(57)【要約】本出願は、ハロゲン化有機ホスフィンの製造方法であって、第一級または第二級有機ホスフィンを、（Ａ）式（Ｉ）：（Ｈａｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ（Ｉ）の化合物（式中、Ｘは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキル、ＮＲ１Ｒ２、Ｃ（Ｈａｌ）３、ＯＲ３、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ３’または−Ｙ−Ｚ−Ｙ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｈａｌ）３から選択され；Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択され；Ｒ３は、Ｈ、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルまたはトリオルガノシリルから選択され；Ｒ３’は、Ｃ（Ｈａｌ）３、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルから選択され；Ｙは、独立して、ＯまたはＮＨから選択され；Ｚは、独立して、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレンまたはシクロアルキレンから選択され；そしてＨａｌは、ＣｌまたはＢｒから選択される）；あるいは（Ｂ）２つ以上のヒドロキシルおよび／またはアミノ基を含むポリオール、ポリアミンまたはポリアミノアルコールの誘導体であって、ヒドロキシルおよび／またはアミノ基の各々における水素原子が−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｈａｌ）３基に置き替えられ、ＨａｌがＣｌまたはＢｒから選択される誘導体から選択されるハロゲン化剤と反応させることを包含する方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン化有機ホスフィンの製造方法であって、第一級または第二級有機ホスフィンを以下から選択されるハロゲン化剤と反応させることを包含する方法：
（Ａ）式（Ｉ）：
（Ｈａｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ                （Ｉ）
の化合物
（式中、Ｘは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキル、ＮＲ１Ｒ２、Ｃ（Ｈａｌ）３、ＯＲ３、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ３’または−Ｙ−Ｚ−Ｙ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｗ）３から選択され；
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択され；
Ｒ３は、Ｈ、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルまたはトリオルガノシリルから選択され；
Ｒ３’は、Ｃ（Ｈａｌ）３、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルから選択され；
Ｙは、独立して、ＯまたはＮＨから選択され；
Ｚは、独立して、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレンまたはシクロアルキレンから選択され；
Ｗは、水素またはＨａｌから選択され；そして
Ｈａｌは、ＣｌまたはＢｒから選択される）
；あるいは、
（Ｂ）２つ以上のヒドロキシルおよび／またはアミノ基を含むポリオール、ポリアミンまたはポリアミノアルコールの誘導体であって、ヒドロキシルおよび／またはアミノ基の各々における水素原子が基−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｈａｌ）３に置き替えられ、ＨａｌがＣｌまたはＢｒから選択される誘導体。
【請求項２】
前記ハロゲン化有機ホスフィンが、次式の塩素化有機ホスフィンである請求項１に記載の方法：
Ｒ６Ｒ７Ｐ−Ｃｌ
（式中、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択される）。
【請求項３】
前記ハロゲン化有機ホスフィンが、次式の塩素化有機ホスフィンである請求項１に記載の方法：
Ｒ６Ｐ−Ｃｌ２
（式中、Ｒ６は、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択される）。
【請求項４】
前記第一級または第二級有機ホスフィンが、次式を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法：
Ｒ４Ｒ５Ｐ−Ｈ
（式中、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択されるが、但し、Ｒ４およびＲ５がともに水素であることはない）。
【請求項５】
ＸがＣ（Ｃｌ３）である請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ＸがＯＲ３であり、Ｒ３がエチル、ｔｅｒｔ−ブチル、オクチルまたは２−エチルヘキシルである請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ＸがＯＲ３であり、Ｒ３がフェニルまたはナフチルである請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
Ｘが−Ｙ−Ｚ−Ｙ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｈａｌ）３であり、Ｙが酸素であり、ＨａｌがＣｌであり、Ｚがフェニレン、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−または−ＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２−から選択される請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ハロゲン剤が
（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ［ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］２
である請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
溶媒を用いずに実行される請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
アセトン、ＴＨＦ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３、クロロベンゼン、トルエン、キシレン、アルカンまたはエステルから選択される溶媒の存在下で実行される請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記アルカンがペンタン、ヘキサンまたはヘプタンから選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記エステルが酢酸エチルである請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
−１００℃〜２００℃の温度で実行される請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
８０〜９５℃の温度で実行される請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ハロゲン化剤が前記有機ホスフィンに付加される請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記有機ホスフィンが前記ハロゲン化剤に付加される請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
連続的に実行される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ハロゲン化有機ホスフィンが、大気圧での蒸留または減圧下での蒸留により、任意に高温で、単離される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ハロゲン化有機ホスフィンがワイプト薄膜蒸発器（ＷＦＥ）を用いて単離される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか一項で定義されたような方法により得られるハロゲン化有機ホスフィン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一級または第二級有機ホスフィンから、ハロゲン化有機ホスフィン、例えば塩素化有機ホスフィンを製造するための新規の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１または2つの反応性Ｐ−ハロゲン結合を有する場合、ハロゲン化有機ホスフィン、例えば塩素化有機ホスフィン（本明細書中ではクロロホスフィンとも呼ばれる）は、新規のリン含有分子、例えば第三級ホスフィンの調製のための中間体として有用である。
【０００３】
第一級および第二級有機ホスフィンはともに、ホスフィンガスとオレフィンとの反応を含めた多数の経路により得ることができる。第一級および第二級ホスフィンの塩素化によるジクロロホスフィン（ＲＰＣｌ２）およびモノクロロホスフィン（Ｒ２ＰＣｌ）の調製は以前に開示されており、塩素化剤が提案されている：
【０００４】
米国特許第２，４３７，７９６号および米国特許第２，４３７，７９８号（C. Walling）は、第一級および第二級ホスフィンの両方から対応するクロロ化合物を産生するための２５℃より低い温度での不活性溶媒中での塩素の制御付加を開示する。
【化１】
2011522032.tif 000002
【０００５】
しかしながら、これらの反応はしばしば再現可能でなく、そしてポリクロロホスホランの生成を回避するために有害塩素の付加は注意深く制御されなければならない。
【０００６】
別の方法は、第一級および第二級ホスフィンのホスゲン化である：
【化２】
2011522032.tif 000003
【０００７】
しかしながら、これらの反応は典型的には、不活性溶媒および低温を要し、それらはしばしば不満足な結果をもたらす。さらに、反応の副産物は、腐食性（塩化水素）且つ高毒性（一酸化炭素）である。さらに、ホスゲンは高毒性気体（沸点は８．３℃）であり、これは接触または吸入の両方により有毒である。これらの理由のため、ホスゲン化は特殊設備を要する。
【０００８】
このようなホスゲン化反応は、A. Michaelis, F. Dittler, Ber., 1879, 12, 338；E. Steiniger, Chem. Ber., 1963, 96, 3184；米国特許第３，０７４，９９４号およびW.A. Henderson, Jr., S.A. Buckler, N.E. Day, M. Grayson, J. Org. Chem., 1961, 26, 4770-4771に開示されている。
【０００９】
さらなる方法［A.N. Pudovik, G.V. Romanov, V.M. Pozhidaev. Bull. Acad. Sci. USSR, 1977, V.26, No.9, 2014］は、適切な第二級ホスフィンからの多数のジアルキル−またはジアリールクロロホスフィンの調製のためのジエチルエーテル中のトリクロロアセトニトリルの使用を教示する。
【化３】
2011522032.tif 000004
（式中、Ｒ＝Ｒ’＝Ｅｔ；Ｒ＝Ｅｔ、Ｒ’＝Ｐｈ；Ｒ＝Ｒ’＝Ｂｕ；Ｒ＝Ｒ’＝Ｐｈ）。
【００１０】
さらなる方法（N. Weferlingにより米国特許第４，５３６，３５０号に、そしてZ. Anorg,Allg. Chem., 1987, 548, 55-62に開示されたような方法）では、多数のクロロホスフィンの調製にヘキサクロロエタンが用いられた：
【化４】
2011522032.tif 000005
【００１１】
しかしながら、それらの調製は通常は、２〜６時間の期間に亘って、かなり高い温度（９０℃〜１５０℃）を要する。さらに、ヘキサクロロエタンは、潜在的な発癌物質である（ＴＷＡ−１ｐｐｍ；ＩＤＬＨ−３００ｐｐｍ）。
【００１２】
さらなる方法（米国特許第４，７５２，６４８号）では、第一級および第二級ホスフィンの両方の塩素化のために五塩化リンが用いられた：
【化５】
2011522032.tif 000006
【００１３】
しかしながら、五塩化リンは高毒性、腐食性、感湿性固体であり、そして反応の副産物である塩化水素および三塩化リンは、腐食性および高毒性の化学物質である。
【００１４】
さらなる方法では、四塩化炭素とジアルキルホスフィンおよびジアリールホスフィンとの反応により、亜ホスフィン酸塩化物が形成された：
【化６】
2011522032.tif 000007
【００１５】
このような方法は、ＧＢ９２８，２０７（E. Hofmann, June 12, 1963）；Y.A. Veits,
E.G. Nehanova, M.V. Filippov, A.A. Borlisenko, V.L. Foss, Zhurnal Obshchei Khimii, 1991, Vol. 61, No. 1, pp. 130-135；P. Majewski, Phosphorus, Sulfur, and Silicon, 1993, Vol. 85, 41-47；P. Majewski, Phosphorus, Sulfur, and Silicon, 1994, Vol. 86, 181-191；およびP. Majewski, Phosphorus, Sulfur, and Silicon, 1998, Vol. 134/135, 399-406に開示されている。
【００１６】
最後に、ジシクロヘキシルジクロロホスホニウム塩化物とジシクロヘキシルホスフィンとの反応（ＷＯ／０２０７０５３０  Ａ１）により以下に例示されるように、ジオルガノジハロゲンホスホニウムハロゲン化物は、第二級ホスフィンと反応して、適切な亜ホスフィン酸塩化物を生じる：
【化７】
2011522032.tif 000008
【００１７】
第一級および第二級クロロホスフィンは、目下、上述の既知の方法から得ることができるが、列挙された方法の多くは重大な欠点を有する。例えば、気体塩素による塩素化はしばしば再現可能でなく、ポリ塩化化合物の形成のため、制御することは難しい。さらに、四塩化炭素はオゾン層破壊物質であり、その適用は厳しく制限されている。さらに、五塩化リンは、取扱いが難しく溶媒を必要とする、感湿性腐食性固体である。塩化水素および三塩化リンである、五塩化リン使用からの副産物も、腐食性で、非常に有害である。さらにまた、ヘキサクロロエタンは環境問題という難点を有する。最後に、しばしば塩素化の好ましい方法とされるホスゲン化は典型的には低温を要し、しばしば再現可能でない。ホスゲンも極めて有毒であり、その使用は、実験室環境でさえ、多大の予防措置を要する。
【００１８】
上記にかんがみて、有害試薬の使用を回避するかまたは最小限にし、低温の使用（低温技術）を回避する第一級および第二級ホスフィンのハロゲン化のための新規の代替的方法に対する強い必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
一態様において、本発明は、ハロゲン化有機ホスフィンの製造方法であって、第一級または第二級有機ホスフィンを以下から選択されるハロゲン化剤と反応させることを包含する方法を提供する：
（Ａ）式（Ｉ）の化合物：
（Ｈａｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ                （Ｉ）
（式中、Ｘは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキル、ＮＲ１Ｒ２、Ｃ（Ｈａｌ）３、ＯＲ３、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ３’または−Ｙ−Ｚ−Ｙ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｗ）３から選択され；
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択され；
Ｒ３は、Ｈ、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルまたはトリオルガノシリルから選択され；
Ｒ３’は、Ｃ（Ｈａｌ）３、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルから選択され；
Ｙは、独立して、ＯまたはＮＨから選択され；
Ｚは、独立して、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレンまたはシクロアルキレンから選択され；
Ｗは、水素またはＨａｌから選択され； 
Ｈａｌは、ＣｌまたはＢｒから選択される）
；あるいは
（Ｂ）２つ以上のヒドロキシルおよび／またはアミノ基を含むポリオール、ポリアミンまたはポリアミノアルコールの誘導体であって、ヒドロキシルおよび／またはアミノ基の各々における水素原子が−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｈａｌ）３基に置き替えられ、ＨａｌがＣｌまたはＢｒから選択される誘導体。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本明細書中で用いる場合、「アルキル」は、１〜１２個の範囲の炭素原子を有し、任意に（（任意に低級）アルキル基の）アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、シアノ、カルボキシル、カルバメート、スルホニルまたはスルホンアミドにより置換される直鎖または分枝鎖アルキルラジカルを指す。
【００２１】
「低級アルキル」は、１〜４個の範囲の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキルラジカルを指す。
【００２２】
「シクロアルキル」は、３〜１４個の範囲の炭素原子を含有し、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される環式環含有ラジカルを指す；この用語は、縮合環状ラジカルおよび架橋環状ラジカル、ならびに１つ以上の異種原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ等）を環構造の一部として含有する環状ラジカルも包含する。
【００２３】
「アリール」は、６〜１４個の範囲の炭素原子を含有し、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される芳香族ラジカルを指す。
【００２４】
「アルカリル」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換されるアルキル置換アリールラジカルを指す。
【００２５】
「アラルキル」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換されるアリール置換アルキルラジカルを指す。
【００２６】
「アルキレン」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される二価アルキルラジカルを指す。
【００２７】
「アリーレン」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される二価アリールラジカルを指す。
【００２８】
「アラルキレン」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される二価アラルキルラジカルを指す。
【００２９】
「アルカリーレン」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される二価アルカリルラジカルを指す。
【００３０】
「シクロアルキレン」は、任意に上記のような１つ以上の置換基により置換される二価シクロアルキルラジカルを指す。
塩素化剤
【００３１】
本発明の一実施形態では、ハロゲン化剤は、式（Ｉ）：
（Ｈａｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ                （Ｉ）
の化合物から選択され、式中、Ｘは、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキル、ＮＲ１Ｒ２、Ｃ（Ｈａｌ）３、ＯＲ３、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ３’または−Ｙ−Ｚ−Ｙ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｗ）３から選択され；Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択され；Ｒ３は、Ｈ、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルまたはトリオルガノシリル（例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル、イソ−プロピルジメチルシリル、フェニルジメチルシリルおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルメチルシリル）から選択され；Ｒ３’は、Ｃ（Ｈａｌ）３、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリル、シクロアルキルから選択され；Ｙは、独立して、ＯまたはＮＨから選択され；Ｚは、独立して、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレンまたはシクロアルキレンから選択され；Ｗは、水素またはＨａｌから選択され；そしてＨａｌは、ＣｌまたはＢｒから選択される。
【００３２】
さらなる実施形態では、ハロゲン化剤は、ＸがＣＣｌ３、アルコキシ基またはアリール基である、式Ｉの化合物である。さらなる実施形態では、ハロゲン化剤は、トリクロロアセテート、例えばメチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル（ｎ−、イソ−、ｓｅｃ−またはｔｅｒｔ）、ペンチル（ｎ−、イソ−、ｓｅｃ−、ｔｅｒｔ−、ネオ）、ヘキシル（またはその異性体）、ヘプチル（またはその異性体）、オクチル（またはその異性体）、ノニル（またはその異性体）、デシル（またはその異性体）、ウンデシル（またはその異性体）、ドデシル（またはその異性体）、トリデシル（またはその異性体）、テトラデシル（またはその異性体）、フェニル（またはその誘導体）またはナフチルトリクロロアセテートである。ハロゲン化剤は、２つのトリクロロアセタトまたはトリクロロアセトアミド基、あるいは単一のトリクロロアセタトまたはトリクロロアセトアミド基およびメチルアセテート基を保有するアルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレンまたはシクロアルキレン部分でも有り得る。
【００３３】
本発明の別の実施形態では、ハロゲン化剤は、２つ以上のヒドロキシルおよび／またはアミノ基を含むポリオール、ポリアミンまたはポリアミノアルコールの誘導体であって、この場合、ヒドロキシルおよび／またはアミノ基の各々における水素原子は、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３基または−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｂｒ）３基に置き替えられる。その結果生じる誘導体は、したがって、２つ以上の三ハロゲン化アセタトおよび／またはアセトアミド基を保有する、任意に、オリゴマーまたはポリマーの性質を有し得る分子である。一実施形態では、結果的に生じる誘導体は、２つ以上の三ハロゲン化アセタトおよび／またはアセトアミド基を保有するオリゴマーまたはポリマー分子である。
【００３４】
適切なハロゲン化剤の例としては以下のものが挙げられるが、これらに限定されない：
（ｉ）ヘキサクロロアセトン、
（ｉｉ）エチルトリクロロアセテート、
（ｉｉｉ）ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセテート、
（ｉｖ）オクチルトリクロロアセテート、
（ｖ）２−エチルヘキシルトリクロロアセテート、
（ｖｉ）フェニルトリクロロアセテート、
（ｖｉｉ）ナフチルトリクロロアセテート、
（ｖｉｉｉ）エタン−１，２−ジイルビス（トリクロロアセテート）、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］、
（ｉｘ）２−アセトキシエチルトリクロロアセテート、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３］、
（ｘ）２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジイルビス（トリクロロアセテート）、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］、
（ｘｉ）２−メチルプロパン−１，３−ジイルビス（トリクロロアセテート）、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］、
（ｘｉｉ）１，４−フェニレンビス（トリクロロアセテート）、すなわち
［（Ｈａｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ６Ｈ４−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］、
（ｘｉｉｉ）２−トリクロロアセトアミド）エチルトリクロロアセテート、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］、
（ｘｉｖ）２−（（トリクロロアセトキシ）メチル）プロパン−１，３−ジイルビス（トリクロロアセテート）、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ［ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］２、
（ｘｖ）プロパン−１，２，３−トリイルトリス（トリクロロアセテート）、すなわち
［（Ｃｌ）３Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＨ［ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｃｌ）３］２、
またはその置換誘導体。
第一級および第二級有機ホスフィン
【００３５】
一実施形態では、第一級または第二級有機ホスフィンは、次式を有し：
Ｒ４Ｒ５Ｐ−Ｈ、
式中、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択されるが、但し、Ｒ４およびＲ５は同時に水素を表わすことはない。
【００３６】
さらなる実施形態では、第一級有機ホスフィンはモノシクロアルキルホスフィン、モノアリールホスフィンまたはモノアルキルホスフィンから選択され、その具体的な例としてはモノシクロヘキシルホスフィン、モノノルボルニルホスフィン、モノフェニルホスフィンおよびモノ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンが挙げられる。
【００３７】
別の実施形態では、第二級有機ホスフィンはジシクロアルキルホスフィン、ジアリールホスフィン、ジアルキルホスフィンまたはアルキルアリールホスフィンから選択され、その具体的な例としてはジシクロヘキシルホスフィン、ジノルボルニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、イソブチルフェニルホスフィンおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンが挙げられる。
塩素化有機ホスフィン
【００３８】
本発明の方法から得られる塩素化有機ホスフィンの性質は、ハロゲン化剤と反応させた有機ホスフィンの性質に主に依存する。有機ホスフィンが第二級有機ホスフィンであり、ハロゲン化剤が塩素化剤である本発明の一実施形態に関しては、得られる塩素化有機ホスフィンは、例えば、次式を有し得：
Ｒ６Ｒ７Ｐ−Ｃｌ、
式中、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択される。別の実施形態では、塩素化有機ホスフィンは、ジシクロアルキルクロロホスフィン、ジアリールクロロホスフィン、ジアルキルクロロホスフィンまたはアルキルアリールクロロホスフィンから選択され得、その具体的な例としてはジシクロヘキシルクロロホスフィン、ジノルボルニルクロロホスフィン、ジフェニルクロロホスフィン、イソブチルフェニルクロロホスフィンおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルクロロホスフィンが挙げられる。
【００３９】
有機ホスフィンが第一級有機ホスフィンであり、ハロゲン化剤が塩素化剤である本発明の別の実施形態では、得られる塩素化有機ホスフィンは、例えば、次式を有し得：
Ｒ６Ｐ−Ｃｌ２、
式中、Ｒ６は、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリルまたはシクロアルキルから選択される。さらに別の実施形態では、塩素化有機ホスフィンはシクロアルキルジクロロホスフィン、アリールジクロロホスフィンまたはアルキルジクロロホスフィンから選択され得、その具体的な例としてはシクロヘキシルジクロロホスフィン、ノルボルニルジクロロホスフィン、フェニルジクロロホスフィンおよびｔｅｒｔ−ブチルジクロロホスフィンが挙げられる。
反応条件
【００４０】
一実施形態では、本明細書中に記載されるハロゲン化反応は、種々の溶媒中で実行することができ、その溶媒の例としては、アセトン、ＴＨＦ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３、クロロベンゼン、トルエン、キシレン、アルカン、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン等、ならびにエステル、例えば酢酸エチルが挙げられる。別の実施形態では、ハロゲン化反応は、いかなる溶媒も用いずに実行され得る。溶媒の使用（またはその非存在）は、純度、収率、副反応および温浸時間のような反応の特質をより良好に制御するのに役立ち得る。
【００４１】
反応に用いられる有機ホスフィン対ハロゲン化剤のモル比は、第一級、第二級有機ホスフィンのどちらがハロゲン化されるのか、そしてハロゲン化剤から得ることができるハロゲン原子の量に依る。例えば、第一級有機ホスフィンは完全ハロゲン化のために２個のハロゲン原子を要するが、一方、第二級有機ホスフィンは１つのハロゲン原子のみを要する。さらに、単一の（Ｈａｌ）３Ｃ−部分を含むハロゲン化剤は一般的に１つのハロゲン原子のみを提供するが、一方、２個以上のこのような基を含む作用物質は、さらなるハロゲン原子を提供することができる。一実施形態では、第一級または第二級有機ホスフィンの完全ハロゲン化を保証するために、過剰量のハロゲン化剤が反応に用いられる。部分的ハロゲン化が求められる場合には、あるいは過剰量のハロゲン化剤の使用が望ましくない副産物の形成をもたらす場合には、より少ない量のハロゲン化剤も用いられ得る。
【００４２】
１つ以上の試薬が酸素または水と反応し易い場合の実施形態では、ハロゲン化反応は、不活性雰囲気下で、例えば窒素またはアルゴン雰囲気下で実行される。
【００４３】
一実施形態では、本明細書中に開示されるハロゲン化反応は、−１００℃〜約２００℃の温度で実行され得る。例えば、反応は、１０℃〜１５０℃、１０℃〜１１０℃、２０℃
〜１１０℃、３５℃〜１１０℃、４０℃〜１１０℃、８０℃〜１１０℃、１０℃〜９０℃、２０℃〜９０℃、３５℃〜９０℃、４０℃〜９０℃、８０℃〜９５℃、８０℃〜９０℃、８０℃〜８５℃、１０℃〜４０℃、２０℃〜４０℃、３５℃〜４０℃、１０℃〜３５℃、２０℃〜３５℃の温度で、または約２０℃、約３５℃、約４５℃、約８０℃または約１１０℃の温度で実行され得る。
【００４４】
一実施形態では、反応は、加圧雰囲気下で実行され得る。加圧雰囲気を用いて、溶媒の揮発を低減するかまたは無くし得る。加圧雰囲気は、反応が溶媒の存在下で実行され、用いられる温度が標準圧でそのような揮発を促進する場合に用いることができる。
【００４５】
反応温度は、ハロゲン化試薬および有機ホスフィンの反応度により、適切な溶媒を選択することにより、ある試薬を別の試薬に付加する割合により決定され得、および／または、例えば、反応が実行される容器を冷却するかまたは加熱することにより、外部的に制御され得る。
【００４６】
一実施形態では、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンは、８０〜９５℃の温度で、溶媒を用いずに、トリクロロアセテートで塩素化される。別の実施形態では、ジシクロヘキシルホスフィンは、溶媒としてクロロベンゼンを用いて、８０〜９０℃の温度で、トリクロロアセテートで塩素化される。
【００４７】
ハロゲン化反応の収率および純度は、上記の反応から得られるハロゲン化有機ホスフィンを分離するために利用される技術に、部分的に依存する。例えば、蒸留中の揮発性物質の減圧ならびに除去温度のような操作パラメーターが、影響を及ぼし得る。ハロゲン化剤としてエチルトリクロロアセテート、および溶媒としてクロロベンゼンを用いてジシクロヘキシルクロロホスフィンが調製される実施形態に関して、その結果生じる揮発性物質種（クロロベンゼンおよびジクロロ酢酸エチル）は８０〜１００℃を超えない温度で除去することができ、タール様物質の形成をもたらすジシクロヘキシルクロロホスフィンおよびジクロロ酢酸エチル間の二次反応を最小限にする。ワイプト薄膜蒸発器（ＷＦＥ）も、単離／精製ステップを実行するために用いられ得る。
利点
【００４８】
本明細書中に開示される塩素化剤は、以下のような多数の利点を示す：
【００４９】
開示される試薬は、例えばいくつかの実施形態に関しては、商業的規模で容易に入手可能であり得る。
【００５０】
１モルのヘキサクロロアセトンは、２個の塩素原子を提供して、１モルのジクロロホスフィンまたは２モルのクロロホスフィンを生じ、そしてしばしば、溶媒を用いずに実行され得る。得られる副産物テトラクロロアセトンは、便利よく真空除去され得る（沸点１８４℃）。
【００５１】
トリクロロ酢酸エチルは、極低刺激性塩素化剤であり、この塩素化剤による塩素化は溶媒を用いてまたは用いずに実行され得る。トリクロロ酢酸エチルおよび生成される副産物であるジクロロ酢酸エチルはともに、便利よく真空除去され得る液体である。
【００５２】
生じるハロゲン化有機ホスフィンおよび副産物（例えば、ジクロロ酢酸オクチル）の沸点間の示差が大きいほど蒸留による分離を促すため、他のジクロロアセテートの異なる沸点を用いて、生成されるハロゲン化有機ホスフィンの単離収率を増大し得る。
【００５３】
ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセテートは、２５．５℃の融点を有する固体である。し
たがって、それは溶媒中で用いられ得るし、あるいは融解され、反応容器へ計量され得る。他のトリクロロアセテートも固体である場合、当業者に利用可能な同様のまたは他の技法が用いられ得る。
実施例
【００５４】
本発明を例証するために、以下の実施例を提供する。しかしながら、各実施例に示される具体的な詳細は例証目的のために選択されており、本発明の範囲を限定するものではない、と理解されるであろう。一般的に、別記しない限り、同様の条件下で実験を実行した。
実施例１：トリクロロ酢酸エチルによるジシクロヘキシルホスフィンの塩素化を介したジシクロヘキシルクロロホスフィンの調製
【００５５】
窒素雰囲気下での磁気撹拌ジシクロヘキシルホスフィン（１．３４ｇ、６．８ｍｍｏｌ）に、トリクロロ酢酸エチル（１．３ｇ、７ｍｍｏｌ）を周囲温度で付加した。発熱反応の完了後、反応混合物を一晩磁気撹拌し、その後、その結果生じた混合物を３１Ｐ  ＮＭＲにより分析すると、ジシクロヘキシルクロロホスフィンの存在が示された（８３．４％、３１Ｐ  ＮＭＲ  δ＝１２８ｐｐｍ）。
実施例２：トリクロロ酢酸エチルによるＴＨＦ中のジシクロヘキシルホスフィンの塩素化を介したジシクロヘキシルクロロホスフィンの調製
【００５６】
ジシクロヘキシルホスフィン（９８．８％、１０．６８ｇ、５３．８ｍｍｏｌ）を、反応フラスコに付加し、その後、ＴＨＦ（１０．８５ｇ）を付加した。その結果生じた溶液に、撹拌しながら、トリクロロ酢酸エチル（９７％、１０．５２ｇ、５５ｍｍｏｌ）を３０分間に亘って滴下した（付加中、外部冷却を適用することにより、反応混合物の温度は１８℃から３３℃まで変化した）。反応混合物を周囲温度で２時間温浸した（温浸は、反応混合物が、特定時間の間、任意に撹拌されながら、特定条件で保持される、ということを意味する）。温浸後、反応混合物は、透明且つ無色の移動液になった。粗反応混合物を真空蒸留（９６〜１００℃／３．６ｍｂａｒ）に付して、収率５３％および高純度で、透明無色移動液としてジシクロヘキシルクロロホスフィンを単離した（３１Ｐ  ＮＭＲ；９８．７８％；ＧＣ−ＦＩＤ：９７．２６％）。
実施例３：トリクロロ酢酸エチルによるモノシクロヘキシルホスフィンの塩素化
【００５７】
磁気撹拌棒を装備した窒素パージ試験管に、シクロヘキシルホスフィン（０．３０ｇ、２．６ｍｍｏｌ）を、その後、トリクロロ酢酸エチル（１ｇ、５．２ｍｍｏｌ）を投入した。反応混合物を、４時間、１１０℃に保持した（油浴）。ＧＣ−ＭＳおよび３１Ｐ  ＮＭＲ（７７％、３１Ｐ  ＮＭＲ  δ＝１９６．６１ｐｐｍ）により、ジシクロヘキシルクロロホスフィンの形成が示された。
実施例４：トリクロロ酢酸エチルによるクロロベンゼン中のジシクロヘキシルホスフィンの塩素化
【００５８】
クロロベンゼン（９０．１０ｇ）中のジシクロヘキシルホスフィン（９８．８％；３５．３０ｇ、１７４ｍｍｏｌ）の溶液を、８０℃に加熱した。反応混合物の温度を８０℃に保持しながら、トリクロロ酢酸エチル（３０．１７ｇ、１５８ｍｍｏｌ）を４６分間に亘って滴下した。反応混合物を８０℃で１．７時間、さらに温浸した後、それを真空蒸留して、３１Ｐ  ＮＭＲにより９８．９％の純度でジシクロヘキシルクロロホスフィンを生じた（２９．６３ｇ、収率８０．６％）。
実施例５：溶媒を用いないトリクロロ酢酸エチルによるジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンの塩素化
【００５９】
ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（６９４．８ｇ、４．７５ｍｏｌ）を反応フラスコに
投入し、８０℃に加熱した。トリクロロ酢酸エチル（９０９．７４ｇ、４．７５ｍｏｌ）を、反応混合物の温度が８５℃を超えないような速度で滴下した（全体で２．５時間）。その結果生じた反応混合物の真空蒸留により、４８５ｇ（収率５７％）のジ−ｔｅｒｔ−ブチルクロロホスフィンを、透明無色液体として得た（３１Ｐ  ＮＭＲにより純度９８％）。不純物分画の再蒸留により、潜在的にさらなる量の純生成物を生成し得る。
実施例６：トリクロロ酢酸オクチルによるジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンの塩素化
【００６０】
ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（１３．５ｇ、９２ｍｍｏｌ）を、温度計、滴下漏斗および冷却器を装備し窒素ブランケットを伴う三首丸底フラスコに投入し、８３〜８４℃に加熱した。トリクロロ酢酸オクチル（２５．４ｇ、９２ｍｍｏｌ）を、２０分間に亘って滴下した。付加完了後、その結果生じた反応混合物を７０℃でさらに２０分間温浸し、その後、ＧＣにより分析して、０．６％非反応ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンの存在を示した。
【００６１】
滴下漏斗を取り外して、フラスコに短工程蒸留ヘッドを取り付けた。蒸留により２つの分画を得た。前方留分（１．２４ｇ）を廃棄した。第二分画は、１３ｇ（７８．２％）のジ−ｔｅｒｔ−ブチルクロロホスフィンを透明無色液体として提供した。沸点４８〜５２℃／３．２ｍｂａｒ（ｌｉｔ．  ４８℃／３ｍｍＨｇ）。ＧＣ−ＦＩＤによる純度９７％。
実施例７：ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセテートによるジシクロヘキシルホスフィンの塩素化
【００６２】
２５ｍＬ窒素パージ梨形フラスコに、ジシクロヘキシルホスフィン（１．１６ｇ、５．９ｍｍｏｌ、１．２当量）を、その後、ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセテート（１．２ｇ、４．９ｍｍｏｌ、１当量）を投入した。その結果生じた透明無色溶液を、３日間に亘って周囲温度で磁気撹拌した。その後、ＧＣ−ＦＩＤおよびＧＣ−ＭＳによる反応混合物の分析は、２つの主要構成成分が予測されたジシクロヘキシルクロロホスフィンおよびｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセテートであることを示した。反応混合物を、油浴中で７０℃から１７０℃への漸次真空加熱に付した。反応混合物を１０分間１７０℃に保持し、その後、周囲温度に冷却した。かなり粘性の茶色がかった暗赤色物質を、３１Ｐ  ＮＭＲにより分析した（８７％のジシクロヘキシルクロロホスフィン）。ガスクロマトグラフィーによるその分析は、残りのｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセテートの存在を示した。
実施例８：酢酸エチル中のヘキサクロロアセトンによるジシクロヘキシルホスフィンの塩素化
【００６３】
酢酸エチル（１ｍＬ）中のジシクロヘキシルホスフィン（０．５２ｇ、２．６ｍｍｏｌ）の磁気撹拌溶液に、周囲温度で、酢酸エチル（０．５ｍＬ）中のヘキサクロロアセトン（０．３５ｇ、１．３ｍｍｏｌ）の溶液を一部ずつ付加した。反応は速く、発熱性であった；変色は観察されなかった。２〜３分後、熱発生は終わり、その結果生じた透明溶液を周囲温度に冷却させて、さらに４０分間撹拌した。その後、反応混合物をＧＣ−ＭＳにより分析して、ジシクロヘキシルクロロホスフィンの形成を示した。
実施例９：ヘキサクロロアセトンによるジフェニルホスフィンの塩素化を介したジフェニルホスフィナルクロライドの調製
【００６４】
反応容器に磁気撹拌棒を取り付けて、窒素でパージした後、ジフェニルホスフィン（０．７５ｇ、４．０３ｍｍｏｌ、１．００当量）を投入した。ヘキサクロロアセトン（０．５９ｇ、２．２３ｍｍｏｌ、０．５５当量）の滴下を開始すると、短い誘導期後に強度の発熱を生じた。反応物を氷浴中で冷却し、付加を再開した。約１０分後に付加が完了して、透明黄色／橙色溶液を生じ、これを周囲温度に温めた。反応混合物は混濁するようになり、４時間温浸した。脱気無水トルエン（５ｍＬ）を黄色懸濁液に付加し、混合物を３０分間放置した。白色沈殿物が底に沈んで、透明黄色上清を生じ、これを３１Ｐ  ＮＭＲおよびＧＣ／ＭＳにより分析して、ジフェニルホスフィナルクロライドの形成を立証した。
実施例１０：ジクロロ（シクロヘキシル）ホスフィンへのヘキサクロロアセトンによるモノシクロヘキシルホスフィンの塩素化
【００６５】
試験管に磁気撹拌棒を取り付けて、窒素でパージした。無水トルエン（０．７４ｇ）を投入し、その後、モノシクロヘキシルホスフィン（０．２６ｇ、２．２ｍｍｏｌ、１．００当量）を投入した。ヘキサクロロアセトン（０．６５ｇ、２．５ｍｍｏｌ、１．１４当量）を、約３分に亘って滴下した。最初に、ヘキサクロロアセトンの付加は発熱を生じ、このため、ヘキサクロロアセトンのさらなる付加中、試験管を氷浴中に浸漬した。付加完了後、結果的に生じた透明無色液体を冷却下でさらに５分間、周囲温度でさらに１．５時間撹拌した。３１Ｐ  ＮＭＲ（δ＝１９６．０５ｐｐｍ、９６．４％）およびＧＣ／ＭＳ（１．６：１という特徴的比率でのＭ＋＋２ピークに伴ってｍ／ｚ  １８４Ｄａ）は、ジクロロ（シクロヘキシル）ホスフィンの形成を立証した。
実施例１１：溶媒を伴わないトリクロロ酢酸エチルによるジノルボルニルホスフィンの塩素化を介したジノルボルニルホスフィナルクロライドの調製
【００６６】
窒素パージした反応容器に、ジノルボルニルホスフィン（０．４３ｇ、１．９ｍｍｏｌ、１．００当量）を付加し、その後、トリクロロ酢酸エチル（０．４１ｇ、２．１ｍｍｏｌ、１．１当量）を注射器により迅速に付加した。その結果生じた反応混合物は、数秒のうちに濁った。１時間後、完全に透明な反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。３：１という特徴的比率でのＭ＋＋２ピークに伴う適切なＭ＋−ピーク［ｍ／ｚ  ２５６Ｄａ］の質量スペクトルにおける存在により、ジノルボルニルホスフィナルクロライドの形成を確証した。
実施例１２：溶媒を伴わないトリクロロ酢酸エチルによるジノルボルニルホスフィンの塩素化を介したジノルボルニルホスフィナルクロライドの調製
【００６７】
窒素パージした反応容器に、ジノルボルニルホスフィン（１．０１ｇ、４．５４ｍｍｏｌ、１．００当量）を付加し、その後、トリクロロ酢酸エチル（１．０１当量）を注射器によりゆっくり付加すると、発熱を生じた。１時間後、反応混合物の試料を３１Ｐ  ＮＭＲに付した。主要構成成分に関して観察された化学シフト（δ＝１１６ｐｐｍ、４８．３％）は、亜ホスフィン酸塩化物に関する化学シフトと一致した。
【００６８】
本明細書中で引用した出版物、特許および特許出願は全て、各々の個々の出版物、特許または特許出願が、特定的に且つ個別に、参照により組み入れられるべきであることが示されるかのように、参照により本明細書中に組み入れられる。いかなる出版物の引用も、出願日前のその開示のためであり、本発明が従来の発明に基づいてこのような出版物に先行する権利を与えられないということを認めるべきものではない。
【００６９】
明確な理解のために図示および実施例により多少詳細に前記発明を記載してきたが、添付の特許請求の範囲の精神および範囲を逸脱せずに、ある種の変更および修正が成され得ることは、本発明の教示にかんがみて、当業者には容易に明らかである。
【００７０】
本明細書および添付の特許請求の範囲で用いる場合、単数形態「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈がそうでないことを明らかに示さない限り、複数言及を包含する、ということには留意しなければならない。別記しない限り、本明細書中で用いられる技術的および科学的用語はすべて、本発明が属する当該技術分野の当業者に一般に理解されるものと同一の意味を有する。
【国際調査報告】
2011522032.tif 000009
2011522032.tif 000010
2011522032.tif 000011