用于制备三羟甲基膦的方法
用于制备三羟甲基膦的方法
【专利说明】用于制备Ξ哲甲基麟的方法
[0001] 本发明设及一种用于制备Ξ径甲基麟(THP)，W及使用Ξ径甲基麟来制备麟类或 者含有麟的官能化材料的方法。更具体地，本发明设及一种用于从四径甲基鱗盐制备Ξ径 甲基麟的新方法。
[0002] Ξ烷基麟被用于很多领域中。实际上，麟、氧化麟、硫化麟、砸化麟、蹄化麟或者亚 胺正麟被用于制备极其多种用于催化剂的配体，所述的催化剂用于专用（specialty)和精 细化学品的生产。运些化合物也通过聚硅氧烷、聚苯乙締或者聚乙二醇型聚合物的官能化 来混合到不同的聚合物材料中。
[0003] 用于制备Ξ烷基麟的常见方法的缺点在于，其需要使用PH3(麟)或者PCl3(S氯化 憐），W及相关的PR3-xHx和PR3-xC1x化合物，其x= 1或者2(例如，参见第2，230，244号欧洲专利 和第8,268,068号美国专利）。运些化合物是危险试剂，其具有高毒性，在空气及水中具有高 反应性，并且因此非常难W操作，尤其是在室溫下更是如此。除此之外，PC13或者P也化学性 质是严格无水的，必须使用干燥且无氧气的有机溶剂，并且常常必须在低溫下来实施（例 如，参见第4，163，760和第5，284，555号美国专利）。因此，当在工业上大规模使用那些活性 的憐化合物制备麟时，在专用设备中使用憐化合物，所述的专用设备在投产之前需要大笔 资金投入。
[0004] 因此，需要更安全，W及更廉价的用于制备Ξ控基麟的方法。
[0005] 已知的是，可W通过将Ξ径甲基麟(THP)与亲电试剂反应来从Ξ径甲基麟(THP)制 备PR1r2R3类型的Ξ烷基麟。因此，在前文所提到的设及P也或者PC13的化学性质中，THP(或者 P(C也0H)3)，W及相关的PR3-x(C也0Η)χ化合物构成了有吸引力的选择，其中x = l或2dTHP和 相关的PR3-x(CH2〇H)x化合物是在空气和水中稳定的物种，并且在实验室及化学工业两者的 环境下均可W便利地操作。
[0006] 并且，THP可W用于将聚合物官能化，从而生成含有麟的聚合物。因此，THP可W用 于将聚合物或者树脂珠子官能化，所述的聚合物或者树脂珠子在不同领域如在水和液体废 料的处理中具有多种用途。
[0007] Ξ径甲基麟还可W接枝到二氧化娃聚娃氧烷基体(第4,157,313号美国专利）上， 从而用于络合金属原子。运些化合物还可W进一步地用于生产下文所描述的金属捕获颗粒 的生产，例如，S.J.Addison 在 "The functionalisation of wool by tris (hydroxymethyl)phosphine for metal ion recovery''（Thesis .University of Wa化ato,2009)中所提到的。第2 230 244号欧洲专利中还提出了将使用Ξ径甲基麟制得的 聚合物用作起始物料。
[0008] 然而，从THP和相关的x=l或2的PR3-x(C也0H)x合成有机憐化合物由于副产物的形 成而变得困难，所述的副产物一般地是起始物料、中间体和最终产品的氧化产物。运使得商 业上可W得到的多种专用有机憐化合物昂贵且只能少量得到。得自P也和PC13的化合物的合 成和操作传统上是在受控制的环境下来进行的，例如在氮气气氛下，使用小的间歇反应器 来进行，从而在化学计量学、反应溫度和混合质量上精确可控（Ellis et al.， Inorg.Qiem.,1992,31,3026和Pringle et al.,Platinum Metals Rev.,1990,:34,2,74)。 在运样的小规模下，可能对反应参数和中间体的纯化进行高度的控制。然而工业规模的生 产经证实是困难的。
[0009] 获得纯净且稳定形式的运种化合物的困难构成了 THP的生产和使用的内在限制。
[0010] 可W通过单步反应从鱗盐制备得到THP，所述的鱗盐例如为四径甲基鱗硫酸盐 (THPS)或者四径甲基鱗氯化盐(THPC)。然而，与THP合成和其工业可用性有关的问题在于： 对传统反应器中的反应缺乏控制，W及需要纯化步骤。
[0011] Woodward等人证实，可W在成批的方法中从原位产生的THP来合成麟的混合物(W0 00/024752 A1)。然而，pH值在6至化之间变化，运不可避免地导致形成了一定量的氧化麟，该 氧化麟总是在反应混合物中检测到。除此之外，产物(麟)从未W纯净的形式得到，而是在多 种麟的混合物中得到，并且需要漫长地彼此分离。
[0012] 在本领域中还已知的是(第2012/238527号美国专利），可W将THPC转化为THP，从 而随后提供Ξ烷基麟。重要的是，在其中使用亚硫酸盐来除去会引起转化的甲醒。除此之 夕h在其公开的实施方案中，所述的转化是在间歇的条件和惰性气氛下进行的。运两者均会 在将该反应转化为廉价和可放大的工业方法带来严重的困难。
[OOU]在从对应的鱗盐制备THP的过程中为了得到高产率的高质量产品，反应抑值、抑值 均一性、反应物的化学计量W及反应物混合程度的控制都是需要设置的参数。正如前文所 描述 W及 Kisanga等人（Heteroatom Chemistry,2001,12,2: 114)和Moi seev等人 (Inorg.Chem. ,2007,46:4704)的工作中所展示的那样，经证实在通常、间歇式的反应条件 下运是有挑战的任务。除此之外，对于THP的制备，避免氧化反应在确保高质量产品中是重 要的，所述的氧化反应导致副产物的形成(氧化Ξ径甲基麟:THP0)，所述的高质量产品能够 稳定地长时间储存或者用于后续的步骤。
[0014] 例如，如果未遵守该反应的化学计量，则碱如NaOH与四径甲基鱗盐之间提供THP的 反应可能另外地形成不希望的THP0形成，W及如果存在过量的氨离子，即使是局部存在过 量的氨离子的话还会快速地释放氨气(M. Grayson, J. Am. Chem. Soc1963,79-83)。可燃和 易爆气体释放在大规模生产中是严重的缺点。
[0015] 除此之外，在从四径甲基鱗盐到THP的转化中，每生成一摩尔的麟，也形成了一摩 尔的甲醒。所述的甲醒是危险的化学物质，并且是潜在的致癌剂。同时，其是不希望的产物。 如果甲醒与THP并存，其可能不利地影响THP随后与其他反应物的反应。
[0016] 除此之外，甲醒可W与THP反应而形成半缩醒物种，所述的半缩醒物种与THP相比 具有略低的反应性。当添加了如N曲的亲核试剂时，甲醒会倾向于形成热力学上稳定的产物 1，3,5-Ξ氮杂-7-憐杂金刚烧。如果甲醒未被除去，可能会随着时间重新形成起始物料四径 甲基鱗盐。
[0017] 因此，仍然需要通过更安全和更廉价的方法来制备Ξ烷基麟。
[001引还需要制备ΤΗΡ的方法，从而实现高产率的高质量产品。
[0019] 还需要制备ΤΗΡ的方法，从而使得能够容易和合算地除去副产物，例如甲醒。
[0020] 除此之外，还需要降低ΤΗΡ生产中所设及的毒性风险。
[0021] 本发明旨在满足运些需要。
[0022] 根据第一个实施方案，本发明设及从四径甲基鱗盐制备Ξ径甲基麟的方法，所述 的方法包括一方面将至少一种四径甲基鱗盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反 应室，所述的进料在适合所述的四径甲基鱗盐与所述的碱反应条件下进行，从而形成Ξ径 甲基麟和甲醒的混合物;并且连续地除去所述的甲醒。
[0023] 实际上如实施例中所说明的那样，本发明人确定了能够连续地除去在四径甲基鱗 盐与碱反应后得到ΤΗΡ的过程中并发地形成的副产物，具体地为甲醒，从而实际地得到了高 产率及高纯度的ΤΗΡ。
[0024] 同时，还确定了如此得到的ΤΗΡ可W连续地与不同的反应物反应，从而W大批量和 降低的成本得到多种的麟类及含有麟的聚合物和材料。
[0025] 通过连续地除去甲醒，连续及大批量地生产了高质量和高纯度的稳定ΤΗΡ。无需进 行进一步的纯化。
[0026] 有利的是，本发明的方法除去了98%的甲醒，优选地除去了99%的甲醒，W及更优 选地除去了全部的甲醒。
[0027] 除此之外，确定了可W将微反应器技术与连续副产物的除去结合起来，从而W廉 价、安全且大批量地得到THP，W及制造多种的麟类及含麟聚合物和材料。通过微反应器技 术，可W在生产过程中容易地实施反应物化学计量和混合的控制，并且形成氨气的风险可 W被避免或者实质上降低。
[0028] 因此，本发明的优点之一在于降低了操作者的健康和安全风险。
[0029] 除此之外，本发明中所使用的四径甲基鱗盐和碱优选地在含水溶剂中可溶，W及 优选地在水中可溶。
[0030] 因此，本发明的其他优点之一在于，其可W是完全基于水的，因此减少了任何有 机、可燃或者有毒的溶剂的使用。
[0031] 根据 本发明优点的一个方面，可W在工业规模下制备高纯净形式的THP，并且无需 进一步纯化来用于进一步的用途。
[0032] 根据本发明的方法的优点的另一个方面，所述的方法可W使用标准设备低成本地 运行。
[0033] 本发明的其他特征和优点在说明书和W下的实施例中更清楚地呈现。
[0034] 本发明的用于从四径甲基鱗盐制备Ξ径甲基麟的方法包括至少步骤:一方面将至 少一种四径甲基鱗盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反应室，所述的进料在适 合所述的四径甲基鱗盐与所述的碱反应的条件下进行，从而形成Ξ径甲基麟和甲醒的混合 物;并且连续地除去所述的甲醒。
[0035] 根据一个实施方案，适合用于本发明的四径甲基鱗盐可W选自四径甲基鱗硫酸盐 (THPS)、四径甲基鱗氯化物盐(THPC)及其混合物。
[0036] 优选地，四径甲基鱗盐可W溶解在含水溶剂中，W及更优选地可W溶解在水中。
[0037] 所述的溶剂还可W包括醇，四氨巧喃、二甲基亚讽、二甲基乙酷胺、乙酷二甲胺，所 述的醇例如选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇，所述的溶剂为纯净的或者按照任意的溶剂/水 的比例与水混合的。
[003引四径甲基鱗盐的浓度可W在S.OmoVl到2.0ml/l之间变化。
[0039] 根据一个实施方案，适合用于本发明的碱可W选自化OH，CaC〇3、KOH、rfe2C〇3、CaO、 Ca(0H)2W及非亲核性的胺，所述的非亲核性的胺例如为Ξ乙基胺或者二异丙基乙基胺(其 具有式R3N，其中R不可W为H)，并且优选地所述的碱选自化0H，CaO)3和非亲核性的胺。
[0040] 四径甲基鱗盐和碱在反应室内保留时间设置为使得那些化合物之间完全反应。所 述的保留时间可W随着不同的参数而变化，所述的参数例如但不限于:反应的溫度、室的容 积(直径/长度）、发生反应的化合物的浓度、化合物进入室的流速。保留时间可W由技术人 员通过不同的常规试验来进行设定。
[0041] 在一个实施方案中，四径甲基鱗盐和碱在第一反应室内保留时间范围可W是0.5 到30分钟。
[0042] pH是进行调节可W有助于提供非常高质量的THP的参数。
[0043] 实际上，在低的pH值下即在5W下，反应的平衡朝向四径甲基鱗盐移动，而在更高 的抑值下即在5W上，反应的平衡朝向THP的形成移动，然而在更高的抑即7.5W上，趋向于 大量形成氧化物副产物THP0。
[0044] 因此，根据一个实施方案，可W使反应室中反应的pH值达到范围6.5到7.5,或者优 选地范围6.9到7.0的设定。
[0045] 该反应的抑值可W通过本领域内任意的已知方法来控制和调节。例如，第一反应 室中的抑值可W由连接到累的电极连续监控，所述的累自动地将碱按照电流和期待的pH值 给料到室中。用于自动滴定和抑调节的该系统在商业上是容易得到的。
[0046] 根据一个实施方案，在第一反应室中的反应可W保持在恒定的溫度下。优选地，使 所述的反应处于20°C到50°C的溫度，优选地30°C到40°C的溫度范围，W及具体地使用恒溫 槽并将反应室浸入其中。
[0047] 溫度的控制可W通过本领域内已知的任意方法来进行。例如，为了使得反应保持 在想要的溫度，所述的室可W淹没到从外部冷却或者加热的等溫槽中。
[0048] 实施化学反应的压强也可W是调节的参数。例如，四径甲基鱗盐和碱之间的反应 可W在0.5到1.化ar的压强下实施，优选地在0.6到0.8bar的压强下实施。该反应的压强可 W通过本领域内已知的任意方法来进行控制和调节。例如，第一反应室的压强可W通过使 用连接到适合的强度和容量的隔膜累的压强传感器来控制和调节，并且通向排气口，所述 的控制与调节的方式类似于旋转蒸发技术中所实施的类似。
[0049] 四径甲基鱗盐和碱之间的反应产生了 Ξ径甲基麟与甲醒的混合物。
[0050] 根据一个实施方案，所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成的过 程中除去。
[0051] 根据另一个实施方案，所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成之 后除去。
[0052] 甲醒的除去使得能够有利地得到纯净且稳定的THP。
[0053] 根据一个实施方案，其中所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成 的过程中除去，和/或是在此混合物形成之后除去。
[0054] 可W在Ξ径甲基麟与甲醒的混合物仍然在第一反应室中时，和/或从第一反应室 的出口处的混合物，和/或在将混合物从第一反应室移动到另一个室中后将甲醒从Ξ径甲 基麟与甲醒的混合物除去。
[0055] 根据一个实施方案，所述的甲醒是通过将惰性气体通过所述的Ξ径甲基麟和甲醒 的混合物鼓泡来除去的。所述的鼓泡可W在第一反应室和/或该室的出口处进行。
[0056] 优选地，所述的惰性气体可W是氮气或氣气、或C〇2或者干燥的空气;尤其地为氮 气或者氣气。
[0057] 在Ξ径甲基麟和甲醒的混合物中气体鼓泡可W按照本领域内已知的任意方法来 进行。例如，所述的鼓泡可W通过从加压的瓶中经适合的管嘴或者产业上已知的气体分配 器释放气体来进行。
[0058] 根据另一个实施方案，所述的甲醒是通过将Ξ径甲基麟和甲醒的混合物置于减压 下来除去的。
[0059] 压强的降低可W按照本领域内已知的任意方法来进行。例如，压强的降低可W通 过具有适合的强度和容量的其他类型的隔膜或累来进行。
[0060] 可W将累的含有甲醒的排放气流通入到用于洗涂溶液中，所述的溶液能够溶解甲 醒并且产生甲醒溶液，或者含有将氧化甲醒为C〇2和水的氧化剂。有很多试剂适合作为氧化 剂，例如过氧化氨、过氧乙酸、过氧硫酸、过氧化苯甲酸、固态过氧化物、高儘酸钟、铭酸钟或 者重铭酸钟。
[0061] 可W使用累使四径甲基鱗盐和碱的溶液进入到第一反应室中，所述的累为例如齿 轮累、隔膜累或者蠕动累。
[0062] 根据一个实施方案，可W将四径甲基鱗盐和碱同时地进料到第一反应室中。
[0063] 根据一个实施方案，可W将四径甲基鱗盐和碱相继地进料到第一反应室中。
[0064] 可W使用在本发明的方法中的第一反应室可W包括至少一个入口和至少一个出 P。
[0065] 所述的入口可W连接到累。所述的出口也可W连接到累。
[0066] 在一个实施方案中，所述的第一反应室可W包括一个入口，并且四径甲基鱗盐和 碱的混合可W在进入反应室之前的点，通过T形交叉的方式来进行。T形交叉可W包括至少 两个入口点和一个出口点。在一个实施方案中，T形交叉可W包括与加入到室的化合物数量 相同数量的入口点，W及包括一个出口点。
[0067] 在其他的实施方案中，所述的第一反应室可W包括至少两个入口，并且优选地包 括了数量等同于加入到室的化合物的数量的大量入口。四径甲基鱗盐和碱中的每一个可W 通过入口的方式输送到第一反应室中。四径甲基鱗盐和碱的混合可W在反应室中进行。
[0068] 根据一个实施方案，可W将第一反应室连接到另一个反应室，或者连接到多个反 应室。当将第一反应室连接到多个反应室时，可W将那些附加的反应室按照串联或者并联 的方式来进行配置。优选地，那些附加的反应室可W按照串联的方式进行配置。
[0069] 根据优选的实施方案，可W将第一反应室连接到至少第二反应室。
[0070] 所述的附加的室可W包括如前文针对第一反应室所描写的入口和出口。
[0071] 为了对第二反应室进行进料，可W将第一反应室中得到的THP通过累的方式引入 到第二反应室中，尤其是按照前文所描述地那样。所述的第一和第二室可W通过适合的管 路连接方式来将第一室的出口连接到第二室的入口。
[0072] 本发明的方法可W在连续流动反应器或者微反应器中进行。
[0073] 在微反应器中，反应室设置为通道，例如其嵌入到基体中。
[0074] 具体地，适合用于本发明的微反应器可W包括横截面积为1mm2到1cm2的至少一条 通道。
[0075] 例如，适合用于本发明的连续流动反应器可W包括两个入口点、静态混合器或者T 形交叉，固定的容积和一个出口点。
[0076] 根据一个实施方案，可W在第一反应室的出口处通过将出口引入适合的瓶子中或 者收集罐中来收集THP。
[0077] 可W将如此地得到的THP储存用于随后的进一步用途。作为替代方案地，当将第一 反应室连接到多个反应室时，W及优选地当将第一反应室连接到第二反应室时，THP可W此 后和直接地与其他的反应性试剂反应从而生成多种含憐化合物。
[0078] 在本发明的一个实施方案中，THP可W用于制备Ξ烷基麟。
[0079] 根据本发明的另一个实施方案，THP可W用于制备基于Ξ烷基麟的聚合物。
[0080] 根据另一个实施方 案，THP可W用于制备位于树脂或者聚合物珠上的烷基麟的聚 合物。
[0081] 根据一个实施方案，根据本发明的方法可W包括至少W下的后续步骤:一方面将 所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将至少一种反应物进料到第二反应室，所述的进料在适 合所述的Ξ径甲基麟与所述的反应物反应来形成Ξ烷基麟的条件下进行；W及分离所述的 Ξ烷基麟。
[0082] 适合用于本发明的反应物是亲核性反应物，并且可W包括一个易于和THP反应的 反应性位点。适合用于本发明的反应性位点可W具体地选自"NH"或者"0H"。
[0083] 根据优选的实施方案，适合用于本发明的反应物可W选自氨、伯胺、仲胺、脈及包 含至少一个NH部分的其衍生物、硫脈及包含至少一个NH部分的其衍生物或者氨基酸。
[0084] 在从第一反应室回收之后，THP可W稀释到含水溶剂中或者通过蒸发来进行浓缩， 所述的含水溶剂优选地为水。
[0085] 还可W将THP稀释到醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中， 所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类 似物。
[00化]在第二反应室中，THP可W按照范围从2m〇Vl到4m〇Vl的浓度来引入。
[0087] 适合用于本发明的后续步骤的反应物优选地可W溶解到含水溶剂中，W及更优选 地可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇 例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1 -丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似物。
[0088] Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应可W在范围从〇°C到100°C的溫度 下实施。
[0089] Ξ径甲基麟与反应物在第二反应室中的保留时间可W为范围从1到30分钟。
[0090] Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应可W在0.5到化ar的压强范围下进 行。
[0091] Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应可W在6.5到7.5的抑值范围下进 行。
[0092] 用于控制和调节Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应的溫度、压强和抑 的方法可W是前文描述用于第一室中进行的反应的那些。
[0093] 通过将Ξ径甲基麟与反应物反应得到的Ξ烷基麟可W按照本领域已知的任意方 法和技术来进行分离和回收。具体地，如果产物麟是可溶于有机溶剂的固体，可W通过萃取 到不与水混溶的有机溶剂来进行分离Ξ烷基麟，所述的溶剂为例如二乙酸、甲苯、石油酸或 者二氯甲烧。如果产物是液体，可w用蒸馈(分馈)将其分离。作为最终的纯化步骤，从适合 的溶剂中结晶或者柱色谱均属于标准方法。
[0094] 根据一个实施方案，根据本发明的方法可W包括至少W下的后续步骤:一方面将 所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将至少一种反应物进料到第二反应室，所述的进料在适 合所述的Ξ径甲基麟与所述的反应物反应来形成聚合物产物的条件下进行；W及分离所述 的聚合物产物。
[0095] 适合用于本发明的反应物是亲核性反应物，并且其可W包括至少两个反应性位 点，该反应性位点各个地易于和THP反应。适合用于本发明的反应性位点可W具体地选自 "NH"或者"or。根据一个实施方案，所要求的两个反应性位点可W存在于一个亲核性的部 分中，或者存在于两个不同的亲核性部分中。亲核性部分可W包括至少一个反应性位点，优 选地包括两个反应性位点，更优选地Ξ个，W及更优选地四个反应性位点。
[0096] 根据优选的实施方案，适合用于本发明的反应物可W选自氨、含有锭的化合物，或 者含有伯胺的化合物，并且所述的反应物优选地为氨。
[0097] 适合用于本发明的反应物可W选自：
[009引-含有锭的化合物，例如为NH40H或者NH4C1;
[0099] -含有伯胺的化合物，例如NHR3Rb，其R3和Rb为相同或者不同，所述
[0100] 的R3和Rb代表了
[0101] -H；
[0102] --直链的、支链的或者环状的（C1-C25)烷基，任选地由选自下组的至少一个部分所 取代畑2，-(：(0)(^，-(^，-(：(0)畑2，护为晒^：出的-5护，基于饱和、不饱和或者芳香性碳氨化 合物的5至Ij9元单环或双环，所述的单环或双环任选地包括选自N、0或者S中至少一个的杂原 子；
[010；3] -C(0)Rd或者-C(S)Rd，其中的Rd是N出或者直链的、支链的或者环状的C1-C25烷基， 所述的C1-C25烷基任选地由至少一个的-N出部分取代；
为5到90; W及
[010引-含有伯胺的化合物，例如畑2-R-N此，NH(R)-R-N此，NH(R)-R-NH(R)，其R为相同或 者不同，其R代表了C1-C30的烷基、烷氧基或者亚烷基或者为C5-C30的芳基或亚芳基，所述的R 任选地由-OH或者-N出所取代。
[0109] 根据优选的实施方案，适合用于本发明的反应物可W是氨。
[0110] 优选地，可W连续地进行本发明方法的后续步骤。
[0111] 在从第一反应室回收之后，可W将THP稀释到含水溶剂中或者通过蒸发来浓缩，所 述的含水溶剂优选地为水。
[0112] 还可W将THP稀释到醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中， 所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类 似物。
[0113] 在第二个反应室中，可W将THP按照从ImoVl to 5m〇Vl的浓度范围引入。
[0114] 适合用于本发明的后续步骤的反应物优选地为可W溶解到含水溶剂，更优选地水 中或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇例如为乙醇、 乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似物。
[0115] 在第二反应室中，所述的反应物可W按照从lmol/1到5mol/l的浓度范围来引入。
[0116] Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应可W在范围20°C到80°C的溫度 下实施。
[0117] Ξ径甲基麟与反应物在第二反应室中的保留时间可W为范围1到30分钟。
[0118] Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应可W在范围0.7l3a到化ar的压强 下进行。
[0119] Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应可W在范围6.0到7.0的pH下进 行。
[0120] 用于控制和调节Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应的溫度、压强和 pH的方法可W是前文描述用于第一室中进行的反应的那些。
[0121] 通过将Ξ径甲基麟与反应物反应得到的聚合物产物可W按照本领域已知的任意 方法和技术来进行分离和回收。具体地，所述的聚合物产物可W通过沉淀和过滤所得到的 固体聚合物来分离，或者溶剂蒸发直到凝胶形成点，并且通过将剩余的液体倾滤来收集凝 胶状产物。
[0122] 在本发明的另一个实施方案中，可W使用麟来将固体基体官能化，所述的固体基 体可W是树脂或者聚合物珠。可W将该官能化的固体基体通过原位形成聚合物来进行进一 步的修饰。所得到的聚合物和官能化材料可W与过渡金属选择性相互作用，并且用于水处 理等用途。
[0123] 在一个实施方案中，本发明的方法可W包括至少W下的后续步骤：
[0124] --方面将所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将包含至少一个"NH"反应性官能的 树脂珠进料到第二反应室，所述的进料在适合所述的Ξ径甲基麟与所述的"NH"反应性官能 反应来形成二径甲基麟官能化的树脂珠的条件下进行；W及
[0125] -分离所述的二径甲基麟官能化的树脂珠。
[0126] 在从第一反应室回收之后，THP可W稀释到含水溶剂中或者通过蒸发来进行浓缩， 所述的含水溶剂优选地为水。
[0127] 还可W将THP稀释到醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中， 所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类 似物。
[0128] 在第二反应室中，THP可W按照从2m〇Vl到4m〇Vl的浓度范围来引入。
[0129] 优选地，可W将适合用于本发明后续步骤的含有至少一个"NH"反应性官能的树脂 珠悬浮或者分散到优选为水的含水溶剂中，或者可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基 甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、 甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似物。
[0130] 在第二反应室中，可W按照80vol%到50vol%的浓度范围来引入含有至少一个 "NH"反应性官能(或者多个反应性官能）的树脂珠。
[0131] 可W在20°C到80°C的溫度范围下实施Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官 能的树脂珠的反应，所述 的反应形成二径甲基麟官能化的树脂珠。
[0132] Ξ径甲基麟与反应物在第二反应室中的保留时间可W为1到30分钟范围。
[0133] Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能的树脂珠之间形成二径甲基麟官能 化的树脂珠的反应可W在0.7到化ar的压强范围下进行。
[0134] Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能的树脂珠之间形成二径甲基麟官能 化的树脂珠的反应可W在6.0到7.0的抑值范围下进行。
[0135] 用于控制和调节Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能（或者多个反应性官 能）的树脂珠之间形成二径甲基麟官能化的树脂珠的反应的溫度、压强和抑的方法可W是 前文描述用于第一室中进行的反应的那些。
[0136] 通过将Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能的树脂珠之间形成的二径甲 基麟官能化的树脂珠可W按照本领域已知的任意方法和技术来进行分离和回收。具体地， 所述的二径甲基麟官能化的树脂珠可W使用网孔尺寸为0.1到0.4mm的任意类型的过滤方 法来进行过滤分离。
[0137] 所述的方法可W进一步地包括至少W下的后续步骤：
[0138] -一方面将所述的二径甲基麟官能化的树脂珠，W及另一方面将亲核反应性试剂 进料到第Ξ反应室，从而原位地形成接枝到所述的珠上的含憐聚合物链，所述的亲核反应 性试剂具有式NHR3Rb，其中R3和Rb彼此独立地选自W下的组；
[0139] -H；
[0140] -直链的、支链的或者环状的（C1-C25)烷基，任选地由选自下组的至少一个部分所 取代畑2，-(：(0)(^，-(^，-(：(0)畑2，护为晒^：出的-5护，基于饱和、不饱和或者芳香性碳氨化 合物的5至Ij9元单环或双环，所述的单环或双环任选地包括选自N、0或者S中至少一个的杂原 子；
[0141] -C(0)Rd或者-C(S)Rd，其中的Rd是N出或者直链的、支链的或者环状的C1-C25烷基， 所述的C1-C25烷基任选地由至少一个的-N出部分取代；
[0142] 其X范围为2到70; ，
[0143]
其y范围为2到40,并且x+z范围为1 到6;
[0144]
其X为 2或 3;
[0145]
其R为Η或者E：t，n为0或1，并且x+y+z范围 为5到90; W及
[0146] -分离带有含憐聚合物链的树脂珠。
[0147] 在从第二反应室回收之后，可W将所述的二径甲基麟官能化的树脂珠悬浮或者分 散到含水溶剂中，W及更优选地可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基 乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高 级的一直到戊醇的类似物。在第Ξ反应室中，可W按照80VO1 %到50VO1 %的浓度范围来引 入所述的二径甲基麟官能化的树脂珠。
[0148] 优选地，适合用于本发明的后续步骤的反应物可W溶解到优选为水的含水溶剂 中，或者可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所 述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似 物。
[0149] 在第Ξ反应室中，所述的反应物可W按照2到5m〇Vl的浓度范围来引入。
[0150] 二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物链的树脂珠的反 应可W在20°C到80°C的溫度范围下实施。
[0151] THP与反应物在第二反应室中的保留时间可W为1到30分钟范围。
[0152] 二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物链的树脂珠的反 应可W在0.化a到化ar的压强范围下进行。
[0153] 二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物链的树脂珠的反 应可W在6.0到7.0的抑范围下进行。。
[0154] 用于控制和调节二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物 链的树脂珠的反应的溫度、压强和抑的方法可W是前文描述用于第一室中进行的反应的那 些。
[0155] 通过将二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间反应形成的具有含憐聚合物链 的树脂珠可W按照本领域已知的任意方法和技术来进行分离和回收。具体地，所述的具有 含憐聚合物链的树脂珠可W使用网孔尺寸为0.1到0.4mm的任意类型的过滤方法来进行过 滤分离。
[0156] 可W在第二和/或第Ξ反应室的出口处收获液体废料，并且根据情况而定，其重新 进料到所述第二或者第Ξ反应室）中。
[0157] 优选地，本发明的方法可W是连续实施的。
[0158] 通过参考下文的实施例和附图可W更好地理解本发明，所述的实施例和附图仅仅 作为说明的目的来提供，并且不认为在任何形式上限制了本发明的范围。
[0159] 附图简要说明
[0160] 图1:如实施例1和2所说明地一步制备THP的方法的图示；
[0161] 图2:根据实施例1，根据本发明来制备THP的方法的图示。 实施例
[0162] 实施例1:根据本发明的实施例(使用多种方法来除去甲醒)
[01创审恪了 THP溶液(65-75 %的水溶液)和化0H(氨氧化钢)溶液（1.0M)。如图1所述的， 使用齿轮累将该溶液累入包括两个入口、静态混合器、固定的容积和一个出口的流动反应 器中。
[0164] 调节所述的反应器的内部容积和累的流动速率，从而确保保留时间为巧化分钟之 间。
[0165] 将累设置到一定的流速，从而使得反应后的pH值在6.5到7.0之间，并且不高于 7.1。通过将该反应器浸入到外部冷却的等溫槽中来将其保持在恒定的溫度。
[0166] 在进入和离开反应器时，采取样品来测量3中NMR和FT-IR谱：
[0167] 起始物料的3中 NMR:d = 25ppm(THPS);
[016引产物的3中 NMR:d = -25ppm(THPS);
[0169] FT-IR:在1090(强)和1040(中等)cm-i有两个区分不开的条带；
[0170] 产率是高的。结果显示只形成了 THP。没有形成THP0。实际上，NMR(核磁共振)和FT- IR(傅里叶变换红夕!>)数据表明干净地形成THPdTHP的氧化物即THP0-般地在llOO-lllOcm-i 处显示出特征性的强条带，而运没有在FT-IR谱中出现。根据IR和ICP-0ES，按照运一方式得 到的THP的浓度为2.5mo VI。
[0171] 将所产生的THP收集到装有薄膜累接口和具有阀的通风管的容器内，并且所述的 具阀通风管连接到通风楓。
[0172] 在一系列的试验中，运一步骤用于：
[0173] -根据第一选项:通过将惰性气体如氣气或者氮气溫和地通过进入的THP溶液鼓泡 来连续地除去甲醒。
[0174] -根据第二选项:使用所连接的薄膜累，通过轻微地施加 600-700mbar的减压来连 续地除去甲醒。
[0175] 可W将运些试验中得到的THP立即地用于与氨反应，W及用于在根据下文所述的 过程中按照图2所显示的图示设备生产粉末聚合物。
[0176] 随后，将纯化的THP与通过累3引入的氨反应，并且在反应器2中形成聚合物产品。 反应物两者的浓度均为2.5mo VI，并且通过管式反应器中的端流来确保混合的进行。pH值 在6.0到7.0之间，同时反应器中的总保留时间是12分钟。
[0177] 使用由两个室所组成的连续液相/固相分离设备来分离聚合的产物。所述的第一 室用于收集将反应混合物在第一反应室的上方的平坦的过滤器上过滤所得到的液体。将在 所述的平坦的过滤器上所收集的固体产物从过滤器挖出，并且输送到第二室，在第二室中 W精细的白色粉末的形式收集所述的固体产物。
[017引根据FT-IR，在液态组分中没有未反应的THP，并且ICP-0ES仅仅检测到少量的憐 (50-200mg/l，运低于初始憐量2.5mo 1/1的0.5%，所述的初始憐量等效于77500mg/l)。
[0179] 因此，W使用的THP的量计，聚合物的形成实现了>99%的产率。
[0180] 将步骤包括了主动除去甲醒的步骤的两个选项中得到的产物在60°C下加热30分 钟。未观察到所形成的产物发生变化，并且也没有观察到生成最终产物PTA的进一步反应， 证实了甲醒被有效地除去并且证实了按照运一方式所生产的THP可W用于进一步的合成且 没有甲醒导致的副反应带来的风险。
[0181] 实施例2:实施例1的对比实施例
[0182] 实施与实施例1相同的方法来生产THP。
[0183] 然而，替代了去除甲醒，设备中不包括运步，也就是说它仅仅对通风厨开放而不主 动地除去甲醒。
[0184] 在此，甲 醒大部分地保留在溶液中并且如下文所示的，甲醒导致了随后的反应中 副产物的形成。
[0185] 如实施例1中所述的，将THP立即地用于和氨反应，并且根据实施例1所说明的方法 来形成图2中所显示的设备图示中的粉末聚合物。
[0186] 在该实验中，由于所产生的THP被甲醒所污染，固体聚合物产物也被甲醒所污染， 运导致了聚合物的稳定性严重地受到影响。
[0187] 当甲醒存在时，所发生的主要副反应是聚合物产物在加热聚合物条件下向胶状产 物PTA( 1，3，5-Ξ氮杂-7-憐酸金刚烧)转化，运当聚合物在60°C下加热30分钟时容易地观察 到。几乎所有的聚合物粉末都被转化成半透明的胶装物质，证实存在大量的甲醒。
[0188] 实施例3:对比实施例:在含水的间歇反应中从TWS合成THP
[0189] 通过逐滴加入25ml的1.5M化0H并同时揽拌溶液来中和lOg的THPS。在加入完成之 后，将反应放置另外的5分钟并且测量啤NM时普：
[0190] 起始物料的3中 NMR:d = 25ppm(THPS);
[0191] 产物的3ip NMR:d = +49ppm(THP0)，-25卵m(THP)。
[0192] sip NMR谱在49ppm处显示出主要的峰。
[0193] THP的产率低(约60% )，运是由于根据NMR和FT-IR的数据，显著地形成了THP0。
[0194] 实施例4:对比实施例:在惰性气氛下从THPC合成THP(根据Pringle等人，Platinum Metals Rev. ,1990,34,2,74的方法）
[01M]将THPC(80%，水中）减压干燥并且于4°C下在异丙醇中重结晶过夜，过滤、洗涂并 且在氮气气氛下干燥，其中在减压干燥中水通过与甲苯(4倍量的)共蒸来除去。
[0196] 随后，将晶体在室溫和氮气下溶于甲氧基裡(MeOLiKlM的甲醇溶液）中。10分钟之 后，测得3中NMR谱显示THPC干净地转化为THP:
[0197] 起始物料的3中 NMR:d = 25ppm(THPS);
[019引产物的3中 NMR:d = -25ppm(THP)。
[0199]产率高，但是方法复杂。无论最终产物是THP还是THP的衍生物，最终的产率直接地 与THP0的形成（或者缺少）相关。清楚的是，在本实施例中，连续流动反应的产率接近于 100%，然而间歇反应的产率不高于60%。在惰性气氛下实施的间歇反应与放大之后是不相 关的。
[0200] 实施例5:根据本发明的实施例:将连续产生的THP与聚合物树脂珠反应，并且随后 分离未反应的THP
[0201] 使用实施例1相同的试验设备，其中使用累3来注入胺官能化的聚合物珠，制备了 THP官能化的树脂。
[0202] 整套设备放置在轻微压力下，从而使得体现了健康威胁和副反应可能的引发剂的 气态甲醒被有效和连续地从系统中除去。
[0203] 对于流出反应器1的201Λ总体积流和48m〇Vh摩尔流的THP，将其与含有4:1树脂 珠和水的悬浮液的321A的体积流进行混合。使该混合物通过微流动管式反应器，所述的管 式反应器的长度确保反应/保留时间为15分钟(反应器2)。在反应器的出口处，将悬浮液在 液相/固相分离单元中分离，其中液流中具有1 Omo 1Λ的未反应的THP (THP浓度为0.4mo 1 / 1)。在运一条件下，THP的消耗率相对于初始的量的消耗率为79%。与此同时，加载在树脂上 的憐的含量高达约1.3mol/l。固体产物的IP数据显示出THP的特征带，其从原料THP (1045cnfi处的强带)处有轻微的位移，并且在1097cnfi处有较弱强度的肩峰。
[0204] THP的产率高，运使其得W高利用度地利用。
[0205] 实际上，由于该THP具有高纯度，可将其用作其他的目的。例如，可W将其与氨反 应，从而定量产率地产生不溶的聚合物。还可W将其重新注射到反应器中，例如取代水来输 送前文的实施例所述的树脂珠。运进一步地提高了反应的总体效率。将未反应的THP如此地 重复使用只有当THP如本发明的情况下纯净且稳定时才是可能的。
【主权项】
1. 一种用于从四径甲基鱗盐制备Ξ径甲基麟的方法，所述的方法包括至少步骤： -一方面将至少一种四径甲基鱗盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反应室， 所述的进料在适合所述的四径甲基鱗盐与所述的碱反应，在pH值范围为6.5到7.5的条件下 进行，从而形成Ξ径甲基麟和甲醒的混合物;并且 -连续地除去所述的甲醒。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合 物形成的过程中除去的，和/或是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成之后除去的。3. 根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述的甲醒是通过将惰性气体通过所述的Ξ 径甲基麟和甲醒的混合物鼓泡来除去的。4. 根据前述权利要求所述的方法，其中所述的惰性气体是氮气、氣气、0)2或者干燥空 气，尤其地为氮气或者氣气。5. 根据权利要求1或者2之一所述的方法，其中所述的甲醒是通过将所述的Ξ径甲基麟 和甲醒的混合物置于减压下来除去的。6. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中所述的四径甲基鱗盐与所述的碱同 时地进料到所述的第一反应室。7. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中使所述的反应的pH值范围达到6.9 至。7.0。8. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中所述的碱选自化0H，Ca C化、K0H、 化2C〇3XaOXa(OH)2W及非亲核性的胺，所述的非亲核性的胺例如为Ξ乙基胺或者二异丙 基乙基胺，并且优选地所述的碱选自NaOH，化C〇3和非亲核性的胺。9. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中所述的第一反应室是连续流动反应 器或者微反应器。10. 根据前述的权利要求所述的方法，其中所述的微反应器是包含至少一条横截面积 范围为1mm2到1cm2的通道的微反应器。11. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，所述的方法包括至少W下的后续步骤： -一方面将所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将至少一种反应物进料到第二反应室，所 述的进料在适合所述的Ξ径甲基麟与所述的反应物反应来形成聚合物产物的条件下进行； W及 -分离所述的聚合物产物。12. 根据前述的权利要求所述的方法，其中所述的反应物选自氨、含有锭的化合物，或 者含有伯胺的化合物，并且所述的反应物优选地为氨。13. 根据权利要求11或12所述的方法，所述的方法是连续实施的。14. 根据权利要求1到10中任一项所述的方法，所述的方法至少包括W下的后续步骤： -一方面将所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将包含至少一个"NH"反应性官能的树脂 珠进料到第二反应室，所述的进料在适合所述的Ξ径甲基麟与所述的"NH"反应性官能反应 来形成二径甲基麟官能化的树脂珠的条件下进行；W及 -分离所述的二径甲基麟官能化的树脂珠。15. 根据前述权利要求所述的方法，其包括至少W下的后续步骤： -一方面将所述的二径甲基麟官能化的树脂珠，W及另一方面将亲核反应性试剂进料 到第Ξ反应室，从而原位地形成接枝到所述的珠上的含憐聚合物链，所述的亲核反应性试 剂具有式NHR3Rb，其中R3和Rb彼此独立地选自W下的组； -H; -直链的、支链的或者环状的（C1-C25)烷基，任选地由选自下组的至少一部分所取代 畑2，-C(0)0H，-OH，-C(0)N出，R。为H或C出的-SR。，基于饱和、不饱和或者芳香性碳氨化合物的 5到9元单环或双环，所述的单环或双环任选地包括选自N、0或者S中至少一个杂原子； -C(0)Rd或者-C(S)Rd，其中的Rd是N此或者直链的、支链的或者环状的C1-C25烷基，所述 的C1-C25烷基任选地由至少一个-N出部分取代；90;W 及 -分离带有含憐聚合物链的树脂珠。16. 根据权利要求14或15所述的方法，其中收获液体废料并且将其重新进料到所述第 二反应室中。17. 根据权利要求14到16中任一项所述的方法，其中所述的方法是连续实施的。
【专利摘要】用于从四羟甲基鏻盐制备三羟甲基膦的方法，所述的方法包括至少步骤：一方面将至少一种四羟甲基鏻盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反应室，所述的进料在适合所述的四羟甲基鏻盐与所述碱反应的条件下进行，从而形成三羟甲基膦和甲醛的混合物；并且连续地除去所述的甲醛。
【IPC分类】C07F9/50
【公开号】CN105555791
【申请号】CN201480051824
【发明人】史蒂文·凡·聚特芬, 维拉迪卡·博克科克
【申请人】麦格派聚合物公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年9月17日
【公告号】CA2924272A1, EP2851370A1, EP2851370B1, US20160207947, WO2015040549A1
【专利说明】用于制备Ξ哲甲基麟的方法
[0001] 本发明设及一种用于制备Ξ径甲基麟(THP)，W及使用Ξ径甲基麟来制备麟类或 者含有麟的官能化材料的方法。更具体地，本发明设及一种用于从四径甲基鱗盐制备Ξ径 甲基麟的新方法。
[0002] Ξ烷基麟被用于很多领域中。实际上，麟、氧化麟、硫化麟、砸化麟、蹄化麟或者亚 胺正麟被用于制备极其多种用于催化剂的配体，所述的催化剂用于专用（specialty)和精 细化学品的生产。运些化合物也通过聚硅氧烷、聚苯乙締或者聚乙二醇型聚合物的官能化 来混合到不同的聚合物材料中。
[0003] 用于制备Ξ烷基麟的常见方法的缺点在于，其需要使用PH3(麟)或者PCl3(S氯化 憐），W及相关的PR3-xHx和PR3-xC1x化合物，其x= 1或者2(例如，参见第2，230，244号欧洲专利 和第8,268,068号美国专利）。运些化合物是危险试剂，其具有高毒性，在空气及水中具有高 反应性，并且因此非常难W操作，尤其是在室溫下更是如此。除此之外，PC13或者P也化学性 质是严格无水的，必须使用干燥且无氧气的有机溶剂，并且常常必须在低溫下来实施（例 如，参见第4，163，760和第5，284，555号美国专利）。因此，当在工业上大规模使用那些活性 的憐化合物制备麟时，在专用设备中使用憐化合物，所述的专用设备在投产之前需要大笔 资金投入。
[0004] 因此，需要更安全，W及更廉价的用于制备Ξ控基麟的方法。
[0005] 已知的是，可W通过将Ξ径甲基麟(THP)与亲电试剂反应来从Ξ径甲基麟(THP)制 备PR1r2R3类型的Ξ烷基麟。因此，在前文所提到的设及P也或者PC13的化学性质中，THP(或者 P(C也0H)3)，W及相关的PR3-x(C也0Η)χ化合物构成了有吸引力的选择，其中x = l或2dTHP和 相关的PR3-x(CH2〇H)x化合物是在空气和水中稳定的物种，并且在实验室及化学工业两者的 环境下均可W便利地操作。
[0006] 并且，THP可W用于将聚合物官能化，从而生成含有麟的聚合物。因此，THP可W用 于将聚合物或者树脂珠子官能化，所述的聚合物或者树脂珠子在不同领域如在水和液体废 料的处理中具有多种用途。
[0007] Ξ径甲基麟还可W接枝到二氧化娃聚娃氧烷基体(第4,157,313号美国专利）上， 从而用于络合金属原子。运些化合物还可W进一步地用于生产下文所描述的金属捕获颗粒 的生产，例如，S.J.Addison 在 "The functionalisation of wool by tris (hydroxymethyl)phosphine for metal ion recovery''（Thesis .University of Wa化ato,2009)中所提到的。第2 230 244号欧洲专利中还提出了将使用Ξ径甲基麟制得的 聚合物用作起始物料。
[0008] 然而，从THP和相关的x=l或2的PR3-x(C也0H)x合成有机憐化合物由于副产物的形 成而变得困难，所述的副产物一般地是起始物料、中间体和最终产品的氧化产物。运使得商 业上可W得到的多种专用有机憐化合物昂贵且只能少量得到。得自P也和PC13的化合物的合 成和操作传统上是在受控制的环境下来进行的，例如在氮气气氛下，使用小的间歇反应器 来进行，从而在化学计量学、反应溫度和混合质量上精确可控（Ellis et al.， Inorg.Qiem.,1992,31,3026和Pringle et al.,Platinum Metals Rev.,1990,:34,2,74)。 在运样的小规模下，可能对反应参数和中间体的纯化进行高度的控制。然而工业规模的生 产经证实是困难的。
[0009] 获得纯净且稳定形式的运种化合物的困难构成了 THP的生产和使用的内在限制。
[0010] 可W通过单步反应从鱗盐制备得到THP，所述的鱗盐例如为四径甲基鱗硫酸盐 (THPS)或者四径甲基鱗氯化盐(THPC)。然而，与THP合成和其工业可用性有关的问题在于： 对传统反应器中的反应缺乏控制，W及需要纯化步骤。
[0011] Woodward等人证实，可W在成批的方法中从原位产生的THP来合成麟的混合物(W0 00/024752 A1)。然而，pH值在6至化之间变化，运不可避免地导致形成了一定量的氧化麟，该 氧化麟总是在反应混合物中检测到。除此之外，产物(麟)从未W纯净的形式得到，而是在多 种麟的混合物中得到，并且需要漫长地彼此分离。
[0012] 在本领域中还已知的是(第2012/238527号美国专利），可W将THPC转化为THP，从 而随后提供Ξ烷基麟。重要的是，在其中使用亚硫酸盐来除去会引起转化的甲醒。除此之 夕h在其公开的实施方案中，所述的转化是在间歇的条件和惰性气氛下进行的。运两者均会 在将该反应转化为廉价和可放大的工业方法带来严重的困难。
[OOU]在从对应的鱗盐制备THP的过程中为了得到高产率的高质量产品，反应抑值、抑值 均一性、反应物的化学计量W及反应物混合程度的控制都是需要设置的参数。正如前文所 描述 W及 Kisanga等人（Heteroatom Chemistry,2001,12,2: 114)和Moi seev等人 (Inorg.Chem. ,2007,46:4704)的工作中所展示的那样，经证实在通常、间歇式的反应条件 下运是有挑战的任务。除此之外，对于THP的制备，避免氧化反应在确保高质量产品中是重 要的，所述的氧化反应导致副产物的形成(氧化Ξ径甲基麟:THP0)，所述的高质量产品能够 稳定地长时间储存或者用于后续的步骤。
[0014] 例如，如果未遵守该反应的化学计量，则碱如NaOH与四径甲基鱗盐之间提供THP的 反应可能另外地形成不希望的THP0形成，W及如果存在过量的氨离子，即使是局部存在过 量的氨离子的话还会快速地释放氨气(M. Grayson, J. Am. Chem. Soc1963,79-83)。可燃和 易爆气体释放在大规模生产中是严重的缺点。
[0015] 除此之外，在从四径甲基鱗盐到THP的转化中，每生成一摩尔的麟，也形成了一摩 尔的甲醒。所述的甲醒是危险的化学物质，并且是潜在的致癌剂。同时，其是不希望的产物。 如果甲醒与THP并存，其可能不利地影响THP随后与其他反应物的反应。
[0016] 除此之外，甲醒可W与THP反应而形成半缩醒物种，所述的半缩醒物种与THP相比 具有略低的反应性。当添加了如N曲的亲核试剂时，甲醒会倾向于形成热力学上稳定的产物 1，3,5-Ξ氮杂-7-憐杂金刚烧。如果甲醒未被除去，可能会随着时间重新形成起始物料四径 甲基鱗盐。
[0017] 因此，仍然需要通过更安全和更廉价的方法来制备Ξ烷基麟。
[001引还需要制备ΤΗΡ的方法，从而实现高产率的高质量产品。
[0019] 还需要制备ΤΗΡ的方法，从而使得能够容易和合算地除去副产物，例如甲醒。
[0020] 除此之外，还需要降低ΤΗΡ生产中所设及的毒性风险。
[0021] 本发明旨在满足运些需要。
[0022] 根据第一个实施方案，本发明设及从四径甲基鱗盐制备Ξ径甲基麟的方法，所述 的方法包括一方面将至少一种四径甲基鱗盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反 应室，所述的进料在适合所述的四径甲基鱗盐与所述的碱反应条件下进行，从而形成Ξ径 甲基麟和甲醒的混合物;并且连续地除去所述的甲醒。
[0023] 实际上如实施例中所说明的那样，本发明人确定了能够连续地除去在四径甲基鱗 盐与碱反应后得到ΤΗΡ的过程中并发地形成的副产物，具体地为甲醒，从而实际地得到了高 产率及高纯度的ΤΗΡ。
[0024] 同时，还确定了如此得到的ΤΗΡ可W连续地与不同的反应物反应，从而W大批量和 降低的成本得到多种的麟类及含有麟的聚合物和材料。
[0025] 通过连续地除去甲醒，连续及大批量地生产了高质量和高纯度的稳定ΤΗΡ。无需进 行进一步的纯化。
[0026] 有利的是，本发明的方法除去了98%的甲醒，优选地除去了99%的甲醒，W及更优 选地除去了全部的甲醒。
[0027] 除此之外，确定了可W将微反应器技术与连续副产物的除去结合起来，从而W廉 价、安全且大批量地得到THP，W及制造多种的麟类及含麟聚合物和材料。通过微反应器技 术，可W在生产过程中容易地实施反应物化学计量和混合的控制，并且形成氨气的风险可 W被避免或者实质上降低。
[0028] 因此，本发明的优点之一在于降低了操作者的健康和安全风险。
[0029] 除此之外，本发明中所使用的四径甲基鱗盐和碱优选地在含水溶剂中可溶，W及 优选地在水中可溶。
[0030] 因此，本发明的其他优点之一在于，其可W是完全基于水的，因此减少了任何有 机、可燃或者有毒的溶剂的使用。
[0031] 根据 本发明优点的一个方面，可W在工业规模下制备高纯净形式的THP，并且无需 进一步纯化来用于进一步的用途。
[0032] 根据本发明的方法的优点的另一个方面，所述的方法可W使用标准设备低成本地 运行。
[0033] 本发明的其他特征和优点在说明书和W下的实施例中更清楚地呈现。
[0034] 本发明的用于从四径甲基鱗盐制备Ξ径甲基麟的方法包括至少步骤:一方面将至 少一种四径甲基鱗盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反应室，所述的进料在适 合所述的四径甲基鱗盐与所述的碱反应的条件下进行，从而形成Ξ径甲基麟和甲醒的混合 物;并且连续地除去所述的甲醒。
[0035] 根据一个实施方案，适合用于本发明的四径甲基鱗盐可W选自四径甲基鱗硫酸盐 (THPS)、四径甲基鱗氯化物盐(THPC)及其混合物。
[0036] 优选地，四径甲基鱗盐可W溶解在含水溶剂中，W及更优选地可W溶解在水中。
[0037] 所述的溶剂还可W包括醇，四氨巧喃、二甲基亚讽、二甲基乙酷胺、乙酷二甲胺，所 述的醇例如选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇，所述的溶剂为纯净的或者按照任意的溶剂/水 的比例与水混合的。
[003引四径甲基鱗盐的浓度可W在S.OmoVl到2.0ml/l之间变化。
[0039] 根据一个实施方案，适合用于本发明的碱可W选自化OH，CaC〇3、KOH、rfe2C〇3、CaO、 Ca(0H)2W及非亲核性的胺，所述的非亲核性的胺例如为Ξ乙基胺或者二异丙基乙基胺(其 具有式R3N，其中R不可W为H)，并且优选地所述的碱选自化0H，CaO)3和非亲核性的胺。
[0040] 四径甲基鱗盐和碱在反应室内保留时间设置为使得那些化合物之间完全反应。所 述的保留时间可W随着不同的参数而变化，所述的参数例如但不限于:反应的溫度、室的容 积(直径/长度）、发生反应的化合物的浓度、化合物进入室的流速。保留时间可W由技术人 员通过不同的常规试验来进行设定。
[0041] 在一个实施方案中，四径甲基鱗盐和碱在第一反应室内保留时间范围可W是0.5 到30分钟。
[0042] pH是进行调节可W有助于提供非常高质量的THP的参数。
[0043] 实际上，在低的pH值下即在5W下，反应的平衡朝向四径甲基鱗盐移动，而在更高 的抑值下即在5W上，反应的平衡朝向THP的形成移动，然而在更高的抑即7.5W上，趋向于 大量形成氧化物副产物THP0。
[0044] 因此，根据一个实施方案，可W使反应室中反应的pH值达到范围6.5到7.5,或者优 选地范围6.9到7.0的设定。
[0045] 该反应的抑值可W通过本领域内任意的已知方法来控制和调节。例如，第一反应 室中的抑值可W由连接到累的电极连续监控，所述的累自动地将碱按照电流和期待的pH值 给料到室中。用于自动滴定和抑调节的该系统在商业上是容易得到的。
[0046] 根据一个实施方案，在第一反应室中的反应可W保持在恒定的溫度下。优选地，使 所述的反应处于20°C到50°C的溫度，优选地30°C到40°C的溫度范围，W及具体地使用恒溫 槽并将反应室浸入其中。
[0047] 溫度的控制可W通过本领域内已知的任意方法来进行。例如，为了使得反应保持 在想要的溫度，所述的室可W淹没到从外部冷却或者加热的等溫槽中。
[0048] 实施化学反应的压强也可W是调节的参数。例如，四径甲基鱗盐和碱之间的反应 可W在0.5到1.化ar的压强下实施，优选地在0.6到0.8bar的压强下实施。该反应的压强可 W通过本领域内已知的任意方法来进行控制和调节。例如，第一反应室的压强可W通过使 用连接到适合的强度和容量的隔膜累的压强传感器来控制和调节，并且通向排气口，所述 的控制与调节的方式类似于旋转蒸发技术中所实施的类似。
[0049] 四径甲基鱗盐和碱之间的反应产生了 Ξ径甲基麟与甲醒的混合物。
[0050] 根据一个实施方案，所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成的过 程中除去。
[0051] 根据另一个实施方案，所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成之 后除去。
[0052] 甲醒的除去使得能够有利地得到纯净且稳定的THP。
[0053] 根据一个实施方案，其中所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成 的过程中除去，和/或是在此混合物形成之后除去。
[0054] 可W在Ξ径甲基麟与甲醒的混合物仍然在第一反应室中时，和/或从第一反应室 的出口处的混合物，和/或在将混合物从第一反应室移动到另一个室中后将甲醒从Ξ径甲 基麟与甲醒的混合物除去。
[0055] 根据一个实施方案，所述的甲醒是通过将惰性气体通过所述的Ξ径甲基麟和甲醒 的混合物鼓泡来除去的。所述的鼓泡可W在第一反应室和/或该室的出口处进行。
[0056] 优选地，所述的惰性气体可W是氮气或氣气、或C〇2或者干燥的空气;尤其地为氮 气或者氣气。
[0057] 在Ξ径甲基麟和甲醒的混合物中气体鼓泡可W按照本领域内已知的任意方法来 进行。例如，所述的鼓泡可W通过从加压的瓶中经适合的管嘴或者产业上已知的气体分配 器释放气体来进行。
[0058] 根据另一个实施方案，所述的甲醒是通过将Ξ径甲基麟和甲醒的混合物置于减压 下来除去的。
[0059] 压强的降低可W按照本领域内已知的任意方法来进行。例如，压强的降低可W通 过具有适合的强度和容量的其他类型的隔膜或累来进行。
[0060] 可W将累的含有甲醒的排放气流通入到用于洗涂溶液中，所述的溶液能够溶解甲 醒并且产生甲醒溶液，或者含有将氧化甲醒为C〇2和水的氧化剂。有很多试剂适合作为氧化 剂，例如过氧化氨、过氧乙酸、过氧硫酸、过氧化苯甲酸、固态过氧化物、高儘酸钟、铭酸钟或 者重铭酸钟。
[0061] 可W使用累使四径甲基鱗盐和碱的溶液进入到第一反应室中，所述的累为例如齿 轮累、隔膜累或者蠕动累。
[0062] 根据一个实施方案，可W将四径甲基鱗盐和碱同时地进料到第一反应室中。
[0063] 根据一个实施方案，可W将四径甲基鱗盐和碱相继地进料到第一反应室中。
[0064] 可W使用在本发明的方法中的第一反应室可W包括至少一个入口和至少一个出 P。
[0065] 所述的入口可W连接到累。所述的出口也可W连接到累。
[0066] 在一个实施方案中，所述的第一反应室可W包括一个入口，并且四径甲基鱗盐和 碱的混合可W在进入反应室之前的点，通过T形交叉的方式来进行。T形交叉可W包括至少 两个入口点和一个出口点。在一个实施方案中，T形交叉可W包括与加入到室的化合物数量 相同数量的入口点，W及包括一个出口点。
[0067] 在其他的实施方案中，所述的第一反应室可W包括至少两个入口，并且优选地包 括了数量等同于加入到室的化合物的数量的大量入口。四径甲基鱗盐和碱中的每一个可W 通过入口的方式输送到第一反应室中。四径甲基鱗盐和碱的混合可W在反应室中进行。
[0068] 根据一个实施方案，可W将第一反应室连接到另一个反应室，或者连接到多个反 应室。当将第一反应室连接到多个反应室时，可W将那些附加的反应室按照串联或者并联 的方式来进行配置。优选地，那些附加的反应室可W按照串联的方式进行配置。
[0069] 根据优选的实施方案，可W将第一反应室连接到至少第二反应室。
[0070] 所述的附加的室可W包括如前文针对第一反应室所描写的入口和出口。
[0071] 为了对第二反应室进行进料，可W将第一反应室中得到的THP通过累的方式引入 到第二反应室中，尤其是按照前文所描述地那样。所述的第一和第二室可W通过适合的管 路连接方式来将第一室的出口连接到第二室的入口。
[0072] 本发明的方法可W在连续流动反应器或者微反应器中进行。
[0073] 在微反应器中，反应室设置为通道，例如其嵌入到基体中。
[0074] 具体地，适合用于本发明的微反应器可W包括横截面积为1mm2到1cm2的至少一条 通道。
[0075] 例如，适合用于本发明的连续流动反应器可W包括两个入口点、静态混合器或者T 形交叉，固定的容积和一个出口点。
[0076] 根据一个实施方案，可W在第一反应室的出口处通过将出口引入适合的瓶子中或 者收集罐中来收集THP。
[0077] 可W将如此地得到的THP储存用于随后的进一步用途。作为替代方案地，当将第一 反应室连接到多个反应室时，W及优选地当将第一反应室连接到第二反应室时，THP可W此 后和直接地与其他的反应性试剂反应从而生成多种含憐化合物。
[0078] 在本发明的一个实施方案中，THP可W用于制备Ξ烷基麟。
[0079] 根据本发明的另一个实施方案，THP可W用于制备基于Ξ烷基麟的聚合物。
[0080] 根据另一个实施方 案，THP可W用于制备位于树脂或者聚合物珠上的烷基麟的聚 合物。
[0081] 根据一个实施方案，根据本发明的方法可W包括至少W下的后续步骤:一方面将 所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将至少一种反应物进料到第二反应室，所述的进料在适 合所述的Ξ径甲基麟与所述的反应物反应来形成Ξ烷基麟的条件下进行；W及分离所述的 Ξ烷基麟。
[0082] 适合用于本发明的反应物是亲核性反应物，并且可W包括一个易于和THP反应的 反应性位点。适合用于本发明的反应性位点可W具体地选自"NH"或者"0H"。
[0083] 根据优选的实施方案，适合用于本发明的反应物可W选自氨、伯胺、仲胺、脈及包 含至少一个NH部分的其衍生物、硫脈及包含至少一个NH部分的其衍生物或者氨基酸。
[0084] 在从第一反应室回收之后，THP可W稀释到含水溶剂中或者通过蒸发来进行浓缩， 所述的含水溶剂优选地为水。
[0085] 还可W将THP稀释到醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中， 所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类 似物。
[00化]在第二反应室中，THP可W按照范围从2m〇Vl到4m〇Vl的浓度来引入。
[0087] 适合用于本发明的后续步骤的反应物优选地可W溶解到含水溶剂中，W及更优选 地可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇 例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1 -丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似物。
[0088] Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应可W在范围从〇°C到100°C的溫度 下实施。
[0089] Ξ径甲基麟与反应物在第二反应室中的保留时间可W为范围从1到30分钟。
[0090] Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应可W在0.5到化ar的压强范围下进 行。
[0091] Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应可W在6.5到7.5的抑值范围下进 行。
[0092] 用于控制和调节Ξ径甲基麟与反应物之间形成Ξ烷基麟的反应的溫度、压强和抑 的方法可W是前文描述用于第一室中进行的反应的那些。
[0093] 通过将Ξ径甲基麟与反应物反应得到的Ξ烷基麟可W按照本领域已知的任意方 法和技术来进行分离和回收。具体地，如果产物麟是可溶于有机溶剂的固体，可W通过萃取 到不与水混溶的有机溶剂来进行分离Ξ烷基麟，所述的溶剂为例如二乙酸、甲苯、石油酸或 者二氯甲烧。如果产物是液体，可w用蒸馈(分馈)将其分离。作为最终的纯化步骤，从适合 的溶剂中结晶或者柱色谱均属于标准方法。
[0094] 根据一个实施方案，根据本发明的方法可W包括至少W下的后续步骤:一方面将 所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将至少一种反应物进料到第二反应室，所述的进料在适 合所述的Ξ径甲基麟与所述的反应物反应来形成聚合物产物的条件下进行；W及分离所述 的聚合物产物。
[0095] 适合用于本发明的反应物是亲核性反应物，并且其可W包括至少两个反应性位 点，该反应性位点各个地易于和THP反应。适合用于本发明的反应性位点可W具体地选自 "NH"或者"or。根据一个实施方案，所要求的两个反应性位点可W存在于一个亲核性的部 分中，或者存在于两个不同的亲核性部分中。亲核性部分可W包括至少一个反应性位点，优 选地包括两个反应性位点，更优选地Ξ个，W及更优选地四个反应性位点。
[0096] 根据优选的实施方案，适合用于本发明的反应物可W选自氨、含有锭的化合物，或 者含有伯胺的化合物，并且所述的反应物优选地为氨。
[0097] 适合用于本发明的反应物可W选自：
[009引-含有锭的化合物，例如为NH40H或者NH4C1;
[0099] -含有伯胺的化合物，例如NHR3Rb，其R3和Rb为相同或者不同，所述
[0100] 的R3和Rb代表了
[0101] -H；
[0102] --直链的、支链的或者环状的（C1-C25)烷基，任选地由选自下组的至少一个部分所 取代畑2，-(：(0)(^，-(^，-(：(0)畑2，护为晒^：出的-5护，基于饱和、不饱和或者芳香性碳氨化 合物的5至Ij9元单环或双环，所述的单环或双环任选地包括选自N、0或者S中至少一个的杂原 子；
[010；3] -C(0)Rd或者-C(S)Rd，其中的Rd是N出或者直链的、支链的或者环状的C1-C25烷基， 所述的C1-C25烷基任选地由至少一个的-N出部分取代；
为5到90; W及
[010引-含有伯胺的化合物，例如畑2-R-N此，NH(R)-R-N此，NH(R)-R-NH(R)，其R为相同或 者不同，其R代表了C1-C30的烷基、烷氧基或者亚烷基或者为C5-C30的芳基或亚芳基，所述的R 任选地由-OH或者-N出所取代。
[0109] 根据优选的实施方案，适合用于本发明的反应物可W是氨。
[0110] 优选地，可W连续地进行本发明方法的后续步骤。
[0111] 在从第一反应室回收之后，可W将THP稀释到含水溶剂中或者通过蒸发来浓缩，所 述的含水溶剂优选地为水。
[0112] 还可W将THP稀释到醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中， 所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类 似物。
[0113] 在第二个反应室中，可W将THP按照从ImoVl to 5m〇Vl的浓度范围引入。
[0114] 适合用于本发明的后续步骤的反应物优选地为可W溶解到含水溶剂，更优选地水 中或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇例如为乙醇、 乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似物。
[0115] 在第二反应室中，所述的反应物可W按照从lmol/1到5mol/l的浓度范围来引入。
[0116] Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应可W在范围20°C到80°C的溫度 下实施。
[0117] Ξ径甲基麟与反应物在第二反应室中的保留时间可W为范围1到30分钟。
[0118] Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应可W在范围0.7l3a到化ar的压强 下进行。
[0119] Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应可W在范围6.0到7.0的pH下进 行。
[0120] 用于控制和调节Ξ径甲基麟与反应物之间形成聚合物产物的反应的溫度、压强和 pH的方法可W是前文描述用于第一室中进行的反应的那些。
[0121] 通过将Ξ径甲基麟与反应物反应得到的聚合物产物可W按照本领域已知的任意 方法和技术来进行分离和回收。具体地，所述的聚合物产物可W通过沉淀和过滤所得到的 固体聚合物来分离，或者溶剂蒸发直到凝胶形成点，并且通过将剩余的液体倾滤来收集凝 胶状产物。
[0122] 在本发明的另一个实施方案中，可W使用麟来将固体基体官能化，所述的固体基 体可W是树脂或者聚合物珠。可W将该官能化的固体基体通过原位形成聚合物来进行进一 步的修饰。所得到的聚合物和官能化材料可W与过渡金属选择性相互作用，并且用于水处 理等用途。
[0123] 在一个实施方案中，本发明的方法可W包括至少W下的后续步骤：
[0124] --方面将所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将包含至少一个"NH"反应性官能的 树脂珠进料到第二反应室，所述的进料在适合所述的Ξ径甲基麟与所述的"NH"反应性官能 反应来形成二径甲基麟官能化的树脂珠的条件下进行；W及
[0125] -分离所述的二径甲基麟官能化的树脂珠。
[0126] 在从第一反应室回收之后，THP可W稀释到含水溶剂中或者通过蒸发来进行浓缩， 所述的含水溶剂优选地为水。
[0127] 还可W将THP稀释到醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中， 所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类 似物。
[0128] 在第二反应室中，THP可W按照从2m〇Vl到4m〇Vl的浓度范围来引入。
[0129] 优选地，可W将适合用于本发明后续步骤的含有至少一个"NH"反应性官能的树脂 珠悬浮或者分散到优选为水的含水溶剂中，或者可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基 甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、 甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似物。
[0130] 在第二反应室中，可W按照80vol%到50vol%的浓度范围来引入含有至少一个 "NH"反应性官能(或者多个反应性官能）的树脂珠。
[0131] 可W在20°C到80°C的溫度范围下实施Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官 能的树脂珠的反应，所述 的反应形成二径甲基麟官能化的树脂珠。
[0132] Ξ径甲基麟与反应物在第二反应室中的保留时间可W为1到30分钟范围。
[0133] Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能的树脂珠之间形成二径甲基麟官能 化的树脂珠的反应可W在0.7到化ar的压强范围下进行。
[0134] Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能的树脂珠之间形成二径甲基麟官能 化的树脂珠的反应可W在6.0到7.0的抑值范围下进行。
[0135] 用于控制和调节Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能（或者多个反应性官 能）的树脂珠之间形成二径甲基麟官能化的树脂珠的反应的溫度、压强和抑的方法可W是 前文描述用于第一室中进行的反应的那些。
[0136] 通过将Ξ径甲基麟与含有至少一个"NH"反应性官能的树脂珠之间形成的二径甲 基麟官能化的树脂珠可W按照本领域已知的任意方法和技术来进行分离和回收。具体地， 所述的二径甲基麟官能化的树脂珠可W使用网孔尺寸为0.1到0.4mm的任意类型的过滤方 法来进行过滤分离。
[0137] 所述的方法可W进一步地包括至少W下的后续步骤：
[0138] -一方面将所述的二径甲基麟官能化的树脂珠，W及另一方面将亲核反应性试剂 进料到第Ξ反应室，从而原位地形成接枝到所述的珠上的含憐聚合物链，所述的亲核反应 性试剂具有式NHR3Rb，其中R3和Rb彼此独立地选自W下的组；
[0139] -H；
[0140] -直链的、支链的或者环状的（C1-C25)烷基，任选地由选自下组的至少一个部分所 取代畑2，-(：(0)(^，-(^，-(：(0)畑2，护为晒^：出的-5护，基于饱和、不饱和或者芳香性碳氨化 合物的5至Ij9元单环或双环，所述的单环或双环任选地包括选自N、0或者S中至少一个的杂原 子；
[0141] -C(0)Rd或者-C(S)Rd，其中的Rd是N出或者直链的、支链的或者环状的C1-C25烷基， 所述的C1-C25烷基任选地由至少一个的-N出部分取代；
[0142] 其X范围为2到70; ，
[0143]
其y范围为2到40,并且x+z范围为1 到6;
[0144]
其X为 2或 3;
[0145]
其R为Η或者E：t，n为0或1，并且x+y+z范围 为5到90; W及
[0146] -分离带有含憐聚合物链的树脂珠。
[0147] 在从第二反应室回收之后，可W将所述的二径甲基麟官能化的树脂珠悬浮或者分 散到含水溶剂中，W及更优选地可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基 乙酷胺、四氨巧喃中，所述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高 级的一直到戊醇的类似物。在第Ξ反应室中，可W按照80VO1 %到50VO1 %的浓度范围来引 入所述的二径甲基麟官能化的树脂珠。
[0148] 优选地，适合用于本发明的后续步骤的反应物可W溶解到优选为水的含水溶剂 中，或者可W溶解到水或者醇、或二甲亚讽、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、四氨巧喃中，所 述的醇例如为乙醇、乙二醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇、甘油和它们更高级的一直到戊醇的类似 物。
[0149] 在第Ξ反应室中，所述的反应物可W按照2到5m〇Vl的浓度范围来引入。
[0150] 二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物链的树脂珠的反 应可W在20°C到80°C的溫度范围下实施。
[0151] THP与反应物在第二反应室中的保留时间可W为1到30分钟范围。
[0152] 二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物链的树脂珠的反 应可W在0.化a到化ar的压强范围下进行。
[0153] 二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物链的树脂珠的反 应可W在6.0到7.0的抑范围下进行。。
[0154] 用于控制和调节二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间形成具有含憐聚合物 链的树脂珠的反应的溫度、压强和抑的方法可W是前文描述用于第一室中进行的反应的那 些。
[0155] 通过将二径甲基麟官能化的树脂珠与反应物之间反应形成的具有含憐聚合物链 的树脂珠可W按照本领域已知的任意方法和技术来进行分离和回收。具体地，所述的具有 含憐聚合物链的树脂珠可W使用网孔尺寸为0.1到0.4mm的任意类型的过滤方法来进行过 滤分离。
[0156] 可W在第二和/或第Ξ反应室的出口处收获液体废料，并且根据情况而定，其重新 进料到所述第二或者第Ξ反应室）中。
[0157] 优选地，本发明的方法可W是连续实施的。
[0158] 通过参考下文的实施例和附图可W更好地理解本发明，所述的实施例和附图仅仅 作为说明的目的来提供，并且不认为在任何形式上限制了本发明的范围。
[0159] 附图简要说明
[0160] 图1:如实施例1和2所说明地一步制备THP的方法的图示；
[0161] 图2:根据实施例1，根据本发明来制备THP的方法的图示。 实施例
[0162] 实施例1:根据本发明的实施例(使用多种方法来除去甲醒)
[01创审恪了 THP溶液(65-75 %的水溶液)和化0H(氨氧化钢)溶液（1.0M)。如图1所述的， 使用齿轮累将该溶液累入包括两个入口、静态混合器、固定的容积和一个出口的流动反应 器中。
[0164] 调节所述的反应器的内部容积和累的流动速率，从而确保保留时间为巧化分钟之 间。
[0165] 将累设置到一定的流速，从而使得反应后的pH值在6.5到7.0之间，并且不高于 7.1。通过将该反应器浸入到外部冷却的等溫槽中来将其保持在恒定的溫度。
[0166] 在进入和离开反应器时，采取样品来测量3中NMR和FT-IR谱：
[0167] 起始物料的3中 NMR:d = 25ppm(THPS);
[016引产物的3中 NMR:d = -25ppm(THPS);
[0169] FT-IR:在1090(强)和1040(中等)cm-i有两个区分不开的条带；
[0170] 产率是高的。结果显示只形成了 THP。没有形成THP0。实际上，NMR(核磁共振)和FT- IR(傅里叶变换红夕!>)数据表明干净地形成THPdTHP的氧化物即THP0-般地在llOO-lllOcm-i 处显示出特征性的强条带，而运没有在FT-IR谱中出现。根据IR和ICP-0ES，按照运一方式得 到的THP的浓度为2.5mo VI。
[0171] 将所产生的THP收集到装有薄膜累接口和具有阀的通风管的容器内，并且所述的 具阀通风管连接到通风楓。
[0172] 在一系列的试验中，运一步骤用于：
[0173] -根据第一选项:通过将惰性气体如氣气或者氮气溫和地通过进入的THP溶液鼓泡 来连续地除去甲醒。
[0174] -根据第二选项:使用所连接的薄膜累，通过轻微地施加 600-700mbar的减压来连 续地除去甲醒。
[0175] 可W将运些试验中得到的THP立即地用于与氨反应，W及用于在根据下文所述的 过程中按照图2所显示的图示设备生产粉末聚合物。
[0176] 随后，将纯化的THP与通过累3引入的氨反应，并且在反应器2中形成聚合物产品。 反应物两者的浓度均为2.5mo VI，并且通过管式反应器中的端流来确保混合的进行。pH值 在6.0到7.0之间，同时反应器中的总保留时间是12分钟。
[0177] 使用由两个室所组成的连续液相/固相分离设备来分离聚合的产物。所述的第一 室用于收集将反应混合物在第一反应室的上方的平坦的过滤器上过滤所得到的液体。将在 所述的平坦的过滤器上所收集的固体产物从过滤器挖出，并且输送到第二室，在第二室中 W精细的白色粉末的形式收集所述的固体产物。
[017引根据FT-IR，在液态组分中没有未反应的THP，并且ICP-0ES仅仅检测到少量的憐 (50-200mg/l，运低于初始憐量2.5mo 1/1的0.5%，所述的初始憐量等效于77500mg/l)。
[0179] 因此，W使用的THP的量计，聚合物的形成实现了>99%的产率。
[0180] 将步骤包括了主动除去甲醒的步骤的两个选项中得到的产物在60°C下加热30分 钟。未观察到所形成的产物发生变化，并且也没有观察到生成最终产物PTA的进一步反应， 证实了甲醒被有效地除去并且证实了按照运一方式所生产的THP可W用于进一步的合成且 没有甲醒导致的副反应带来的风险。
[0181] 实施例2:实施例1的对比实施例
[0182] 实施与实施例1相同的方法来生产THP。
[0183] 然而，替代了去除甲醒，设备中不包括运步，也就是说它仅仅对通风厨开放而不主 动地除去甲醒。
[0184] 在此，甲 醒大部分地保留在溶液中并且如下文所示的，甲醒导致了随后的反应中 副产物的形成。
[0185] 如实施例1中所述的，将THP立即地用于和氨反应，并且根据实施例1所说明的方法 来形成图2中所显示的设备图示中的粉末聚合物。
[0186] 在该实验中，由于所产生的THP被甲醒所污染，固体聚合物产物也被甲醒所污染， 运导致了聚合物的稳定性严重地受到影响。
[0187] 当甲醒存在时，所发生的主要副反应是聚合物产物在加热聚合物条件下向胶状产 物PTA( 1，3，5-Ξ氮杂-7-憐酸金刚烧)转化，运当聚合物在60°C下加热30分钟时容易地观察 到。几乎所有的聚合物粉末都被转化成半透明的胶装物质，证实存在大量的甲醒。
[0188] 实施例3:对比实施例:在含水的间歇反应中从TWS合成THP
[0189] 通过逐滴加入25ml的1.5M化0H并同时揽拌溶液来中和lOg的THPS。在加入完成之 后，将反应放置另外的5分钟并且测量啤NM时普：
[0190] 起始物料的3中 NMR:d = 25ppm(THPS);
[0191] 产物的3ip NMR:d = +49ppm(THP0)，-25卵m(THP)。
[0192] sip NMR谱在49ppm处显示出主要的峰。
[0193] THP的产率低(约60% )，运是由于根据NMR和FT-IR的数据，显著地形成了THP0。
[0194] 实施例4:对比实施例:在惰性气氛下从THPC合成THP(根据Pringle等人，Platinum Metals Rev. ,1990,34,2,74的方法）
[01M]将THPC(80%，水中）减压干燥并且于4°C下在异丙醇中重结晶过夜，过滤、洗涂并 且在氮气气氛下干燥，其中在减压干燥中水通过与甲苯(4倍量的)共蒸来除去。
[0196] 随后，将晶体在室溫和氮气下溶于甲氧基裡(MeOLiKlM的甲醇溶液）中。10分钟之 后，测得3中NMR谱显示THPC干净地转化为THP:
[0197] 起始物料的3中 NMR:d = 25ppm(THPS);
[019引产物的3中 NMR:d = -25ppm(THP)。
[0199]产率高，但是方法复杂。无论最终产物是THP还是THP的衍生物，最终的产率直接地 与THP0的形成（或者缺少）相关。清楚的是，在本实施例中，连续流动反应的产率接近于 100%，然而间歇反应的产率不高于60%。在惰性气氛下实施的间歇反应与放大之后是不相 关的。
[0200] 实施例5:根据本发明的实施例:将连续产生的THP与聚合物树脂珠反应，并且随后 分离未反应的THP
[0201] 使用实施例1相同的试验设备，其中使用累3来注入胺官能化的聚合物珠，制备了 THP官能化的树脂。
[0202] 整套设备放置在轻微压力下，从而使得体现了健康威胁和副反应可能的引发剂的 气态甲醒被有效和连续地从系统中除去。
[0203] 对于流出反应器1的201Λ总体积流和48m〇Vh摩尔流的THP，将其与含有4:1树脂 珠和水的悬浮液的321A的体积流进行混合。使该混合物通过微流动管式反应器，所述的管 式反应器的长度确保反应/保留时间为15分钟(反应器2)。在反应器的出口处，将悬浮液在 液相/固相分离单元中分离，其中液流中具有1 Omo 1Λ的未反应的THP (THP浓度为0.4mo 1 / 1)。在运一条件下，THP的消耗率相对于初始的量的消耗率为79%。与此同时，加载在树脂上 的憐的含量高达约1.3mol/l。固体产物的IP数据显示出THP的特征带，其从原料THP (1045cnfi处的强带)处有轻微的位移，并且在1097cnfi处有较弱强度的肩峰。
[0204] THP的产率高，运使其得W高利用度地利用。
[0205] 实际上，由于该THP具有高纯度，可将其用作其他的目的。例如，可W将其与氨反 应，从而定量产率地产生不溶的聚合物。还可W将其重新注射到反应器中，例如取代水来输 送前文的实施例所述的树脂珠。运进一步地提高了反应的总体效率。将未反应的THP如此地 重复使用只有当THP如本发明的情况下纯净且稳定时才是可能的。
【主权项】
1. 一种用于从四径甲基鱗盐制备Ξ径甲基麟的方法，所述的方法包括至少步骤： -一方面将至少一种四径甲基鱗盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反应室， 所述的进料在适合所述的四径甲基鱗盐与所述的碱反应，在pH值范围为6.5到7.5的条件下 进行，从而形成Ξ径甲基麟和甲醒的混合物;并且 -连续地除去所述的甲醒。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的甲醒是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合 物形成的过程中除去的，和/或是在所述的Ξ径甲基麟和甲醒的混合物形成之后除去的。3. 根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述的甲醒是通过将惰性气体通过所述的Ξ 径甲基麟和甲醒的混合物鼓泡来除去的。4. 根据前述权利要求所述的方法，其中所述的惰性气体是氮气、氣气、0)2或者干燥空 气，尤其地为氮气或者氣气。5. 根据权利要求1或者2之一所述的方法，其中所述的甲醒是通过将所述的Ξ径甲基麟 和甲醒的混合物置于减压下来除去的。6. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中所述的四径甲基鱗盐与所述的碱同 时地进料到所述的第一反应室。7. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中使所述的反应的pH值范围达到6.9 至。7.0。8. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中所述的碱选自化0H，Ca C化、K0H、 化2C〇3XaOXa(OH)2W及非亲核性的胺，所述的非亲核性的胺例如为Ξ乙基胺或者二异丙 基乙基胺，并且优选地所述的碱选自NaOH，化C〇3和非亲核性的胺。9. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其中所述的第一反应室是连续流动反应 器或者微反应器。10. 根据前述的权利要求所述的方法，其中所述的微反应器是包含至少一条横截面积 范围为1mm2到1cm2的通道的微反应器。11. 根据前述的权利要求中任一项所述的方法，所述的方法包括至少W下的后续步骤： -一方面将所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将至少一种反应物进料到第二反应室，所 述的进料在适合所述的Ξ径甲基麟与所述的反应物反应来形成聚合物产物的条件下进行； W及 -分离所述的聚合物产物。12. 根据前述的权利要求所述的方法，其中所述的反应物选自氨、含有锭的化合物，或 者含有伯胺的化合物，并且所述的反应物优选地为氨。13. 根据权利要求11或12所述的方法，所述的方法是连续实施的。14. 根据权利要求1到10中任一项所述的方法，所述的方法至少包括W下的后续步骤： -一方面将所述的Ξ径甲基麟，W及另一方面将包含至少一个"NH"反应性官能的树脂 珠进料到第二反应室，所述的进料在适合所述的Ξ径甲基麟与所述的"NH"反应性官能反应 来形成二径甲基麟官能化的树脂珠的条件下进行；W及 -分离所述的二径甲基麟官能化的树脂珠。15. 根据前述权利要求所述的方法，其包括至少W下的后续步骤： -一方面将所述的二径甲基麟官能化的树脂珠，W及另一方面将亲核反应性试剂进料 到第Ξ反应室，从而原位地形成接枝到所述的珠上的含憐聚合物链，所述的亲核反应性试 剂具有式NHR3Rb，其中R3和Rb彼此独立地选自W下的组； -H; -直链的、支链的或者环状的（C1-C25)烷基，任选地由选自下组的至少一部分所取代 畑2，-C(0)0H，-OH，-C(0)N出，R。为H或C出的-SR。，基于饱和、不饱和或者芳香性碳氨化合物的 5到9元单环或双环，所述的单环或双环任选地包括选自N、0或者S中至少一个杂原子； -C(0)Rd或者-C(S)Rd，其中的Rd是N此或者直链的、支链的或者环状的C1-C25烷基，所述 的C1-C25烷基任选地由至少一个-N出部分取代；90;W 及 -分离带有含憐聚合物链的树脂珠。16. 根据权利要求14或15所述的方法，其中收获液体废料并且将其重新进料到所述第 二反应室中。17. 根据权利要求14到16中任一项所述的方法，其中所述的方法是连续实施的。
【专利摘要】用于从四羟甲基鏻盐制备三羟甲基膦的方法，所述的方法包括至少步骤：一方面将至少一种四羟甲基鏻盐，另一方面将至少一种碱连续地进料到第一反应室，所述的进料在适合所述的四羟甲基鏻盐与所述碱反应的条件下进行，从而形成三羟甲基膦和甲醛的混合物；并且连续地除去所述的甲醛。
【IPC分类】C07F9/50
【公开号】CN105555791
【申请号】CN201480051824
【发明人】史蒂文·凡·聚特芬, 维拉迪卡·博克科克
【申请人】麦格派聚合物公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年9月17日
【公告号】CA2924272A1, EP2851370A1, EP2851370B1, US20160207947, WO2015040549A1
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