杭州化工2003.33(2)——————————————————————————————————————————————————————5亚磷酸二甲酯的合成李守勤,何红平,李祖林(杭州大自然有机化工实业有限公司,浙江杭州3looll)摘要:研究了用三氯化磷和甲醇为原料合成亚磷酸=甲酯的方法,考察了影响反应的因素,结果表明当n(Pcl3):n(cH30H)=l:3.4,滴加反应80而n,补充反应30111in,反应液相温度0~5。C时,产品产率达86.2%,效果最好。关键词:亚磷酸=甲酯;三氯化磷;甲醇;合成fQ乙侈l前言亚磷酸二甲酯是纺织品新型阻燃剂一cP的重要原料,也可用于润滑油极压抗磨剂、有机含磷型缓蚀剂合成等。亚磷酸二甲酯合成方法国内外都有一些报道,多是采用将三氯化磷滴加到含溶剂的甲醇中,在充氮气的保护下搅拌低温反应,经减压蒸馏而制得。其缺点是反应时间长、副反应多,溶剂与氯甲烷回收困难,产品得率低。本文通过特殊工艺合成亚磷酸二甲酯,克服了以上缺点。2实验部分2.1原料厦仪器三氯化磷,AR,亭新化工试剂厂;无水甲醇,AR,杭州化工试剂厂;cc一8A型气相色谱仪;wFD一7G型红外分光光度计。2四口烧瓶中有一定量的甲醇,烧瓶用冷却水冷却,开动水泵及搅拌,保持一定滴加速度,三只滴液漏斗同时开始滴加,使三只滴液漏斗基本同时滴完,整个过程保持真空度在一O.04~一0.()6MPa,滴加完成后再反应一段时间,然后减压蒸馏收集65~72℃馏分(1.73kPa),即为产品,产率达86.2%。用气相色谱分析,产品中亚磷酸二甲酯含量达9734%,其红外光谱图与亚磷酸二甲酯标准红外光谱图完全一致。3结果及讨论三氯化磷与甲醇反应剧烈并大量放热,通过两次滴加甲醇,使反应缓和,防止局部升温过高,并可有效地排除氯化氢气体,大大减少了副反应的产生机会。3.1进料方式对产率的影响进料方式对产率的影响见表1。表l进料方式对反应产率的影响进料方式2反应原理PCI3+3CH30H一(CH30)2P—OH+CH3Cl+2HCl甲醇滴人装有t氯化磷的烧机q,哑磷酸二甲酯可以与氯化氢继续进行脱烷基反应,生成亚磷酸单酯和亚磷酸副产品。2.3试验步骤将装有2nml的甲醇的滴液漏斗与装有1mol。氯化磷滴^裳有甲醇的烧帆巾甲醇和三氯化磷一次性滴加别反应上{}内甲醇分两次和三氯化磷滴加到反应塔内等筹蚍的三氯化磷滴液漏斗直接通入装有填料的反应塔上部,在反应塔中部再接一个装有lmol甲醇的滴液漏斗,反应塔与四口烧瓶相连,烧瓶上安装温度计、搅拌器及冷凝管,冷凝管上端接水喷射泵。高。从表1可以看出,不同的进料方式对产率有很大影响,通过分步滴加甲醇,使产率有了较大提3.2三氯化磷与醇的摩尔比对产率的影响万方数据 ——一一。在滴加之前,应先在四口烧瓶中放少量甲醇,3s——————苎型些三!竺:竺!!!4液相温度对产率的影响由于本实验反应大部分在填料塔内完成,需要控制的温度只是瓶内的液相温度。表4液相温度对产率的影响一lO—O一5~00~55一1010一20可使未反应完的中间产品继续反应,并使反应瓶内保持一定的液相低温。表2n{Pcb):n(cH30H)对产率的影晌785—丛熙啦:坚里!塑!~一!垩!墨——1·1“7858642132468缸78684】·3l32884】76Ol:384,5从表2可以看出,当PCI3与cH30H摩尔比为l:3.4时产率最大。3.3滴加时间对产率的影响由于本实验反应主要在滴加时完成,而在反应瓶内的反应只是起到补充反应作用。表3滴加时间对产率的影响由表4可以看出,液相温度对产率有一定影响,温度低滞留液相的氯化氢不易排出;温度高,副反应加剧,产率低,因此液相温度控制在o~5℃比较理想。4结论本实验合成亚磷酸二甲酯,技术j:可行.优点是副反应少,产品纯度高,产率高,不需要溶剂,污染少,而且有利于产品的连续化生产。较好的反应条件是,甲醇分两次滴加,n(Pcl3):R(c地0H)=l:3.4,滴加反直80诚n,补充反应30111in,烧瓶内液相温度0~5℃,产率86.2%。从表3可以看出,滴加时间对产率有很大影响,滴加太快使得反应局部温度过高,副反应增加,产率下降;滴加太慢,反应时间过长,产率反而F降,闰此最佳滴加时间应为80血n。对于补充反应时间,经多次实验,发现以30mn较好,时间过长,副反应增加,产率下降。在反应结束后,应马上提高真空,快速除去氯化氢气体,减少副反应的发生。参考文献:【1]段行信实用精细有机台戒手册北京:化学工业出版社20∞[2]李在国有机中间体制备.北京:化学丁_业出版社.200l【3]张凯亚磷酸二甲酯气桕色谱分析大垤化ⅣI二.1987,(4)【4JⅥadlmhche|『lDmm,1973,23(11):554一s56o社o¥}缔:’柞。‰≈铲烯{坏蛳如社坏蟓龆趟辖她脚坏如黼帑蠕蜉群蚴池橼蟒坏如科杯蜘帑‰世苛嘶叫帑帑蠕?秘坏‰F稚。’坏¥秘2¥欢迎订阅欢迎刊发广告《宁夏石油化工》2003年征订启示《宁夏石油化工》是国内外公开发行的石化类练合性科技期刊,1981年创刊,国际统一刊号麟N1672—3058,国内刊号cN64一1053/1'E。广告许可证证号:6400004000014。本刊为季刊,大J6开本,每期定价8元,全年32元。本刊主要报道栏目:专论与综述、企业风采、科研与生产、化工产品的分析与测试、化工设计、化工机械、新产品、新工艺、新技术的开发及应用、化工环保、安全生产、_[业自动化、政策要闻、国内外科技信息、市场信息、主要化工产品的统计与价格等。读者对象:石化及相关行业企业的经营者、管理者、科研人员、高校师生及一切有志于石化行业发展的有识之士、市场营销人员等。凡订阅者可直接向《宁夏石油化工》编辑部订阅。开户行:工行银川西城支行账号:29020021092000230(∞户名:《宁夏石油化工》编辑部地址:银川市文化西街107号邮编:750001联系人:张萍电话:(0951)5045375万方数据 亚磷酸二甲酯的合成
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李守勤, 何红平, 李祖林
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参考文献(4条)
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