DE1011859B - Verfahren zur Herstellung von Imidopolyphosphorsaeureamiden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Imidopolyphosphorsäuren sind kondensierte Phosphorsäuren, in denen die Brückensauerstoffatome durch Imidogruppen ersetzt sind. Die Bemühungen, Imidopolyphosphorsäureamide herzustellen, sind trotz hohen Alters dieser Aufgabe bisher stets ohne Erfolg geblieben. Auch die Darstellung anderer definierter Verbindungen dieser Säuren ist bisher kaum beschrieben worden. Lediglich in allerletzter Zeit haben R. Element und G. Biberacher »Zeitschrift für Anorganische und allgemeine Chemie«, 283, S. 246 (1956), die Herstellung der Imidodiphosphorsäure bzw. deren Natriumsalz beschrieben. Hiernach wird wasserfreies Dinatriumamidophosphat im Hochvakuum über 160 Stunden thermisch behandelt. Dieses Verfahren ist insbesondere für technische Zwecke viel zu umständlich, außerdem ist die vorliegende Aufgabe der Herstellung der Imidopolyphosphorsäureamide auf diesem Wege nicht zu lösen.

Gemäß der Erfindung wird erstmalig ein Weg zur Herstellung der Imidopolyphosphorsäureamide bzw. deren Substituenten aufgezeigt, der auch technisch gangbar ist. Dies Verfahren ist gekennzeichnet durch die Kondensation von Phosphorsäureamid bzw. dessen Substituenten mit trockenem Chlorwasserstoff unter Bildung von Ammonchlorid oder Aminhydrochlorid als Nebenprodukt.

Gemäß dem Verfahren können Imidophosphorsäureamide verschiedener Kondensationsgrade gewonnen werden. Die Regelung des Kondensationsgrades erfolgt durch Einstellung der Kondensationstemperatur in einem Bereich von etwa — 60 bis + 250°. Während man bei einer Temperatur von etwa — 60 bis + 10° das einfache Imidodiphosphorsäureamid erhält und bei Temperaturen von über 100° sich Gemische der verschiedenen höherkondensierten Imidopolyphosphorsäureamide bilden, ist es

Verfahren zur Herstellung
von Imidopolyphosphorsäureamiden

Anmelder:

Jon. A. Benckiser G.m.b.H.,

Chemische Fabrik,
Ludwigshafen/Rhein, Frankenthaler Str. 3

Dr. Margot Goehring, Heidelberg,
ist als Erfinder genannt worden

möglich, im Bereich der dazwischenliegenden Temperaturen auch mehr oder weniger unvermischte Individuen der unteren Kondensationsstufen zu erhalten.

Vorteilhafterweise wird die Reaktion unter intensivem Rühren und gegebenenfalls in Gegenwart eines indifferenten Mediums durchgeführt.

Die erfindungsgemäßen Produkte sind wegen ihrer Fähigkeit, Komplexe und Wasserstoffbrücken zu bilden, von großem technischem Interesse, insbesondere als Ausgangsstoffe für Kondensations- und Substitutionsreaktionen.

Der Reaktionsverlauf kann durch folgende Formeln dargestellt werden:

OO OO

R₂N-P-NR₂ + R₂N-P-NR₂ + HCl ->- R₂N-P- NH — P— NR₂ + R₃N-HCI

¹ I

NR₂ NR₂ NR₂ NR₂

Hierin bedeutet R gegebenenfalls verschiedene Alkyloder Arylreste oder Wasserstoffatome. Im einfachsten Falle des Imidodiphosphorsäuretetramids:

H₂N-P-NH₂ + H₂N-P-NH₂ + HCl-VH₂N-P-NH-P-NH₂ +NH₄CI

NH,

NH,

NH,

NH,

709 587/397

1 Oil

Die Erfindung soll in folgendem an Hand eines Beispiels erläutert werden.

Beispiel 1

■ Imidodiphosphorsäuretetramid

7 g Phosphorsäuretriamid werden in 300 ml Äther suspendiert. Unter gutem Rühren und Kühlen wird ein langsamer Strom von trockenem HCl eingeleitet. Die Temperatur wird auf etwa —15° gehalten. Nach 3 Stunden beendet ι ο man die Gaseinleitung und rührt noch 3 Stunden. Dann filtriert man unter Ausschluß von Luftfeuchtigkeit. Nach Auswäschen mit trockenem Äther erhält man etwa 8,4 g Reaktionsprodukt.

Das Reaktionsprodukt wird zur Entfernung des Ammoniumchlorids mit flüssigem Ammoniak ausgewaschen. Nach Abfiltrieren unter Feuchtigkeitsausschluß wird das noch anhaftende Ammoniak durch Überblasen eines trockenen inerten Gases entfernt.

20

Ausbeute: 5,6 g = 89 % der Theorie.

Analyse

Berechnet 35,79% P, 40,47% N;

gefunden. 35,6 % P, 40,4 % N. ^

Die Verbindung ist in Wasser leicht löslich. Beim Erhitzen auf über 70° zersetzt sie sich unter Abspaltung von Ammoniak. Imidodiphosphorsäuretetramid ist isotyp mit Diphosphorsäuretetramid, wie aus den Debyeogrammen hervorgeht.

Beispiel 2
Diimido-triphosphorsäure pentamid

35

H₂N-P-NH-P-NH-P-NH₂

NH₉

NH₉

NH₉ 5 g Phosphoroxytriamid, OP(NHj)₃, werden in etwa 200 ml absolutem Äther suspendiert. Man erwärmt auf 28 bis 30° und leitet langsam trockenen Chlorwasserstoff ein. Es setzt eine exotherme Reaktion ein. Durch Dosierung des Chlorwasserstoffstromes und Kühlung sorgt man ,dafür, daß die Temperatur der ätherischen Suspension nicht über 32° steigt. Nach etwa 4 Stunden soll der Äther mit HCl gesättigt sein. Man rührt das Reaktionsgemisch danach noch weitere 3 Stunden unter Durchleiten von wenig HCl, wobei eineReaktionstemperatur von 28 bis 30° , eingehalten wird. Danach filtriert man unter Ausschluß von Luftfeuchtigkeit durch eine Fritte. Das Produkt wird mehrmals mit trockenemÄther gewaschen und im Vakuum über P(IO₁₀ getrocknet. Man erhält so etwa 6,3 g eines farblosen Gemisches von Diimido-triphosphorsäurepentamid und Ammoniumchlorid. Man wäscht das Ammoniumchlorid mit verflüssigtem Ammoniak aus. Es bleibt jfein Rückstand von 3,8 g Diimido-triphosphorsäurepentamPi. Die Ausbeute beträgt etwa 86 % der Theorie.Das erhaltene Produkt zersetzt sich bei 75° unter Abgabe von NHj,,;;;,,

Analyse

Berechnet 37,0 % P, 39,1 % N;j

gefunden 37,0% P, 39,0% N;'[',

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: ' ■ ,■ j: ..r Jl

1. Verfahren zur Herstellung von ImidopolyphpSr phorsäureamiden, dadurch gekennzeichnet, daß man Phosphorsäuretriamid bzw. dessen Substitutionspro;- ; dukte mit trockenem Chlorwasserstoff kondensier^

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation bei Temperaturen zwischen etwa — 60 und + 250° durchführt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oderi 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion unter intensivem Rühren durchführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion ja Gegenwart eines indifferenten Mediums durchführt, -

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709 5&7I/39.7 7.