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JP7462294B2 - Method for producing phosphoric acid ester compound - Google Patents

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JP7462294B2 JP2020041821A JP2020041821A JP7462294B2 JP 7462294 B2 JP7462294 B2 JP 7462294B2 JP 2020041821 A JP2020041821 A JP 2020041821A JP 2020041821 A JP2020041821 A JP 2020041821A JP 7462294 B2 JP7462294 B2 JP 7462294B2
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本発明は、オルトリン酸などのリン酸化合物をエステル化する方法に関する。 The present invention relates to a method for esterifying phosphoric acid compounds such as orthophosphoric acid.

有機リン化合物のひとつであるリン酸エステル(PO(OR))は、エステル部の有機基Rの構造により多様な物性を持った化学製品として、各種樹脂の難燃剤、可塑剤、安定剤など用途に応じて使い分けられている。近年の自動車産業、電子部品産業の技術革新に伴い、樹脂に要求される性能も年々高度化しており、樹脂添加剤としてのリン酸エステル化合物の開発およびその製造方法の改良が切望されている。 Phosphate esters (PO(OR) 3 ), which are one type of organic phosphorus compound, are chemical products with diverse physical properties depending on the structure of the organic group R in the ester moiety, and are used for various applications such as flame retardants, plasticizers, and stabilizers for various resins. With the recent technological innovations in the automobile and electronic parts industries, the performance required of resins has been increasing year by year, and there is a strong demand for the development of phosphate ester compounds as resin additives and improvements in their production methods.

一般的なリン酸エステルの工業的製造方法としては、まず黄リン(P)と塩素との反応から三塩化リン(PCl)を製造し、それを酸素で酸化することによりオキシ塩化リン(POCl)へと導いたのちに、アルコールで処理することによって目的とするリン酸エステルを得る方法(特許文献1-4、非特許文献1)がある。 A typical industrial method for producing phosphate esters involves first producing phosphorus trichloride (PCl 3 ) by reacting yellow phosphorus (P 4 ) with chlorine, then oxidizing this with oxygen to give phosphorus oxychloride (POCl 3 ), which is then treated with an alcohol to obtain the desired phosphate ester (Patent Documents 1-4, Non-Patent Document 1).

しかしながら、黄リン、三塩化リン、オキシ塩化リンは全てが法令上毒物に指定されており、自然発火性、刺激性、発煙性などのため取扱いが容易でない化合物であることから、より安全なリン酸エステルの合成法が望まれている。特に肥料などとして一般的に利用されるオルトリン酸(PO(OH))は、安価で入手容易なリン化合物であり、これを出発原料としてリン酸エステルへと変換できれば、それだけで従来法よりも優れた手法となる。オルトリン酸とアルコールの脱水エステル化反応に有効な触媒は少数例見出されているが(非特許文献2-4)、モノエステルのみ製造可能であり、工業製品としてより有用なトリエステル(PO(OR))の製造法についてはほぼ例がない。 However, yellow phosphorus, phosphorus trichloride, and phosphorus oxychloride are all designated as toxic substances by law, and are compounds that are difficult to handle due to their spontaneous combustion, irritation, and smoke generation, and therefore a safer method for synthesizing phosphate esters is desired. In particular, orthophosphoric acid (PO(OH) 3 ), which is commonly used as a fertilizer, is an inexpensive and easily available phosphorus compound, and if it can be converted into a phosphate ester using this as a starting material, it will be a method that is superior to conventional methods. Although a few examples of catalysts effective for the dehydration esterification reaction of orthophosphoric acid and alcohol have been found (Non-Patent Documents 2-4), only monoesters can be produced, and there are almost no examples of methods for producing triesters (PO(OR) 3 ), which are more useful as industrial products.

また、リン原子に有機基Rあるいは水素Hを含むホスホン酸(XPO(OH))(Xは、有機基Rまたは水素Hである。)やホスフィン酸(XPO(OH))のエステル化については、オルトケイ酸エステルを用いる手法(非特許文献5、6)、塩化シリカを用いる手法(非特許文献7)、塩基存在下でアルキル化を行う手法(非特許文献8)、または銅触媒を用いる空気酸化的エステル化反応(非特許文献9)などの先行例が複数報告されているが、より酸性度が高いオルトリン酸を直接原料としてリン酸エステルを製造する方法は、今のところ報告されていない。 Regarding the esterification of phosphonic acid (XPO(OH) 2 ) (X is an organic group R or hydrogen H) or phosphinic acid ( X2PO (OH)) containing an organic group R or hydrogen H on the phosphorus atom, several prior examples have been reported, such as a method using orthosilicate esters (Non-Patent Documents 5 and 6), a method using silica chloride (Non-Patent Document 7), a method of alkylation in the presence of a base (Non-Patent Document 8), or an air oxidative esterification reaction using a copper catalyst (Non-Patent Document 9). However, no method has been reported so far for producing phosphate esters directly using orthophosphoric acid, which has a higher acidity, as a raw material.

特開平10-310593号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-310593 特開2000-095786号公報JP 2000-095786 A 特開2000-128890号公報JP 2000-128890 A 特開2000-351789号公報JP 2000-351789 A

大竹久夫ら編「リンの事典」朝倉書店(2017)"Encyclopedia of Phosphorus" edited by Hisao Ohtake et al., Asakura Publishing (2017) K. Ishihara et al. Org. Lett. (2005) Vol.7, p.1999-2002K. Ishihara et al. Org. Lett. (2005) Vol.7, p.1999-2002 K. Ishihara et al. Green. Chem. (2007) Vol.9, p.1166-1169K. Ishihara et al. Green. Chem. (2007) Vol.9, p.1166-1169 K. Ishihara et al. Angew. Chem. Int. Ed. (2007) Vol.46, p.1423-1426K. Ishihara et al. Angew. Chem. Int. Ed. (2007) Vol.46, p.1423-1426 J. L. Montchamp et al. Org. Lett. (2000) Vol.2, p.3341-3344J. L. Montchamp et al. Org. Lett. (2000) Vol.2, p.3341-3344 J. L. Montchamp et al. J. Organomet. Chem. (2002) Vol.643-644, p.154-163J. L. Montchamp et al. J. Organomet. Chem. (2002) Vol.643-644, p.154-163 M. P. Kaushik et al. Tetrahedron Lett. (2006), Vol.47, p.3107-3109M. P. Kaushik et al. Tetrahedron Lett. (2006), Vol.47, p.3107-3109 S. F. Yin et al. Tetrahedron (2014) Vol.70, p.9057-9063S. F. Yin et al. Tetrahedron (2014) Vol.70, p.9057-9063 S. F. Yin et al. ACS Catal. (2015) Vol.5, p.537-543S. F. Yin et al. ACS Catal. (2015) Vol.5, p.537-543

本発明は、オルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、およびこれらの無水物からなる群から選択されるリン酸化合物を原料として、直接対応するリン酸エステル化合物を製造する方法を提供することをその課題とする。 The objective of the present invention is to provide a method for directly producing a corresponding phosphate ester compound using a phosphoric acid compound selected from the group consisting of orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, and their anhydrides as a raw material.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、オルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、およびこれらの無水物からなる群から選択されるリン酸化合物を水溶液として使用し、シロキサン化合物や有機シラン化合物、特にオルトケイ酸エステルと加熱反応させることにより、触媒を要することなく対応するリン酸エステルを効率良く製造できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors discovered that by using an aqueous solution of a phosphoric acid compound selected from the group consisting of orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, and their anhydrides and reacting it with a siloxane compound or an organic silane compound, particularly an orthosilicate ester, by heating, the corresponding phosphoric acid ester can be efficiently produced without the need for a catalyst, and thus completed the present invention.

本発明は、下記(1)~(9)のリン酸エステル化合物の製造方法に関する。
(1)オルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、およびこれらの無水物からなる群から選択されるリン酸化合物と、アルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランまたはシロキサン化合物とを反応させる、リン酸エステル化合物の製造方法。
(2)加熱条件下、触媒の非存在下で行なう、上記(1)に記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
(3)前記加熱条件下の反応温度が100~250℃である、上記(2)に記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
(4)リン酸化合物をリン酸化合物水溶液で使用する、上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
(5)リン酸化合物が溶解する有機溶媒中で行なう、上記(1)ないし(4)のいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
(6)リン酸化合物とアルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランまたはシロキサン化合物の使用割合が、モル比で1:1~10の範囲である、上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
(7)リン酸化合物がオルトリン酸である、上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
(8)アルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランが、オルトケイ酸テトラアルキルあるいはオルトケイ酸テトラアリールである、上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。
The present invention relates to the following methods for producing phosphoric ester compounds (1) to (9).
(1) A method for producing a phosphoric acid ester compound, comprising reacting a phosphoric acid compound selected from the group consisting of orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, and anhydrides thereof with an organosilane or siloxane compound having an alkoxy group or an aryloxy group.
(2) A method for producing the phosphoric acid ester compound according to (1) above, which is carried out under heating conditions in the absence of a catalyst.
(3) The method for producing a phosphoric acid ester compound according to (2) above, wherein the reaction temperature under the heating conditions is 100 to 250° C.
(4) The method for producing a phosphoric acid ester compound according to any one of (1) to (3) above, wherein the phosphoric acid compound is used as an aqueous solution of the phosphoric acid compound.
(5) A method for producing a phosphoric acid ester compound according to any one of (1) to (4) above, which is carried out in an organic solvent in which the phosphoric acid compound is soluble.
(6) The method for producing a phosphoric acid ester compound according to any one of (1) to (5) above, wherein the molar ratio of the phosphoric acid compound to the organosilane or siloxane compound having an alkoxy group or an aryloxy group is within the range of 1:1 to 10.
(7) The method for producing a phosphoric acid ester compound according to any one of (1) to (6) above, wherein the phosphoric acid compound is orthophosphoric acid.
(8) The method for producing a phosphoric acid ester compound according to any one of (1) to (7) above, wherein the organosilane having an alkoxy group or an aryloxy group is a tetraalkyl orthosilicate or a tetraaryl orthosilicate.

本発明によれば、自然発火性で毒物である黄リンをリン源とすることなく、取扱い性に優れ安定した化合物であるオルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、およびこれらの無水物からなる群から選択されるリン酸化合物を原料として、触媒を用いることなく一段階反応で、対応するリン酸エステル化合物を製造することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to produce the corresponding phosphate ester compound in a one-step reaction without using a catalyst, using a phosphorus compound selected from the group consisting of orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, and their anhydrides, which are stable compounds with excellent handling properties, as a raw material, without using yellow phosphorus, which is pyrophoric and toxic, as a phosphorus source.

特に、オルトリン酸を原料に使用すれば、安定で安価なオルトリン酸水溶液から、各種樹脂の難燃剤、可塑剤、安定剤など種々の用途に使われる高付加価値なリン酸エステルを安価に安定して製造することができるという工業的にも優れた方法である。 In particular, if orthophosphoric acid is used as a raw material, it is an industrially excellent method that can stably and inexpensively produce high-added-value phosphate esters that are used for a variety of applications, such as flame retardants, plasticizers, and stabilizers for various resins, from a stable and inexpensive aqueous solution of orthophosphoric acid.

本発明は、無機または有機リン酸化合物と、アルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランまたはシロキサン化合物とから、一段階反応でリン酸エステル化合物を製造することを特徴とする。 The present invention is characterized by producing a phosphate ester compound in a one-step reaction from an inorganic or organic phosphoric acid compound and an organic silane or siloxane compound having an alkoxy group or an aryloxy group.

本発明の製造方法において出発物質として用いる無機または有機リン酸化合物は、オルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、またはこれらの無水物から選択される一つのリン酸化合物が挙げられる。これらの無水物としては、オルトリン酸の無水物であるピロリン酸、ホスホン酸の無水物、ホシフィン酸の無水物がある。
いずれのリン酸化合物からも対応するリン酸エステル化合物を製造することができ、得られるリン酸エステル化合物は、オルトリン酸を原料とする場合、オルトリン酸モノ、ジ、およびトリエステルの3種のうち、少なくとも2種以上の混合物が生成物として得られる。同様に、ホスホン酸を原料とすると、ホスホン酸モノおよびジエステルの混合物が、ホスフィン酸を原料とすると、ホスフィン酸モノエステルが生成物として得られる。
原料として入手が容易で安価であることからは、オルトリン酸が好適に用いられるが、どのリン酸化合物を原料としても、対応するリン酸エステルを生成することが可能である。
The inorganic or organic phosphoric acid compound used as a starting material in the production method of the present invention may be one selected from orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, or anhydrides thereof. These anhydrides include pyrophosphoric acid, which is an anhydride of orthophosphoric acid, an anhydride of phosphonic acid, and an anhydride of phosphinic acid.
Corresponding phosphoric acid ester compounds can be produced from any phosphoric acid compound, and when orthophosphoric acid is used as a raw material, a mixture of at least two or more of the three types of orthophosphoric acid mono-, di-, and triesters is obtained as a product. Similarly, when phosphonic acid is used as a raw material, a mixture of phosphonic acid mono- and diesters is obtained as a product, and when phosphinic acid is used as a raw material, a phosphinic acid monoester is obtained as a product.
Orthophosphoric acid is preferably used because it is easily available and inexpensive as a raw material, but it is possible to produce the corresponding phosphate ester using any phosphoric acid compound as a raw material.

Figure 0007462294000001
Figure 0007462294000002
Figure 0007462294000003
(式中、Xは、有機基Rまたは水素Hであり、Rは、炭素数1~20の直鎖状または分岐したアルキル基またはアリール基である。)
Figure 0007462294000001
Figure 0007462294000002
Figure 0007462294000003
(In the formula, X is an organic group R or hydrogen H, and R is a linear or branched alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms.)

原料としてのリン酸化合物は、有機溶媒に溶かした状態で使用すると、反応性が高まる。リン酸化合物の飽和濃度に近い水溶液を用いることも可能であり、たとえばオルトリン酸を用いる場合には、85%水溶液として用いるとよい。上記反応はリン酸化合物とアルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランを混合させるだけで進行するが、必要に応じて触媒(金属ルイス酸や有機塩基)や脱水剤(モレキュラーシーブやシリカゲル)など各種添加物を共存させてもよい。 The reactivity of the phosphoric acid compound as a raw material increases when it is dissolved in an organic solvent. It is also possible to use an aqueous solution close to the saturation concentration of the phosphoric acid compound; for example, when using orthophosphoric acid, it is recommended to use an 85% aqueous solution. The above reaction proceeds simply by mixing the phosphoric acid compound with an organosilane having an alkoxy or aryloxy group, but various additives such as a catalyst (metallic Lewis acid or organic base) or a dehydrating agent (molecular sieve or silica gel) may also be present as necessary.

原料のリン酸化合物から一段階反応でリン酸エステルを製造するために、アルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランまたはシロキサン化合物を用いる。アルコキシ基を有する有機シランとしては、アルキルが炭素数1~20の直鎖状または分岐したアルキルであるオルトケイ酸テトラアルキル、モノアルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン等が挙げられる。アルキル基にヘテロ原子を含んでいてもよい。特に、オルトケイ酸テトラアルキルのうちアルキルの炭素数が1~5のオルトケイ酸テトラメチル、オルトケイ酸テトラエチル、オルトケイ酸テトラプロピル、オルトケイ酸テトラブチル、オルトケイ酸テトラペンチルが好ましく用いられる。
アリールオキシ基を有する有機シランとしては、オルトケイ酸テトラアリールが好ましく、また、シロキサン化合物としては、Rがアルキル基、アリール基の有機シロキサン化合物、とくにヘキサアルコキシジシロキサンが好ましい。
In order to produce a phosphoric acid ester from a phosphoric acid compound as a raw material in a one-step reaction, an organic silane or siloxane compound having an alkoxy group or an aryloxy group is used. Examples of organic silanes having an alkoxy group include tetraalkyl orthosilicates, monoalkyltrialkoxysilanes, and dialkyldialkoxysilanes, in which the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The alkyl group may contain a heteroatom. In particular, among tetraalkyl orthosilicates, tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, tetrapropyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate, and tetrapentyl orthosilicate, in which the alkyl group has 1 to 5 carbon atoms, are preferably used.
As the organic silane having an aryloxy group, tetraaryl orthosilicate is preferred, and as the siloxane compound, an organic siloxane compound in which R is an alkyl group or an aryl group, particularly hexaalkoxydisiloxane, is preferred.

オルトケイ酸テトラアルキルを用いる場合、その使用割合はモル比でリン酸化合物1に対して、約1~10の範囲が好適である。リン酸化合物を水溶液で用いる場合には、オルトケイ酸テトラアルキルが水と反応することで部分的に二酸化ケイ素(シリカ)となるため、モル比でリン酸化合物1に対してオルトケイ酸テトラアルキルを3以上の過剰に用いるとよい。 When using tetraalkyl orthosilicate, the molar ratio of its use is preferably in the range of about 1 to 10 parts per phosphate compound. When using a phosphoric acid compound in an aqueous solution, the tetraalkyl orthosilicate reacts with water to partially turn into silicon dioxide (silica), so it is best to use an excess of 3 or more parts tetraalkyl orthosilicate per phosphate compound.

本発明の反応の反応性を高めるために、有機溶媒を使用することが好ましい。リン酸化合物が溶解する有機溶媒であればよいが、特にジメチルホルムアミド(N,N-dimethylformamide:DMF)またはジメチルアセトアミド(N,N-dimethylacetamide:DMAc)が好ましい。 In order to increase the reactivity of the reaction of the present invention, it is preferable to use an organic solvent. Any organic solvent that dissolves the phosphoric acid compound is acceptable, but dimethylformamide (N,N-dimethylformamide: DMF) or dimethylacetamide (N,N-dimethylacetamide: DMAc) is particularly preferable.

本発明の反応は、例えば、反応容器中のリン酸化合物水溶液に対して、空気雰囲気下で有機溶媒とオルトケイ酸テトラアルキルを適量加え、密閉した反応混合物を加熱攪拌して行うことが好ましい。
本発明の加熱条件下での反応温度は、100℃~250℃程度であればよく、より好ましくは150℃~200℃の範囲である。
反応時間は、製造規模や製造されるリン酸エステルの量などに応じた任意の時間を採用できるが、5~24時間程度で行うことができる。
The reaction of the present invention is preferably carried out, for example, by adding appropriate amounts of an organic solvent and a tetraalkyl orthosilicate to an aqueous solution of a phosphoric acid compound in a reaction vessel under an air atmosphere, and then heating and stirring the sealed reaction mixture.
The reaction temperature under the heating conditions of the present invention may be about 100°C to 250°C, and more preferably in the range of 150°C to 200°C.
The reaction time can be any time depending on the production scale, the amount of the phosphate ester produced, etc., but can be about 5 to 24 hours.

生じる反応生成物を室温で冷却し、必要に応じて水、アルカリ性水溶液または酸性水溶液にて洗浄、中和してから、精製工程を経て製品化する。精製工程としては、減圧蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等を適用できる。 The resulting reaction product is cooled at room temperature, washed and neutralized with water, an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution as necessary, and then purified to produce the final product. The purification process can be carried out using vacuum distillation, silica gel column chromatography, etc.

以下、実施例を用いて本発明の製造方法の一例を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。収率の%はモル%を示す。 An example of the production method of the present invention will be described below using examples, but the present invention is not limited to these examples. The percentage of yield indicates mole percent.

(実施例1)
空気雰囲気下で、ねじ口試験管内に85重量%オルトリン酸水溶液57.6mg(0.5mmol)に、表1に示す各種溶媒を0.50mLと、オルトケイ酸テトラエチル0.30mL(2.0mmol)を加えた後、混合物を密閉して150℃または200℃で加熱撹拌した。15時間後に反応混合物を室温に戻し、内部標準物質であるメチルホスホン酸ジメチル53.3μLを加え、31P NMRを測定することで、目的とするヒドロシリル化体の収率を決定した。
Example 1
In an air atmosphere, 57.6 mg (0.5 mmol) of an 85 wt % aqueous orthophosphoric acid solution was added to 0.50 mL of each of the solvents shown in Table 1 and 0.30 mL (2.0 mmol) of tetraethyl orthosilicate in a screw-cap test tube, and the mixture was then sealed and heated with stirring at 150° C. or 200° C. After 15 hours, the reaction mixture was returned to room temperature, and 53.3 μL of dimethyl methylphosphonate as an internal standard was added. The 31 P NMR was measured to determine the yield of the desired hydrosilylated product.

上記反応を下記式(4)で表した。生成物のうち、1はオルトリン酸モノエチルエステル、2はオルトリン酸ジエチルエステル、3はオルトリン酸モノエチルエステルであり、これらの2種以上の混合物が反応により生成された。1~3の各リン酸エステルの収率を以下の表1に示す。

Figure 0007462294000004
The above reaction is represented by the following formula (4). Of the products, 1 is orthophosphoric acid monoethyl ester, 2 is orthophosphoric acid diethyl ester, and 3 is orthophosphoric acid monoethyl ester, and a mixture of two or more of these was produced by the reaction. The yields of each of the phosphate esters 1 to 3 are shown in Table 1 below.
Figure 0007462294000004

Figure 0007462294000005
Figure 0007462294000005

(実施例2)
下記式(5)のように、有機溶媒をジメチルホルムアミド(N,N-dimethylformamide:DMF)とし、オルトケイ酸テトラアルキルを、それぞれオルトケイ酸テトラメチル、オルトケイ酸テトラエチル、オルトケイ酸テトラブチル、オルトケイ酸テトライソプロピル、またはオルトケイ酸テトラエプロピルとし、反応温度を180℃とし、それ以外は実施例1と同じ条件と方法で、85重量%オルトリン酸水溶液と反応させた。混合物として生成された各リン酸エステル4~6の収率を決定し、その結果を以下の表2に示す。
Example 2
As shown in the following formula (5), the organic solvent was dimethylformamide (N,N-dimethylformamide: DMF), the tetraalkyl orthosilicate was tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate, tetraisopropyl orthosilicate, or tetrapropyl orthosilicate, respectively, and the reaction temperature was 180° C., and the rest of the reaction was carried out under the same conditions and method as in Example 1. The yields of each of the phosphoric acid esters 4 to 6 produced as a mixture were determined, and the results are shown in Table 2 below.

Figure 0007462294000006
Figure 0007462294000006

Figure 0007462294000007
Figure 0007462294000007

(実施例3)
下記式(6)のように、出発原料であるリン酸化合物をフェニルホスホン酸とし、オルトケイ酸テトラアルキルをオルトケイ酸テトラエチルとした以外は、実施例2と同じ条件と方法で反応させた。混合物として生成された7のフェニルホスホン酸モノエチルエステルと8のフェニルホスホン酸ジエチルエステルのそれぞれの収率を決定した。結果を以下の表3に示す。
Example 3
As shown in the following formula (6), the reaction was carried out under the same conditions and by the same method as in Example 2, except that the starting phosphoric acid compound was phenylphosphonic acid and the tetraalkyl orthosilicate was tetraethyl orthosilicate. The yields of phenylphosphonic acid monoethyl ester (7) and phenylphosphonic acid diethyl ester (8) produced as a mixture were determined. The results are shown in Table 3 below.

Figure 0007462294000008
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Figure 0007462294000009
Figure 0007462294000009

(実施例4)
下記式(7)のように、出発原料であるリン酸化合物をジフェニルホスフィン酸とした以外は、実施例3と同じ条件と方法で反応させて、生成された9のジフェニルホスフィン酸モノエチルエステルの収率を決定した。結果を以下の表4に示す。
Example 4
As shown in the following formula (7), except that the starting phosphoric acid compound was diphenylphosphinic acid, the reaction was carried out under the same conditions and by the same method as in Example 3, and the yield of the produced diphenylphosphinic acid monoethyl ester 9 was determined. The results are shown in Table 4 below.

Figure 0007462294000010
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Figure 0007462294000011
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本発明のリン酸エステル化合物の製造方法は、種々のリン酸化合物を出発原料とでき、しかも、触媒無しに一段階反応でリン酸エステル化合物を生成できる優れた製造方法である。
また、世界的にリン資源の将来的な枯渇が懸念されており、汚泥や焼却灰など産業界から排出されたリン資源を循環利用することが重要な課題になっている。これら再生リン資源の多くは最終的にオルトリン酸水溶液やリン酸金属塩の形として回収されるため、それらリン酸化合物を高付加価値なリン酸エステルへと直接的に変換する手法は、持続可能な発展をめざす将来的に重要な技術となる可能性がある。

The process for producing a phosphate ester compound of the present invention is an excellent process which can use various phosphoric acid compounds as starting materials and can produce a phosphate ester compound in a one-step reaction without the use of a catalyst.
In addition, there are concerns about the future depletion of phosphorus resources worldwide, and it has become an important issue to recycle phosphorus resources discharged from industry, such as sludge and incineration ash. Since most of these recycled phosphorus resources are ultimately recovered in the form of orthophosphoric acid aqueous solution or metal phosphates, a method for directly converting these phosphate compounds into high-added-value phosphate esters may become an important technology in the future for sustainable development.

Claims (7)

オルトリン酸、オルトリン酸の無水物、ホスホン酸、ホスホン酸の無水物、および式(A)で表される二置換ホスフィン酸からなる群から選択されるリン酸化合物と、アルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランまたはシロキサン化合物とを、150~250℃で反応させる、リン酸エステル化合物の製造方法。
(式中、Xは、それぞれ独立して、炭素数1~20の直鎖状または分岐したアルキル基またはアリール基である。)
A method for producing a phosphoric acid ester compound , comprising reacting a phosphoric acid compound selected from the group consisting of orthophosphoric acid, orthophosphoric acid anhydride, phosphonic acid, phosphonic acid anhydride, and a di-substituted phosphinic acid represented by formula (A) with an organosilane or siloxane compound having an alkoxy group or an aryloxy group at 150 to 250°C .
(In the formula, each X is independently a linear or branched alkyl group or an aryl group having 1 to 20 carbon atoms.)
媒の非存在下で行なう、請求項1に記載のリン酸エステル化合物の製造方法。 The method for producing the phosphoric ester compound according to claim 1, which is carried out in the absence of a catalyst . リン酸化合物をリン酸化合物水溶液で使用する、請求項1または2に記載のリン酸エステル化合物の製造方法。 The method for producing a phosphoric acid ester compound according to claim 1 or 2 , wherein the phosphoric acid compound is used as an aqueous solution of the phosphoric acid compound. リン酸化合物が溶解する有機溶媒中で行なう、請求項1ないしのいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。 4. The process for producing a phosphoric acid ester compound according to claim 1, which is carried out in an organic solvent in which the phosphoric acid compound is soluble. リン酸化合物とアルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランまたはシロキサン化合物の使用割合が、モル比で1:1~10の範囲である、請求項1ないしのいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。 5. The method for producing a phosphoric acid ester compound according to claim 1, wherein the molar ratio of the phosphoric acid compound to the organosilane or siloxane compound having an alkoxy group or an aryloxy group is in the range of 1:1 to 10. リン酸化合物がオルトリン酸である、請求項1ないしのいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。 The method for producing a phosphoric acid ester compound according to any one of claims 1 to 5 , wherein the phosphoric acid compound is orthophosphoric acid. アルコキシ基あるいはアリールオキシ基を有する有機シランが、オルトケイ酸テトラアルキルあるいはオルトケイ酸テトラアリールである、請求項1ないしのいずれかに記載のリン酸エステル化合物の製造方法。 7. The method for producing a phosphoric acid ester compound according to claim 1, wherein the organosilane having an alkoxy group or an aryloxy group is a tetraalkyl orthosilicate or a tetraaryl orthosilicate.
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