Дициклогексилхлорфосфин(ссылка на ДКП:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) представляет собой фосфорорганическое соединение с различными применениями. В этой статье будут представлены различные методы синтеза DCP с точки зрения реакции эпоксидирования, реакции алкилирования, реакции дегидрохлорирования, реакции пирофосфорилирования и так далее.
1. Метод реакции эпоксидирования:
Метод реакции эпоксидирования является одним из наиболее распространенных способов получения ДХФ. Сначала этиленоксид взаимодействует с триаконом с получением эпоксидированного продукта. Затем эпоксидированный продукт алкилировали трициклогексилкетоном с получением ДХФ. Преимущество этого метода заключается в том, что условия реакции можно эффективно контролировать для получения продуктов DCP высокой чистоты.
Экспериментальные шаги:
1.1. Реакция эпоксидирования:
Поместите 100 мл безводного хлорида алюминия в подготовленную баню со льдом и добавьте 2,30 г трицерона с помощью мешалки. Перемешивают при температуре 5-10 в течение 15 минут, затем добавляют 2,03 г этиленоксида и перемешивают реакционную смесь при температуре 0-5 в течение 2 часов. После реакции добавляли 50 мл воды для доведения рН до 7-8 и супернатант оставляли при комнатной температуре на ночь. После накопления осадка его собирали центрифугированием, однократно промывали, а затем сушили в эксикаторе с получением белого твердого продукта под вакуумом.
1.2. Обработка аммиаком:
Смешайте 1 г белого твердого вещества, полученного выше, с 5 мл раствора тетрахлорида титана и перемешайте при комнатной температуре, добавьте 0,5 мл аммиачной воды, пока реакционный раствор не станет темно-красным, и продолжайте перемешивание при комнатной температуре в течение 2 часы. Затем его дважды промывали водой и сушили в эксикаторе до получения коричневого блестящего продукта под вакуумом.
1.3. Реакция алкилирования:
Полученный выше продукт с коричневым блеском смешивали с 20 мл трициклогексилметанола и перемешивали при комнатной температуре, добавляли 50 мг сернокислотного катализатора и реакцию перемешивания продолжали в течение 2 часов. После реакции добавляют соответствующее количество воды для разбавления, доводят рН до 7-8 с помощью гидроксида натрия, а затем экстрагируют н-бутанолом 3 раза. Органические фазы собирали, сушили над безводным хлоридом натрия и удаляли растворитель, получая коричневый жидкий продукт.
1.4. Кристаллизационное разделение:
Жидкий продукт выдерживают при низкой температуре (0 градусов) в течение ночи, и в этих условиях кристаллизуется белый твердый продукт. Кристаллы однократно промывали на фильтре, сушили в эксикаторе и получали целевой продукт ДХФ в условиях вакуума.
|
|
|
Механизм реакции DCP, полученного методом реакции эпоксидирования, следующий:
Во-первых, реакция эпоксидирования этиленоксида триаконом приводит к образованию эпоксидированных продуктов. Затем под действием раствора тетрахлорида титана и аммиака эпоксидированный продукт обезвоживали и хлорировали. Наконец, продукт алкилировали спиртом с получением целевого продукта DCP.
Таким образом, метод реакции эпоксидирования является эффективным и простым методом получения DCP. Однако при экспериментальной эксплуатации следует обращать внимание на рабочие характеристики, чтобы избежать образования токсичных и раздражающих газов и обеспечить безопасную работу во время эксперимента.
2. Метод реакции алкилирования:
Метод реакции алкилирования также является одним из важных методов получения ДХФ. В этом способе в качестве сырья обычно используют тетрахлорид фосфора и трициклогексилметанол, при этом трициклогексилметанол добавляют в избытке. В реакции тетрахлорид фосфора сначала реагирует с трициклогексилметанолом, а затем реагирует с трициклогексилметанолом в присутствии промежуточного соединения трициклогексилметилфосфита с получением в конечном итоге продукта DCP.
Экспериментальные шаги:
2.1. Смешанная реакция алкилирующего агента и реагента:
Растворяют 30 г гидроокиси трициклогексилфосфорной кислоты в 100 мл эфира, добавляют 20 мл окиси этилена и выдерживают при комнатной температуре в течение 12 часов для реакции. В этот момент продукт представляет собой диметилтрициклогексилэпоксифосфат.
Медленно добавьте водный раствор тетрахлорида свинца к трициклогексилэпоксидиметилфосфату, нейтрализуйте до pH=5, затем добавьте хлороформ, и реагенты можно будет медленно разделить на фазы с помощью сухого хлорида натрия. Органическую фазу собирали, один раз промывали и перегоняли с получением белого прозрачного жидкого продукта.
2.2. Обработка аммиаком:
Полученный выше белый прозрачный жидкий продукт смешивали с 10 мл аммиачной воды, перемешивали при комнатной температуре и реагировали в течение 2 часов. После реакции его дважды промывали водой и сушили центрифугированием, получая продукт со светло-желтым блеском.
2.3. Реакция щелочного гидролиза:
Вышеупомянутый продукт светло-желтого цвета смешивают с 50 мл н-гексана, добавляют 10 мл 2,5 моль/л раствора гидроксида натрия и реагируют при 65°С в течение 1 часа. После реакции продукт разделяют на органическую и водную фазы.
2.4. Осаждение и фильтрация:
Органические фазы собирали и белое твердое вещество осаждали с помощью осушителя, затем фильтровали и один раз промывали, получая белый порошкообразный продукт.
2.5. Восстановление перегонкой:
Полученный выше белый порошкообразный продукт помещают в перегонный аппарат для перегонки и извлекают целевой продукт DCP. Отметим, что при перегонке следует контролировать температуру и снижать давление для получения высокочистых продуктов ДХФ.
Механизм реакции синтеза ДХФ методом реакции алкилирования следующий:
Сначала алкилирующий агент оксид этилена подвергается реакции раскрытия кольца с трициклогексил-окисленным фотогидрофосфатом с образованием эпоксидированного продукта трициклогексилдиметилэпоксифосфата. Затем добавление аммиачной воды уменьшит количество реагента с образованием диацетата трициклогексилэпоксифосфата.
Наконец, в результате реакции щелочного гидролиза гидроксида натрия диацетат трициклогексилэпоксифосфата и н-гексан подвергаются реакции алкилирования спирта с образованием целевого продукта DCP. Механизм реакции понятен, процесс реакции прост и удобен, подходит для нужд различных лабораторий и промышленного производства.
Таким образом, метод реакции алкилирования является эффективным и простым методом получения ДХФ. Во время экспериментальной эксплуатации следует обращать внимание на эксплуатационные характеристики, чтобы избежать образования токсичных и раздражающих газов и выполнять безопасную работу во время эксперимента.
3. Метод реакции дегидрохлорирования:
Метод реакции дегидрохлорирования также является одним из важных методов получения ДХФ. В этом методе в качестве сырья используется трициклогексилкетон, а для проведения реакции используется трихлорид фосфора в качестве дегидрирующего агента. В этой реакции трициклогексилкетон и трихлорид фосфора подвергаются реакции дегидрохлорирования с образованием промежуточного соединения трициклогексилметилфосфита, а затем реагируют с избытком трициклогексилметанола с образованием продукта DCP.
Экспериментальные шаги:
(1) Предварительная обработка дициклогексилхлорфосфином
Поместите дициклогексилхлорфосфин в эксикатор и высушите при 80°С до постоянной массы.
(2) Растворение дициклогексилхлорфосфина:
Поместите предварительно обработанный дициклогексилхлорфосфин в четыреххлористый углерод и перемешайте магнитной мешалкой до полного растворения.
(3) Добавьте трихлоруксусную кислоту:
К полученному выше раствору добавляют трихлоруксусную кислоту в молярном соотношении 1:2 и перемешивают реакционную смесь под действием магнитной силы в течение 1 часа.
(4) Добавьте хлорид железа:
К вышеуказанной реакционной смеси добавляют хлорид двухвалентного железа в молярном отношении 1:1,2.
(5) Добавьте пропанол:
К вышеуказанной реакционной смеси по каплям добавляли пропанол в количестве 50% трихлоруксусной кислоты.
(6) Реакция в течение 24 часов:
В атмосфере азота реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 24 часов.
(7) Очистка от осадков:
Реакционную смесь центрифугировали на центрифуге, собирали надосадочную жидкость и осадок. Супернатант помещали обратно в исходный стакан, осадок промывали абсолютным этанолом и снова центрифугировали для получения твердого продукта ДХП.
(8) Сушка:
Поместите полученный выше твердый продукт в печь и высушите при температуре 60 градусов, пока он не достигнет постоянного веса.
Механизм реакции дегидрохлорирования дициклогексилхлорфосфина выглядит следующим образом:
Сначала дициклогексилхлорфосфин и трихлоруксусная кислота реагируют в четыреххлористом углероде с образованием дициклогексилфосфорилхлорформиата и ионов хлорида.
Затем в условиях добавления хлорида двухвалентного железа образуются дициклогексилфосфорилхлорид и FeCl2.
Затем в условиях добавления пропанола дициклогексилфосфорилхлорид и пропанол реагируют с образованием дициклогексилфосфиноксида и HCl.
Наконец, проводят реакцию в атмосфере сухого азота в течение 24 часов с образованием дициклогексилхлорфосфина.
Таким образом, реакция дегидрохлорирования является эффективным и простым методом получения дициклогексилхлорфосфина. Во время экспериментальной эксплуатации следует обращать внимание на эксплуатационные характеристики, чтобы избежать образования токсичных и раздражающих газов и выполнять безопасную работу во время эксперимента.
4. Метод реакции пирофосфорилирования:
Метод реакции пирофосфорилирования также является одним из важных методов получения ДХФ. В этом методе в качестве сырья используется триоксид алкилфосфора, который реагирует с трициклогексилметанолом, а затем проводятся такие этапы, как нагревание и дегидратация, чтобы окончательно получить DCP.
Экспериментальная процедура
(1) Предварительная обработка дициклогексиламина:
Поместите дициклогексиламин в эксикатор и высушите при 80°С до постоянной массы.
(2) Приготовьте реакционную смесь:
Предварительно обработанный дициклогексиламин добавляли к сухому ДМФ и перемешивали под действием магнитной силы до его полного растворения, затем добавляли ТЭП и реакционную смесь продолжали перемешивать под действием магнитной силы в течение 1 часа.
(3) обработка фосгеном:
Используйте фосген, чтобы нейтрализовать HCl, полученный на предыдущем этапе, и превратить его в оксид дициклогексилхлорфосфина. Процесс реакции необходимо проводить при более низкой температуре, чтобы избежать образования вредных газов. Фосген Добавляют вышеуказанную смесь в молярном соотношении 1:2, время реакции составляет около 30 мин.
(4) Очистка от осадков:
Поместите реакционную смесь в бензол или четыреххлористый углерод, экстрагируйте и удалите гигроскопический агент, затем профильтруйте, чтобы получить осадок, и поместите его в сушильный шкаф для сушки до постоянной массы.
Механизм пирофосфатной реакции дициклогексилхлорфосфина следующий:
Сначала триэтилпирофосфат и дициклогексиламин реагируют в ДМФА с образованием оксида дициклогексилхлорфосфина и гидроксида триэтанола.
Затем используйте фосген, чтобы нейтрализовать HCl в вышеуказанной смеси и превратить ее в оксид дициклогексилхлорфосфина.
Наконец, дициклогексилхлорфосфин получают путем экстракции растворителем и обработки осаждением.
Таким образом, метод реакции пирофосфорилирования является эффективным и простым методом получения дициклогексилхлорфосфина. Во время экспериментальной эксплуатации следует обращать внимание на рабочие характеристики, чтобы избежать образования вредных газов и жидкостей и выполнять безопасные операции во время эксперимента. При этом необходимо обращать внимание на молярное соотношение реагентов и освоение условий реакции в эксперименте для обеспечения чистоты продукта реакции.
Вышеуказанные четыре реакции являются эффективными методами получения DCP со своими преимуществами и недостатками. Например, продукт DCP, полученный методом эпоксидирования, имеет высокую чистоту и высокий выход, но требует использования высококачественного сырья и катализаторов; в то время как метод реакции пирофосфорилирования требует надлежащего контроля температуры и времени, иначе трудно получить продукты с высоким выходом.
Короче говоря, вышеперечисленные методы имеют свои особенности, и для приготовления можно выбрать подходящий метод в соответствии с фактическими потребностями. Однако в практических применениях также необходимо обращать внимание на безопасную эксплуатацию и соблюдать соответствующие правила и стандарты для обеспечения безопасности и устойчивости производственного процесса.