[发明专利]制造氨基亚烷基膦酸的方法

权利要求书

1.一种从六氧化四磷开始制造具有如下通式的氨基亚烷基膦酸的 方法：

(X)_a[N(W)(Y)_2-a]_z

其中X选自C₁-C₂₀₀₀₀₀的直链、支链、环状或芳香烃基，其任选被 一个或多个C₁-C₁₂的直链、支链、环状或芳香基团取代，(所述的基 和/或所述的基团可)任选被OH、COOH、COOG、F、Br、Cl、I、OG、 SO₃H、SO₃G和SG部分取代；ZPO₃M₂；[V-N(K)]_n-K；[V-N(Y)]_n-V或 [V-O]_x-V；其中V选自：C_2-50的直链、支链、环状或芳香烃基，其任 选被一个或多个C_1-12的直链、支链、环状或芳香基团取代，(所述的 基和/或所述的基团可)任选被OH、COOH、COOR’、F/Br/Cl/I、OR’、 SO₃H、SO₃R’或SR’部分取代；其中R’是C_1-12的直链、支链、环状或 芳香烃基；其中G选自C₁-C₂₀₀₀₀₀的直链、支链、环状或芳香烃基，其 任选被一个或多个C₁-C₁₂的直链、支链、环状或芳香基团取代，(所 述的基和/或所述的基团可)任选被OH、COOH、COOR’、F、Br、Cl、 I、OR’、SO₃H、SO₃R’和SR’部分取代；ZPO₃M₂；[V-N(K)]_n-K； [V-N(Y)]_n-V或[V-O]_x-V；其中Y是ZPO₃M₂、[V-N(K)]_n-K或 [V-N(K)]_n-V；和x是1-50000的整数；z是0-200000，由此z等于或小 于在X中的碳原子数，和a是0或1；n是0至50000的整数；当a＝0 时，z＝1；和当z＝0和a＝1时，X是[V-N(K)]_n-K或[V-N(Y)]_n-V；

Z是C_1-6亚烷基链；

M是H；

W选自H、X和ZPO₃M₂；

K是ZPO₃M₂或H，由此当z＝0和a＝1或当W是H或X时，K是 ZPO₃M₂；

所述方法包括如下步骤：

-向含有均相布朗斯台德酸的含水反应介质中添加P₄O₆，由此所述 P₄O₆将基本上定量地水解为亚磷酸中间体，所述的反应介质选自：

i:含有胺的含水反应介质；

ii:含水反应介质，其中所述胺与所述P₄O₆同时添加；和

iii:含水反应介质，其中在所述P₄O₆的添加/水解已经完成之后添 加所述胺；

其中所述胺具有如下的通式：

(X)_b[N(W)(H)_2-b]_z

其中X选自C₁-C₂₀₀₀₀₀的直链、支链、环状或芳香烃基，其任选被 一个或多个C₁-C₁₂的直链、支链、环状或芳香基团取代，(所述的基 和/或所述的基团可)任选被OH、COOH、COOG、F、Br、Cl、I、OG、 SO₃H、SO₃G和SG部分取代；H；[V-N(H)]_x-H或[V-N(Y)]_n-V或 [V-O]_x-V；其中V选自：C_2-50的直链、支链、环状或芳香烃基，其任 选被一个或多个C_1-12的直链、支链、环状或芳香基团取代，(所述的 基和/或所述的基团可)任选被OH、COOH、COOR’、F/Br/Cl/I、OR’、 SO₃H、SO₃R’或SR’部分取代，其中R’是C_1-12的直链、支链、环状或 芳香烃基；其中G选自C₁-C₂₀₀₀₀₀的的直链、支链、环状或芳香烃基， 其任选被一个或多个C₁-C₁₂的直链、支链、环状或芳香基团取代，(所 述的基和/或所述的基团可)任选被OH、COOH、COOR’、F、Br、Cl、 I、OR’、SO₃H、SO₃R’和SR’部分取代；H；[V-N(H)]_n-H；[V-N(Y)]_n-V 或[V-O]_x-V；其中Y是H、[V-N(H)]_n-H或[V-N(H)]_n-V，和x是1-50000 的整数；n是0至50000的整数；z为0-200000，由此z等于或小于在 X中的碳原子数，和b是0或1；当b＝0时，z＝1；和当z＝0和b＝1时， X是[V-N(H)]_x-H或[V-N(Y)]_n-V；

W选自H和X；

由此在所述P₄O₆水解已经完成之后，在所述反应介质中的游离水 的量为0至40wt％，和其中进行所述均相布朗斯台德酸的添加，使得 在所述P₄O₆水解过程中，所述反应介质的pH值一直保持低于5，随后 添加甲醛和布朗斯台德酸，该布朗斯台德酸选自pKa等于或低于3.1 的均相物质和特定的多相物质，由此反应物比例：(a)亚磷酸，(b)胺， (c)甲醛和(d)布朗斯台德酸如下：

(a):(b)为0.05:1至2:1；

(c):(b)为0.05:1至5:1；

(c):(a)为5:1至0.25:1；和

(b):(d)为40:1至1:5；

其中(a)和(c)代表摩尔数，和(b)代表乘以在所述胺中N-H官能数的 摩尔数，和(d)，对于所述均相布朗斯台德酸，代表乘以每摩尔催化剂 的可利用质子数的催化剂摩尔数；和对于所述多相布朗斯台德酸，代 表催化剂质子当量的数；和

完成所述反应，因此得到所述氨基亚烷基膦酸，

其中所述多相布朗斯台德酸催化剂选自：

(1)固体酸性金属氧化物组合物本身或负载在载体材料上的固体 酸性金属氧化物组合物；

(2)阳离子交换树脂，其选自苯乙烯、乙基苯乙烯和二乙烯基苯 的共聚物，其被官能化以使SO₃H部分接枝在芳香基团上，和带有羧酸 和/或磺酸基团的全氟化树脂；

(3)布朗斯台德有机磺酸和羧酸和磷酸，其在所述反应温度下在 所述反应介质中基本上不能混溶；

(4)酸催化剂，其衍生于：

(i)具有孤电子对的、有机布朗斯台德酸沉积到其上的固体载体的 相互作用；或

(ii)具有孤电子对的、具有路易斯酸位点的化合物沉积到其上的 固体载体的相互作用；

(iii)通过用布朗斯台德酸基团或其前体进行化学接技而官能化的 多相固体，和

(5)通式H_xPM_yO_z的多相杂多酸，其中P选自磷和硅，和M选自 W和Mo及其组合。