ИЗОПРОПИЛФЕНИЛФОСФАТЫ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ОРТО-АЛКИЛИРОВАНИЯ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ТРИФЕНИЛФОСФАТА, ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ФОСФОРА

1. Алкилированный триарилфосфатный эфир, содержащий приблизительно менее 1 мас.% трифенилфосфата («ТФФ») от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира и имеющий содержание органического фосфора в пределах приблизительно от 5 до приблизительно 10 мас.% от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
2. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.1, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее 0,75 мас.% ТФФ от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
3. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.2, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир имеет содержание органического фосфора в пределах приблизительно от 7 до приблизительно 9 мас.% от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
4. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.1, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир дополнительно содержит один или несколько следующих алкилированных фенилфосфатов: а) моноалкилфенилдифенилфосфаты; b) ди(алкилфенил)фенилфосфаты; c) диалкилфенилдифенилфосфаты; d) триалкилфенилфосфаты; e) алкилфенилдиалкилфенилфенилфосфаты, где алкильные фрагменты алкилированных фенилфосфатов и ТФФ выбирают из метильной, этильной, н-пропильной, изопропильной, изобутильной, трет-бутильной, изоамильной и трет-амильной групп.
5. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.4, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно более 20 мас.% моноалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 80 мас.% ди(алкилфенил)фенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 50 мас.% диалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 20 мас.% триалкилфенилфосфата от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 20 мас.%, алкилфенилдиалкилфенилфенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 0,75 мас.% ТФФ от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
6. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.4, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно более 75 мас.% моноалкилфенилдифенилфосфатов и приблизительно менее 25 мас.% ди(алкилфенил)фенилфосфатов, в обоих случаях от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
7. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.6, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно менее 25 мас.% диалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
8. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.7, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно менее 2 мас.% триалкилфенилфосфата от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
9. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.8, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно менее 0,05 мас.% алкилфенилдиалкилфенилфенила от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
10. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.9, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно менее 0,5 мас.% ТФФ от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
11. Алкилированный триарилфосфатный эфир по п.10, где указанный алкилированный триарилфосфат имеет содержание органического фосфора в пределах приблизительно от 8 до приблизительно 8,4 мас.% от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
12. Способ получения алкилированных триарилфосфатных эфиров включающий:
3
a) взаимодействие алкилированного фенола, содержащего приблизительно менее 1 мол.% фенола и вплоть до приблизительно 50 мол.% диалкилфенола, в обоих случаях от общей массы алкилированного фенола, с POCl в присутствии первого катализатора в условиях первой реакции, включающих температуры в диапазоне приблизительно от 80°С до приблизительно 210°С, с получением, таким образом, продукта первой реакции, содержащего приблизительно больше 75 мол.% моноалкилированных фенилдихлорфосфатов от общего числа молей продукта первой реакции; и где указанный продукт первой реакции:
i) подвергают взаимодействию со спиртом, выбранным из ариловых спиртов, алкиловых спиртов, алкилированных ариловых спиртов и их смесей, в присутствии второго катализатора в условиях второй реакции, включающих температуры в диапазоне приблизительно от 90°С до приблизительно 260°С, с получением, таким образом, алкилированного триарилфосфатного эфира; или
ii) подвергают последовательному взаимодействию с более чем одним спиртом, выбранным из ариловых спиртов, алкиловых спиртов, алкилированных ариловых спиртов и их смесей, в присутствии второго катализатора в условиях второй реакции, включающих температуры в диапазоне приблизительно от 70°С до приблизительно 260°С, с получением, таким образом, алкилированного триарилфосфатного эфира; или
31
iii) подвергают взаимодействию с первым спиртом, с получением, таким образом, частично прореагировавшего продукта, и реагирующий частично прореагировавший продукт со вторым спиртом, где второй спирт не добавляют до тех пор, пока первый спирт не израсходуется, что определяют подходящим методом, таким как Р ЯМР, где указанный первый спирт и второй спирт независимо выбирают из ариловых спиртов, алкиловых спиртов, алкилированных ариловых спиртов.
3
13. Способ по п.12, где используют количество POCl: i) меньше, чем молярный эквивалент, из расчета на алкилированный фенол; ii) молярного эквивалента, из расчета на алкилированного фенола; или iii) молярное избыточное, из расчета на алкилированного фенола.
14. Способ по п.13, где алкильные фрагменты алкилированного фенола независимо выбирают из метильной, этильной, пропильной, изопропильной, бутильной, изобутильной, трет-бутильной, амильной, изоамильной, трет-амильной групп, циклогексилалкильных фрагментов, изопропилалкила и их комбинаций.
15. Способ по п.13, где алкильные фрагменты алкилированного фенола представляют собой изопропилалкильные фрагменты.
16. Способ по п.14, где указанный алкилированный фенол содержит менее 1 мол.% фенола и менее 25 мол.% диалкилфенола, в обоих случаях от общего числа молей взаимодействующих алкилированных фенолов в алкилированном феноле.
17. Способ по п.15, где указанный алкилированный фенол содержит менее 0,5 мол.% фенола и менее 15 мол.% диалкилфенола, в обоих случаях от общего числа молей взаимодействующих алкилированных фенолов в алкилированном феноле.
18. Способ по п.16, где диалкилфенол алкилированного фенола представляет собой 2,4-диизопропилфенол.
19. Способ по п.17, где диалкилфенол алкилированного фенола представляет собой 2,4-диизопропилфенол.
20. Способ по п.16, где поток алкилированного фенола содержит, по существу, компоненты ОИФ, МИФ и ПИФ.
21. Способ по п.20, где поток алкилированного фенола содержит в диапазоне приблизительно от 64 до приблизительно 68 мас.% ОИФ, в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 2,5 мас.% МИФ и в диапазоне приблизительно от 31 до приблизительно 35 мас.% ПИФ, во всех случаях от общей массы алкилированного фенола.
3
22. Способ по п.13, где избыток POCl отгоняют из продукта первой реакции до начала взаимодействия продукта первой реакции со спиртом в присутствии второго катализатора.
4
+
-
23. Способ по п.14, где указанный первый катализатор выбирают из четвертичных аминов; ароматических аминов; пиримидинов и их производных; пиразинов и их производных; пирролов и их производных; имидазолов, их производных и их соответствующих солей с минеральной и органической кислотой; четвертичных аммониевых солей; четвертичных фосфониевых солей; тетракисдиалкилaминофосфониевых солей общей формулы P(NRR') X,; катализаторов галогенидов щелочных металлов; и галогенидов щелочноземельных металлов, оксидов, сульфатов, сульфонатов, гидроксидов и фосфатов.
24. Способ по п.23, где указанные условия первой реакции включают температуры в диапазоне приблизительно от 75°C до приблизительно 210°C и давление 5 psig или меньше.
3
3
25. Способ по п.24, где алкилированный фенол: i) добавляют к POCl или ii) добавляют в реакционный сосуд, содержащий как POCl, так и первый катализатор.
26. Способ по п.24, где указанные условия первой реакции дополнительно включают по меньшей мере одно из следующего: i) удаление газа HCl; ii) давление ниже атмосферного; iii) по существу, отсутствие кислорода и iv) сочетание i)-iii).
3
27. Способ по п.12, где вместе с POCl, первым катализатором и алкилированным фенолом добавляют разбавитель.
3
28. Способ по п.26, где вместе с POCl, первым катализатором и алкилированным фенолом добавляют разбавитель.
29. Способ по п.27, где разбавитель выбирают из 1,4-диоксана и толуола.
3
30. Способ по п.12, где продукт первой реакции содержит приблизительно больше 75 мол.% моноалкилированных фенилдихлорфосфатов, от общего числа молей продукта первой реакции, исключая непрореагировавший POCl.
3
31. Способ по п.29, где продукт первой реакции содержит в диапазоне приблизительно от 70 до приблизительно 99,9 мол.% моноалкилированных фенилдихлорфосфатов и в диапазоне приблизительно от 0,1 мол.%, но менее 30 мол.%, бис(моноалкилированных)фенилхлорфосфатов, в обоих случаях от общего числа молей продукта первой реакции, исключая непрореагировавший POCl.
32. Способ по п.31, где указанный первый спирт и указанный второй спирт, если используются таким образом, независимо выбирают из деканола, додеканола, моноизопропилированных фенолов, фенола или их смесей.
2
2
3
3
2
33. Способ по п.23, где второй катализатор в данном случае выбирают из четвертичных аммониевых солей, четвертичных фосфониевых солей, MgCl, CaCl, AlCl, KCl, FeCl, LiCl и BaCl.
2
2
3
3
2
34. Способ по п.35, где второй катализатор выбирают из MgCl, CaCl, AlCl, KCl, FeCl, LiCl и BaCl.
35. Способ по п.33, где указанные условия второй реакции включают температуры приблизительно от 75°C до приблизительно 260°C.
36. Способ по п.34, где указанные условия второй реакции включают температуры приблизительно от 100°C до приблизительно 180°C.
37. Способ по п.36, где: i) спирт добавляют к продукту первой реакции, в который уже введен второй катализатор; или ii) смесь второго катализатора и спирта вводят в продукт первой реакции.
38. Способ по п.34, где условия второй реакции дополнительно включают, по существу, отсутствие кислорода.
39. Способ по п.35, где условия второй реакции дополнительно включают, по существу, отсутствие кислорода.
40. Способ по п.12, где указанный способ дополнительно включает:
a) добавление к алкилированному арилфосфатному эфиру дополнительного количества спирта, выбранного из моноизопропилированных фенолов, диизопропилированных фенолов, фенола и их смесей, и/или дополнительного количества второго катализатора к алкилированному триарилфосфатному эфиру, с получением, таким образом, обогащенного спиртом алкилированного фенилфосфатного продукта, содержащего избыток спирта;
b) извлечение указанного обогащенного спиртом алкилированного фенилфосфатного продукта; и
c) удаление по меньшей мере части избытка спирта из обогащенного спиртом продукта алкилированного фенилфосфатного эфира;
где избыток спирта удаляют способом, выбранным из разделения фаз, отгонки (стриппинга), дистилляции или их сочетания.
41. Способ по п.39, где отгонку с паром используют для удаления, по существу, всего избытка спирта.
42. Способ по п.12, где по меньшей мере часть какого-либо избытка спирта удаляют из алкилированного фенилфосфатного эфира.
43. Способ по п.12, где алкилированный триарилфосфатный эфир промывают один или несколько раз кислотой, основанием или водой.
44. Способ по п.12, где алкилированный триарилфосфатный эфир сначала промывают кислотой и/или основанием и затем промывают водой.
45. Способ по п.12, где алкилированный триарилфосфатный эфир дополнительно обрабатывают в пленочном испарителе, ректификационной колонне или других подобных устройствах.
46. Способ по п.39, где алкилированный триарилфосфатный эфир дополнительно обрабатывают в пленочном испарителе, ректификационной колонне или других подобных устройствах.
47. Способ по п.12, где продукт первой реакции дополнительно обрабатывают по iii).
48. Способ по п.47, где второй спирт отличается от первого спирта.
31
31
49. Способ по п.47, где указанный способ дополнительно включает i) разделение указанного первого спирта на первую и вторую порции; ii) взаимодействие продукта первой реакции с первой порцией первого спирта до тех пор, пока, по существу, вся первая порция первого спирта не израсходуется, что определяют подходящим методом, таким как Р ЯМР; добавление второй порции первого спирта; взаимодействие продукта из ii) со второй порцией первого спирта до тех пор, пока, по существу, вся вторая порция первого спирта не израсходуется, что определяют подходящим методом, таким как Р ЯМР, с получением, таким образом, первого промежуточного продукта реакции, содержащего по меньшей мере арилдихлорфосфат и хлордиарилфосфат; iii) взаимодействие первого промежуточного продукта с эффективным количеством второго спирта.
50. Способ по п.49, где указанное эффективное количество второго спирта является таким количеством второго спирта, которое является эффективным при преобразовании, по существу, всего арилдихлорфосфата и хлордиарилфосфата в алкилированные триарилфосфатные эфиры по настоящему изобретению.
51. Алкилированный триарилфосфатный эфир, содержащий
a) в диапазоне приблизительно от 90 до приблизительно 92 мас.% ИФФ, в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 0,75 мас.% ТФФ, в диапазоне приблизительно от 1 до приблизительно 3 мас.% ДТФФ, в диапазоне приблизительно от 0,05 до приблизительно 0,15 мас.% ТТФФ, и в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 0,75 мас.% 2,4-ДДФ; или
b) в диапазоне приблизительно от 94 до приблизительно 96 мас.% ИФФ, в диапазоне приблизительно от 3,5 до приблизительно 5,5 мас.% ДТФФ, и в диапазоне приблизительно от 0,1 до приблизительно 0,3 мас.% ТТФФ; или
c) в диапазоне приблизительно от 71 до приблизительно 73 мас.% ИФФ, в диапазоне приблизительно от 0,05 до приблизительно 0,15 мас.% ТФФ, в диапазоне приблизительно от 26 до приблизительно 28 мас.% ДТФФ, и в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 0,7 мас.% ТТФФ.
52. Композиция
a) содержащая по меньшей мере одну поливинилхлоридную («ПВХ») смолу и обеспечивающее защиту от огня количество алкилированного триарилфосфатного эфира, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее l мас.% трифенилфосфата («ТФФ») и имеет содержание органического фосфора в пределах приблизительно от 5 до приблизительно 10 мас.%, в обоих случаях от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира, и где указанную смолу выбирают из (i) одного или нескольких винилароматических гомополимеров или сополимеров, (ii) одного или нескольких ациклических олефиновых углеводородных гомополимеров или сополимеров; и (iii) одного или нескольких сополимеров по меньшей мере одного винилароматического мономера и по меньшей мере одного невинилароматического мономера, содержащего функциональную группу; или
b) содержащая по меньшей мере один изоцианат или полиол и обеспечивающее защиту от огня количество алкилированного триарилфосфатного эфира, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее l мас.% трифенилфосфата («ТФФ») и имеет содержание органического фосфора в пределах приблизительно от 5 до приблизительно 10 мас.%, в обоих случаях от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; или
c) полученная из по меньшей мере одного алкилированного триарилфосфатного эфира и в диапазоне приблизительно от 5 до приблизительно 10 мас.% органического фосфора от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; по меньшей мере одного изоцианата или полиола; по меньшей мере одного вспенивающего агента; и по меньшей мере одного катализатора; где алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее l мас.% трифенилфосфата от общей массы алкилированного триарилфосфатного сложного эфира.
53. Композиция по п.52, где указанная композиция представляет собой a), и указанная композиция является эластичной или жесткой композицией ПВХ смолы.
54. Композиция по п.53, где указанная смола представляет собой один или несколько винилароматических полимеров в виде смесей или сплавов с другими термопластичными полимерами.
55. Композиция по п.53, где указанная композиция смолы дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из вспомогательные веществ для улучшения технологических свойств, поглотителей кислот, красителей, пигментов, наполнителей, стабилизаторов, антиоксидантов, антистатических агентов, армирующих наполнителей, вспенивающих агентов, нуклеатирующих агентов, пластификаторов и тому подобное.
56. Композиция по п.52, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир дополнительно содержит один или несколько следующих алкилированных фенилфосфатов: а) моноалкилфенилдифенилфосфаты; b) ди(алкилфенил)фенилфосфаты; c) диалкилфенилдифенилфосфаты; d) триалкилфенилфосфаты; e) алкилфенилдиалкилфенилфенилфосфаты, где алкильные фрагменты алкилированных фенилфосфатов и ТФФ выбирают из метильной, этильной, н-пропильной, изопропильной, изобутильной, трет-бутильной, изоамильной и трет-амильной групп.
57. Композиция по п.56, где указанный алкилированный триарилфосфат содержит приблизительно больше 20 мас.% моноалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 80 мас.% ди(алкилфенил)фенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 50 мас.% диалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 20 мас.% триалкилфенилфосфата от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 20 мас.%, алкилфенилдиалкилфенилфенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира; и/или приблизительно менее 0,75 мас.% ТФФ от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
58. Композиция по п.56, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно больше 75 мас.% моноалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
59. Композиция по п.58, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее 25 мас.% ди(алкилфенил)фенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
60. Композиция по п.59, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее 25 мас.% диалкилфенилдифенилфосфатов от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
61. Композиция по п.60, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее 2 мас.% триалкилфенилфосфата от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
62. Композиция по п.61, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее 0,05 мас.% алкилфенилдиалкилфенилфенила от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
63. Композиция по п.62, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир содержит приблизительно менее 0,5 мас.% ТФФ от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
64. Композиция по п.63, где указанный алкилированный триарилфосфатный эфир имеет содержание органического фосфора в пределах приблизительно от 8 до приблизительно 8,4 мас.% от общей массы алкилированного триарилфосфатного эфира.
65. Композиция по п.52, где указанная композиция представляет собой b) или c).
66. Композиция по п.65, где указанная композиция представляет собой c), и указанная композиция является эластичной полиуретановой пеной.
67. Композиция по п.65, где указанные b) и/или c) дополнительно содержат по меньшей мере один дополнительный компонент, выбранный из поверхностно-активных веществ, антиоксидантов, разбавителей и тому подобное.
68. Композиция по п.52, где алкилированный триарилфосфатный эфир a), b) и/или c) представляет собой алкилированный триарилфосфатный эфир, содержащий:
a) в диапазоне приблизительно от 90 до приблизительно 92 мас.% ИФФ, в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 0,75 мас.% ТФФ, в диапазоне приблизительно от 1 до приблизительно 3 мас.% ДТФФ, в диапазоне приблизительно от 0,05 до приблизительно 0,15 мас.% ТТФФ, и в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 0,75 мас.% 2,4-ДДФ; или
b) в диапазоне приблизительно от 94 до приблизительно 96 мас.% ИФФ, в диапазоне приблизительно от 3,5 до приблизительно 5,5 мас.% ДТФФ, и в диапазоне приблизительно от 0,1 до приблизительно 0,3 мас.% ТТФФ; или
c) в диапазоне приблизительно от 71 до приблизительно 73 мас.% ИФФ, в диапазоне приблизительно от 0,05 до приблизительно 0,15 мас.% ТФФ, в диапазоне приблизительно от 26 до приблизительно 28 мас.% ДТФФ, и в диапазоне приблизительно от 0,5 до приблизительно 0,7 мас.% ТТФФ.