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JPH0453872B2 - - Google Patents
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JPH0453872B2 - - Google Patents

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JPH0453872B2
JPH0453872B2 JP16121785A JP16121785A JPH0453872B2 JP H0453872 B2 JPH0453872 B2 JP H0453872B2 JP 16121785 A JP16121785 A JP 16121785A JP 16121785 A JP16121785 A JP 16121785A JP H0453872 B2 JPH0453872 B2 JP H0453872B2
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JP
Japan
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phosphabicyclononane
phosphabicyclo
nonane
reaction
formula
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Application number
JP16121785A
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JPS6222791A (ja
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Kennosuke Imamura
Seiji Shimura
Koichi Takahashi
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Polyamides (AREA)
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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9−ホスフアビシクロノナン誘導体及
びその製造方法に関する。 本発明にかかる化合物はプラスチツクの反応型
難燃剤、単量体、高分子架橋剤あるいは農薬中間
体として利用できる。 [従来の技術] 本発明における1つの原料である9−ホスフア
ビシクロノナンまたはそのアルキル化体は公知の
化合物であるが、本発明にかかる9−ホスフアビ
シクロノナン誘導体は文献未知の新規化合物であ
る。 [発明が解決しようとする問題点] 従来、ある種の有機リン化合物、特にホスホン
酸エステル類は各種合成樹脂添加剤例えば樹脂安
息化剤、難燃剤等に用いられているけれども、一
般に
【式】結合は
【式】結合に比べて 弱いため、その機能が必ずしも充分に期待できる
ものではなかつた。 [問題点を解決するための手段] 本発明者らは上記の事実に鑑み、
【式】結 合を有し、多官能型の有機リン化合物を鋭意研究
したところ、本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明は一般式(1) [式中、R1及びR2はHまたはC1〜C4のアルキル
基であるが、R1及びR2が共にHであることはな
く、また2本の……はP原子と結合するC原子の
位置が異なる異性体があることを表す]で示され
る9−ホスフアビシクロノナン誘導体にかかるも
のである。 更に、本発明は、9−ホスフアビシクロノナン
と一般式(2)R1OOCCH=CHCOOR2[式中、R1
びR2は上述のと同意義をもつ]で示される不飽
和樹脂族ジカルボン酸エステルとを反応させるこ
とならなる、一般式(1) [式中、R1及びR2は上述のと同意義をもち、ま
た2本の……はP原子と結合するC原子の位置が
異なる異性体があることを表す]で示される9−
ホスフアビシクロノナン誘導体の製造方法にかか
るものである。 [作用] 本発明における出発原料の1つである9−ホス
フアビシクロノナンは構造異性体をとり、9−ホ
スフアビシクロ[3,3,1]ノナンまたは9−
ホスフアビシクロ[4,2,1]ノナンの2種が
ある。 他の出発原料たる前記一般式(2)の不飽和脂肪族
ジカルボン酸エステルもマレイン酸エステルまた
はフマル酸エステルの異性体をとる。 これらのエステル化体はモノアルキルエステル
またはジアルキルエステルのいずれであつてもよ
く、アルキル基はC1〜C4の範囲内にある。 従つて、マレイン酸エステルを代表して、その
具体例を挙げれば、マレイン酸モノエステル、マ
レイン酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレ
イン酸ジエチル、マレイン酸モノプロピル、マレ
イン酸ジプロピル、マレイン酸モノブチルまたは
マレイン酸ジブチル等である。なお、フマル酸エ
ステルもこれと同様であることを理解されたい。 本発明は上記2種の出発原料を反応させるに当
り、反応は本反応に不活性な有機溶媒中で行なわ
れるが、かかる溶媒としては例えばベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、n−ヘ
キサン、n−ヘプタン、n−オクタン、iso−オ
クタンまたはシクロヘキサン等の飽和炭化水素
類、メタノール、エタノール、プロパノール、エ
チルエーテルまたはテトラヒドロフラン等の含酸
素炭化水素類が挙げられる。 本反応は9−ホスフアビシクロノナンの酸化を
防ぐために反応系内を窒素ガス等の不活性ガスま
たは還元性ガスで置換した非酸素ガス雰囲気にし
て行なわれる。 反応方式としては撹拌下で9−ホスフアビシク
ロノナン及び不活性溶媒液に不飽和脂肪族ジカル
ボン酸エステルを徐々に添加して行なうことが一
般的であるが、その逆に9−ホスフアビシクロノ
ナンを添加するか、または9−ホスフアビシクロ
ノナン及び不飽和脂肪族ジカルボン酸エステルを
同時に添加することによつて行なうこともでき
る。 本反応は発熱的に進行して目的物を生成する
が、反応を完結させるためには所定の温度で充分
撹拌熟成させることが好ましい。 この場合、反応進行状況を調べるためには例え
ばガスクロマトグラフイーで系を追跡し、原料の
一方が消失した時点を反応完結点とする。 上記の反応における条件は特に限定されるもの
ではないが、反応割合としては9−ホスフアビシ
クロノナン1モルに対し不飽和脂肪族ジカルボン
酸エステル原料が0.5〜2モル、好ましくは1〜
1.05の範囲のほぼ化学量論量ないし少過剰でよ
く、温度は常温ないし100℃、好ましくは70〜80
℃の範囲がよい。温度が低すぎると反応速度が極
めて遅くなり、また逆に高いとマレイン酸エステ
ルなどのエステル原料の重合による副反応が考え
られるために好ましくない。 また、反応時間は反応温度、その他の条件によ
り変化するが、例えば60℃では15時間程度、80℃
では6〜7時間程度である。 反応終了後、生成した反応液から溶媒や未反応
原料を常法の手段により分離し、要すれば精製す
ることにより白色結晶の9−(アルコオキシカル
ボニル)エチル−9−ホスフアビシクロノナンが
得られる。 [実施例] 以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明す
る。 実施例 9−(1,2−ジメトキシカルボニル)エチ
ル−9−ホスフアビシクロ[3,3,1]ノナ
ン及び9−(1,2−ジメトキシカルボニル)
エチル−9−ホスフアビシクロ[4,2,1]
ノナン 撹拌機、温度計、冷却器、滴下ロート及び窒素
ガス導入管を備えた四口フラスコに窒素ガスを導
通し、系内を窒素ガスで置換した。次いで9−ホ
スフアビシクロ[3,3,1]ノナン及び9−ホ
スフアビシクロ[4,2,1]ノナンの混合物の
37.7%トルエン溶液377g(1モル)を上記四口
フラスコに仕込んだ。窒素雰囲気を保ち、マレイ
ン酸ジメチル(純度95%の試薬)159g(純度換
算1.05モル)を30分間にわたり滴下して反応させ
た。発熱に伴い、温度は57℃まで上昇した。更
に、反応混合物を28℃に加熱し、5時間熟成し
た。反応の完結はガスクロマト分析により原料の
9−ホスフアビシクロ[3,3,1]ノナン及び
9−ホスフアビシクロ[4,2,1]ノナンとマ
レイン酸ジメチルのピークが消滅し、生成物の9
−(1,2−ジメトキシカルボニル)エチル−9
−ホスフアビシクロ[3,3,1]ノナン及び9
−(1,2−ジメトキシカルボニル)エチル9−
ホスフアビシクロ[4,2,1]ノナンのピーク
が生長することで確認した。このガスクロマトグ
ラムを第1図及び第2図に示す。即ち、第1図は
反応過程におけるもので、図中1はトルエン、2
はマレイン酸ジメチル、3は9−ホスフアビシク
ロ[4,2,1]ノナン、4は9−ホスフアビシ
クロ[3,3,1]ノナン、5は分析特に酸化防
止剤として使用した2,6−ジ−t−ブチル−p
−クレゾール、6は9−(1,2−ジメトキシカ
ルボニル)エチル−9−ホスフアビシクロ[4,
2,1]ノナン、7は9−(1,2−ジメトキシ
カルボニル)エチル−9−ホスフアビシクロ
[3,3,1]ノナンのピークである。また、第
2図は反応終了を示すもので、添加した原料は実
質的になく、生成物のみが反応系に共在している
ことを示している。 次いで、得られた反応混合物のトルエン及び低
沸点物質を減圧にて留去することにより9−(1,
2−ジメトキシカルボニル)エチル−9−ホスフ
アビシクロ[3,3,1]ノナン及び9−(1,
2−ジメトキシカルボニル)エチル−9−ホスフ
アビシクロ[4,2,1]ノナンの混合物からな
る黄色の粘稠な液体が得られた。得られた液体を
冷却することにより結晶化し、276gの結晶を得
た。これは96.5重量%の収率に相当する。融点は
45〜53℃を示した。 過塩素酸滴定の結果、9−(1,2−ジメトキ
シカルボニル)エチル−9−ホスフアビシクロ
[3,3,1]ノナン及び9−(1,2−ジメトキ
シカルボニル)エチル9−ホスフアビシクロ
[4,2,1]ノナンとしての純度は98.2%であ
つた。GC−MAS分析の結果、分子量は318であ
り、論理値と一致することが確認された。また、
元素分析の結果を以下に記載する。また、赤外吸
収スペクトルを第3図に示した。 実測値(重量%) 計算値(重量%) C 59.28 58.73 H 7.79 8.10 P 10.33 10.80 (注)計算値は9−(1,2−ジメトキシカルボ
ニル)エチル9−ホスフアビシクロ[3,3,
1]ノナン及び9−(1,2−ジメトキシカルボ
ニル)エチル9−ホスフアビシクロ[4,2,
1]ノナンとしてのものである。 [発明の効果] 本発明にかかる9−ホスフアビシクロノナン誘
導体は新規化合物であり、これは二官能性である
ため、高分子用マノマー、高分子架橋剤あるいは
農薬中間体として有用なものである。 例えば、高分子化合物に対する反応型難燃剤と
しては本化合物と多価アルコールを重縮合させ、
ポリエステル化合物とし難燃性を付与した繊維や
樹脂とすることができ、また高分子架橋剤として
はポリビニルアルコール等の架橋剤として用いる
ことができ、また本化合物と多価アミン類とを重
縮合させてポリアミドの繊維や樹脂を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例における反応中間のガスクロマ
トグラムを示す図であり、第2図は反応終期のガ
スクロマトグラムを示す図であり、第3図は本発
明にかかる化合物の1例を示す赤外吸収スペクト
ルのグラフ図である。 図中:1……トルエンのピーク、2……マレイ
ン酸ジメチルのピーク、3……9−ホスフアビシ
クロ[4,2,1]ノナンのピーク、4……9−
ホスフアビシクロ[3,3,1]ノナンのピー
ク、5……2,6−ジ−t−ブチル−p−グレゾ
ールのピーク、6……9−(1,2−ジメトキシ
カルボニル)エチル−9−ホスフアビシクロ
[4,2,1]ノナンのピーク、7……9−(1,
2−ジメトキシカルボニル)エチル−9−ホスフ
アビシクロ[3,3,1]ノナンのピーク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式(1) [式中、R1及びR2はHまたはC1〜C4のアルキル
    基であるが、R1及びR2が共にHであることはな
    く、また2本の……はP原子と結合するC原子の
    位置が異なる異性体があることを表す]で示され
    る9−ホスフアビシクロノナン誘導体。 2 一般式(1)で示される化合物が9−(1,2−
    ジアルコキシカルボニル)エチル−9−ホスフア
    ビシクロ[3,3,1]ノナンである特許請求の
    範囲第1項記載の9−ホスフアビシクロノナン誘
    導体。 3 一般式(1)で示される化合物が9−(1,2−
    ジアルコキシカルボニル)エチル−9−ホスフア
    ビシクロ[4,2,1]ノナンである特許請求の
    範囲第1項記載の9−ホスフアビシクロノナン誘
    導体。 4 9−ホスフアビシクロノナンと一般式(2)
    R1OOCCH=CHCOOR2[式中、R1及びR2はHま
    たはC1〜C4のアルキル基であるが、R1及びR2
    共にHであることはない]で示される不飽和樹脂
    肪ジカルボン酸エステルとを反応させることなら
    なる、一般式(1) [式中、R1及びR2は上述のと同意義をもち、ま
    た2本の……はP原子と結合するC原子の位置が
    異なる異性体があることを表す]で示される9−
    ホスフアビシクロノナン誘導体の製造方法。 5 9−ホスフアビシクロノナンが9−ホスフア
    ビシクロ[3,3,1]ノナンである特許請求の
    範囲第4項記載の9−ホスフアビシクロノナン誘
    導体の製造方法。 6 9−ホスフアビシクロノナンが9−ホスフア
    ビシクロ[4,2,1]ノナンである特許請求の
    範囲第4項記載の9−ホスフアビシクロノナン誘
    導体の製造方法。 7 不飽和脂肪族ジカルボン酸エステルがマレイ
    ン酸アルキルエステルである特許請求の範囲第4
    項記載の9−ホスフアビシクロノナン誘導体の製
    造方法。 8 不飽和脂肪族ジカルボン酸エステルがフマル
    酸アルキルエステルである特許請求の範囲第4項
    記載の9−ホスフアビシクロノナン誘導体の製造
    方法。
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