Diciclohexilclorfosfină(link DCP:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) este un compus organofosforic cu diverse aplicații. Această lucrare va introduce diverse metode de sinteză a DCP din aspectele reacției de epoxidare, reacției de alchilare, reacției de dehidroclorurare, reacției de pirofosforilare și așa mai departe.
1. Metoda de reacție de epoxidare:
Metoda de reacție de epoxidare este una dintre cele mai comune metode de preparare a DCP. Mai întâi, oxidul de etilenă reacţionează cu triaconul pentru a obţine un produs epoxidat. Apoi, produsul epoxidat a fost alchilat cu triciclohexil cetonă pentru a obține DCP. Avantajul acestei metode este că condițiile de reacție pot fi controlate eficient pentru a obține produse DCP de înaltă puritate.
Etape experimentale:
1.1. Reacția de epoxidare:
Puneți 100 ml de clorură de aluminiu anhidru în baia de gheață pregătită și adăugați 2,30 g de triceronă cu un baton de agitare. Se agită la 5-10 grade timp de 15 minute, apoi se adaugă 2,03 g de oxid de etilenă și se agită reacția la 0-5 grade timp de 2 ore. După reacție, s-au adăugat 50 mL de apă pentru a ajusta pH-ul la 7-8, iar supernatantul a fost lăsat la temperatura camerei peste noapte. După ce precipitatul s-a acumulat, acesta a fost colectat prin centrifugare, spălat o dată și apoi uscat într-un esicator pentru a obține un produs solid alb sub vid.
1.2. Tratament cu amoniac:
Se amestecă 1 g din solidul alb obținut mai sus cu 5 ml de soluție de tetraclorură de titan și se agită la temperatura camerei, se adaugă 0,5 ml de apă cu amoniac până când soluția de reacție devine roșu închis și se continuă agitarea la temperatura camerei timp de 2 ore. Apoi a fost spălat de două ori cu apă și uscat într-un esicator pentru a obține un produs cu luciu maro sub vid.
1.3. Reacția de alchilare:
Produsul cu luciu maro obţinut mai sus a fost amestecat cu 20 ml de triciclohexilmetanol şi agitat la temperatura camerei, s-au adăugat 50 mg de catalizator de acid sulfuric şi reacţia de agitare a fost continuată timp de 2 ore. După reacție, adăugați o cantitate adecvată de apă pentru diluare, ajustați pH-ul la 7-8 cu hidroxid de sodiu și apoi extrageți cu n-butanol de 3 ori. Fazele organice au fost colectate, uscate pe clorură de sodiu anhidru şi solventul a fost îndepărtat pentru a obţine un produs lichid maro.
1.4. Separarea prin cristalizare:
Produsul lichid este plasat la temperatură scăzută (0 grade) peste noapte și un produs solid alb cristalizează în aceste condiții. Cristalele au fost spălate o dată pe filtru, uscate într-un esicator și produsul țintă DCP a fost obținut în condiții de vid.
|
|
|
Mecanismul de reacție al DCP preparat prin metoda reacției de epoxidare este următorul:
În primul rând, reacția de epoxidare a oxidului de etilenă cu triaconul produce produse epoxidate. Apoi, sub acțiunea soluției de tetraclorură de titan și a amoniacului, produsul epoxidat a fost deshidratat și clorurat. În cele din urmă, produsul a fost alchilat cu alcool pentru a obţine produsul ţintă DCP.
În concluzie, metoda reacției de epoxidare este o metodă eficientă și simplă pentru prepararea DCP. Cu toate acestea, în operațiunea experimentală, trebuie acordată atenție specificațiilor de funcționare, pentru a evita generarea de gaze toxice și iritante și pentru a efectua o funcționare sigură în timpul experimentului.
2. Metoda de reacție de alchilare:
Metoda de reacție de alchilare este, de asemenea, una dintre metodele importante pentru prepararea DCP. Această metodă utilizează în general tetraclorură de fosfor și triciclohexilmetanol ca materii prime, în care triciclohexilmetanol este adăugat în exces. În reacție, tetraclorura de fosfor reacționează mai întâi cu triciclohexilmetanol și apoi reacționează cu triciclohexilmetanol în prezența unui intermediar de triciclohexilmetil fosfit pentru a obține în final un produs DCP.
Etape experimentale:
2.1. Reacția mixtă a agentului de alchilare și reactantului:
Se dizolvă 30 g de oxid de hidrogen al acidului triciclohexil fosforic în 100 ml de eter, se adaugă 20 ml de oxid de etilenă și se pune la temperatura camerei timp de 12 ore pentru a reacționa. În acest moment, produsul este dimetil triciclohexil epoxifosfat.
Se adaugă încet soluție apoasă de tetraclorură de plumb la triciclohexil epoxi dimetilfosfat, se neutralizează la pH=5, apoi se adaugă cloroform, iar reactanții pot fi separați treptat de fază cu ajutorul clorurii de sodiu uscate. Faza organică a fost colectată, spălată o dată şi distilata pentru a obţine un produs lichid transparent alb.
2.2. Tratament cu amoniac:
Produsul lichid transparent alb obţinut mai sus a fost amestecat cu 10 ml de apă cu amoniac, agitat la temperatura camerei şi reacţionat timp de 2 ore. După reacţie, acesta a fost spălat de două ori cu apă şi uscat prin centrifugare pentru a obţine un produs cu luciu galben deschis.
2.3. Reacția de hidroliză alcalină:
Se amestecă produsul menționat mai sus cu luciu galben deschis cu 50 ml de n-hexan, se adaugă 10 ml de soluție de hidroxid de sodiu 2,5 mol/L și se reacționează la 65 de grade Celsius timp de 1 oră. După reacție, se împarte produsul într-o fază organică și o fază apoasă.
2.4. Sedimentare și filtrare:
Fazele organice au fost colectate și un solid alb a fost precipitat cu ajutorul unui desicant, apoi filtrat și spălat o dată pentru a obține un produs pulverulent alb.
2.5. Recuperare prin distilare:
Produsul pulbere alb obținut mai sus este pus într-un dispozitiv de distilare pentru distilare, iar produsul țintă DCP este recuperat. Rețineți că în timpul distilării, temperatura trebuie controlată și presiunea redusă pentru a obține produse DCP de înaltă puritate.
Mecanismul de reacție al sintezei DCP prin metoda reacției de alchilare este următorul:
Mai întâi, agentul de alchilare oxidul de etilenă suferă o reacție de deschidere a inelului cu fotohidrogen fosfat oxidat cu triciclohexil pentru a genera produsul epoxidat triciclohexil dimetil epoxifosfat. Apoi, adăugarea de apă amoniacală va reduce reactantul pentru a genera triciclohexil epoxifosfat diacetat.
În cele din urmă, prin reacția de hidroliză alcalină a hidroxidului de sodiu, diacetatul de triciclohexil epoxi fosfat și n-hexanul suferă o reacție de alchilare a alcoolului pentru a genera produsul țintă DCP. Mecanismul de reacție este clar, procesul de reacție este simplu și ușor și este potrivit pentru nevoile diferitelor laboratoare și producție industrială.
În concluzie, metoda reacției de alchilare este o metodă eficientă și simplă pentru prepararea DCP. În timpul operațiunii experimentale, trebuie acordată atenție specificațiilor de funcționare, pentru a evita generarea de gaze toxice și iritante și pentru a efectua funcționarea în siguranță în timpul experimentului.
3. Metoda de reacție de dehidroclorurare:
Metoda reacției de dehidroclorurare este, de asemenea, una dintre metodele importante pentru prepararea DCP. Metoda folosește triciclohexil cetona ca materie primă și folosește triclorura de fosfor ca agent de dehidrogenare pentru a efectua reacția. În reacție, triciclohexil cetona și triclorura de fosfor suferă o reacție de dehidroclorurare pentru a genera un intermediar triciclohexil metil fosfit și apoi reacţionează cu excesul de triciclohexil metanol pentru a genera un produs DCP.
Etape experimentale:
(1) Pretratare Diciclohexilclorofosfină
Puneți diciclohexilclorofosfină într-un esicator și uscați la 80 de grade până la greutate constantă.
(2) Dizolvarea diciclohexilclorofosfinei:
Se pune diciclohexilclorofosfina pretratată în tetraclorură de carbon și se amestecă magnetic până se dizolvă complet.
(3) Adăugați acid tricloracetic:
Se adaugă acid tricloracetic la soluția de mai sus la un raport molar de 1:2 și se agită reacția sub forță magnetică timp de 1 oră.
(4) Adăugați clorură feroasă:
Se adaugă clorură feroasă la amestecul de reacție de mai sus la un raport molar de 1:1,2.
(5) Adăugați propanol:
S-a adăugat propanol în picături la amestecul de reacţie de mai sus într-o cantitate de 50% acid tricloracetic.
(6) Reacție timp de 24 de ore:
Sub atmosferă de azot, amestecul de reacţie a fost lăsat să se agite la temperatura camerei timp de 24 de ore.
(7) Tratament cu precipitații:
Amestecul de reacţie a fost centrifugat într-o centrifugă, iar supernatantul şi precipitatul au fost colectate. Supernatantul a fost pus înapoi în paharul original, precipitatul a fost spălat cu etanol absolut și centrifugat din nou pentru a obține produsul solid de DCP.
(8) Tratament de uscare:
Se pune produsul solid obtinut mai sus intr-un cuptor si se usuca la 60 de grade pana ajunge la o greutate constanta.
Mecanismul de reacție de dehidroclorurare a diciclohexilclorofosfinei este următorul:
În primul rând, diciclohexilclorofosfina și acidul tricloracetic reacționează în tetraclorură de carbon pentru a produce ioni de clorură și coroformiat de diciclohexilfosforil.
Apoi, în condiția adăugării de clorură feroasă, se generează clorură de diciclohexilfosforil și FeCl2.
Apoi, sub condiția adăugării de propanol, clorura de diciclohexilfosforil și propanolul reacționează pentru a genera oxid de diciclohexilfosfină și HCI.
În cele din urmă, reacționează în atmosferă de azot uscat timp de 24 de ore pentru a genera diciclohexilclorofosfină.
În concluzie, reacția de dehidroclorurare este o metodă eficientă și simplă de preparare a Diciclohexilclorofosfinei. În timpul operațiunii experimentale, trebuie acordată atenție specificațiilor de funcționare, pentru a evita generarea de gaze toxice și iritante și pentru a efectua funcționarea în siguranță în timpul experimentului.
4. Metoda reacției de pirofosforilare:
Metoda reacției de pirofosforilare este, de asemenea, una dintre metodele importante pentru prepararea DCP. Metoda folosește trioxid de alchil fosfor ca materie primă, îl reacționează cu triciclohexilmetanol și apoi trece prin pași precum încălzirea și deshidratarea pentru a obține în final DCP.
procedura experimentala
(1) Pretratarea diciclohexilaminei:
Puneți diciclohexilamină într-un desicator și uscați la 80 de grade până la greutate constantă.
(2) Se prepară amestecul de reacție:
Diciclohexilamina pretratată s-a adăugat la DMF uscat și s-a agitat sub forță magnetică pentru a o dizolva complet, apoi s-a adăugat TEP și reacția a fost continuată sub agitare sub forță magnetică timp de 1 oră.
(3) Tratament cu fosgen:
Utilizați fosgen pentru a neutraliza HCl produs în etapa anterioară și transformați-l în oxid de diciclohexilclorofosfină. Procesul de reacție trebuie efectuat la o temperatură mai scăzută pentru a evita generarea de gaze nocive. Fosgen Se adaugă amestecul de mai sus într-un raport molar de 1:2 și timpul de reacție este de aproximativ 30 min.
(4) Tratamentul cu precipitații:
Se pune amestecul de reacție în benzen sau tetraclorură de carbon, se extrage și se îndepărtează agentul higroscopic, apoi se filtrează pentru a obține precipitatul și se pune într-un cuptor pentru a se usuca până la greutate constantă.
Mecanismul de reacție la pirofosfat al diciclohexilclorofosfinei este următorul:
În primul rând, pirofosfatul de trietil și diciclohexilamina reacționează în DMF pentru a genera oxid de diciclohexilclorofosfină și hidroxid de trietanol.
Apoi, utilizați fosgen pentru a neutraliza HCl din amestecul de mai sus și transformați-l în oxid de diciclohexilclorofosfină.
În cele din urmă, diciclohexilclorofosfina este obținută prin extracție cu solvent și tratament de precipitare.
În concluzie, metoda reacției de pirofosforilare este o metodă eficientă și simplă de preparare a Diciclohexilclorofosfinei. În timpul operațiunii experimentale, trebuie acordată atenție specificațiilor de funcționare, pentru a evita generarea de gaze și lichide nocive și pentru a efectua operațiuni în siguranță în timpul experimentului. În același timp, este necesar să se acorde atenție raportului molar al reactanților și stăpânirii condițiilor de reacție în experiment pentru a asigura puritatea produsului de reacție.
Cele patru reacții de mai sus sunt toate metode eficiente pentru prepararea DCP, cu propriile avantaje și dezavantaje. De exemplu, produsul DCP preparat prin metoda epoxidării are puritate ridicată și randament ridicat, dar trebuie să utilizeze materii prime și catalizatori de înaltă calitate; în timp ce metoda de reacție de pirofosforilare necesită un control adecvat al temperaturii și al timpului, altfel este dificil să se obțină produse cu randament ridicat.
Pe scurt, metodele de mai sus au propriile lor caracteristici, iar o metodă adecvată poate fi selectată pentru pregătire în funcție de nevoile reale. Cu toate acestea, în aplicațiile practice, este, de asemenea, necesar să se acorde atenție funcționării în siguranță și să se respecte reglementările și standardele relevante pentru a asigura siguranța și sustenabilitatea procesului de producție.