還流を行
なつてリン酸化させる(反応式)。この結果、
有機ヒドロキシ化合物にトリアルキルシロキシモ
ノホスホリル基R3Si OP(O)O−が導入され
る。ホスホリル基に結合するトリアルキルシリル
基は非常に加水分解を受けやすいため、上記反応
生成物に適量の水を加えるとトリアルキルシリル
基のみが選択的に加水分解されてモノエステルが
得られる(反応式)。また、加水分解を受けた
トリアルキルシリル基はトリアルキルシラノール
を経て、直ちにヘキサアルキルジシロキサンとな
り(反応式)、これは溶媒とともに減圧蒸留に
よつて回収され、再利用出来る。 2R3SiOH→R3SiOSiR3 + H2O () 〔実施例〕 つぎに、この発明の実施の態様を実施例及び比
較例に基づいて説明するが、本発明は、これら実
施例のみに限定されるものではない。なお、下記
の各例中の部および%はそれぞれ重量部および重
量%を示す。 実施例 1 窒素ガスを満たしたフラスコに無水リン酸 71
部を仕込み、ベンゼン 160部とヘキサメチルジ
シロキサン162部(無水リン酸に対するモル比
4.0)を加え、無水リン酸が消失するまで還流す
る。これを室温に戻してドデカノール158部を滴
下して2時間還流する。冷却後、水40部を加え、
よくかきまぜた後、溶媒および生成したヘキサメ
チルジシロキサンを減圧蒸留で回収すると 250
部の生成物を得る。必要な場合は更につぎのよう
に精製する。すなわち、これをエーテル 500部
に溶かし、水50部を加え、よく混ぜ、水層を分離
しリン酸を除去する。その後、1規定の水酸化ナ
トリウム水溶液で酸性リン酸エステルを抽出す
る。さらに、このアルカリ溶液を1規定塩酸水溶
液で酸性に戻して、エーテル抽出し、硫酸ナトリ
ウムで脱水し、エーテルを留去し精製物 180部
を得る(収率76%)。 生成物の純度は電位差滴定法および元素分析に
よつて測定した。 実施例 2 無水リン酸71部に対するヘキサメチルジシロキ
サンの添加モル比を変えた他は、実施例1と同様
にして反応を行なつた。それらの結果を第1表に
示す。
【表】 実施例 3 実施例1におけるドデカノールに代えて第2表
に示す各種有機ヒドロキシ化合物を使用した他
は、実施例1と同様にして反応を行なつた。それ
らの結果を第2表にに示す。いずれも元素分析の
結果、純度はほぼ100%であつた。
〔発明の効果〕
以上の説明からわかるように、本発明の方法に
よれば、効率よく純度の高いモノエステルを選択
的に製造することができる。特に、本発明におい
てリン酸化剤として用いるポリリン酸トリアルキ
ルシリルエステルは、有機溶媒に対する溶解性が
極めて良いため、均一相で反応を行なうことがで
きる。そのため反応は温和な条件ですみやかに進
行し、モノエステルが好収率で得られることにな
る。さらに本発明で使用するヘキサアルキルジシ
ロキサンは、最終的には回収可能であるため、循
環再使用することができる利点もある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 無水リン酸(P4O10)に対するヘキサアルキ
    ルジシロキサンの添加モル比を2.5以上、6未満
    として両者を反応させて得られる反応物をリン酸
    化剤として有機ヒドロキシ化合物をリン酸化する
    ことを特徴とするリン酸モノエステルの製造方
    法。
JP24642484A 1984-11-21 1984-11-21 リン酸モノエステルの製造方法 Granted JPS61126090A (ja)

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