Dicyklohexylklorfosfin(DCP-länk:https://www.BloomTechz.com/syntetisk-kemisk/organisk-intermediärer/dicyklohexylklorfosfin-CAS-16523-54-9.html) är en organofosforförening med olika tillämpningar. Detta dokument kommer att introducera olika syntesmetoder för DCP från aspekterna av epoxidationsreaktion, alkyleringsreaktion, dehydrokloreringsreaktion, pyrofosforyleringsreaktion och så vidare.
1. Epoxidationsreaktionsmetod:
Epoxidationsreaktionsmetoden är en av de vanligaste metoderna för att framställa DCP. Först reageras etylenoxid med triakon för att erhålla en epoxiderad produkt. Därefter alkylerades den epoxiderade produkten med tricyklohexylketon för att erhålla DCP. Fördelen med denna metod är att reaktionsbetingelserna kan kontrolleras effektivt för att erhålla DCP-produkter med hög renhet.
Experimentella steg:
1.1. Epoxidationsreaktion:
Häll 100 ml vattenfri aluminiumklorid i det preparerade isbadet och tillsätt 2,30 g triceron med en omrörarstav. Rör om vid 5-10 grad i 15 minuter, tillsätt sedan 2,03 g etylenoxid och rör om reaktionen vid 0-5 grad i 2 timmar. Efter reaktionen tillsattes 50 ml vatten för att justera pH till 7-8 och supernatanten lämnades vid rumstemperatur över natten. Efter att fällningen ackumulerats uppsamlades den genom centrifugering, tvättades en gång och torkades sedan i en exsickator för att erhålla en vit fast produkt under vakuum.
1.2. Ammoniakbehandling:
Blanda 1 g av det vita fasta ämnet som erhållits ovan med 5 mL titantetrakloridlösning och rör om vid rumstemperatur, tillsätt 0,5 mL ammoniakvatten tills reaktionslösningen blir mörkröd, och fortsätt omrörningen vid rumstemperatur i 2 timmar. Därefter tvättades den två gånger med vatten och torkades i en exsickator för att erhålla en brunglansprodukt under vakuum.
1.3. Alkyleringsreaktion:
Produkten med brun lyster erhållen ovan blandades med 20 ml tricyklohexylmetanol och omrördes vid rumstemperatur, 50 mg svavelsyrakatalysator tillsattes och omröringsreaktionen fortsattes under 2 timmar. Efter reaktionen, tillsätt en lämplig mängd vatten för utspädning, justera pH till 7-8 med natriumhydroxid och extrahera sedan med n-butanol i 3 gånger. De organiska faserna uppsamlades, torkades över vattenfri natriumklorid, och lösningsmedlet avlägsnades för att erhålla en brun flytande produkt.
1.4. Kristallisationsseparation:
Den flytande produkten placeras vid låg temperatur (0 grad) över natten, och en vit fast produkt kristalliserar under dessa förhållanden. Kristallerna tvättades en gång på filtret, torkades i en exsickator och målprodukten DCP erhölls under vakuumbetingelser.
|
|
|
Reaktionsmekanismen för DCP framställd med epoxidationsreaktionsmetoden är som följer:
För det första ger epoxidationsreaktionen av etylenoxid med triakon epoxiderade produkter. Sedan, under inverkan av titantetrakloridlösning och ammoniak, dehydratiserades och klorerades den epoxiderade produkten. Slutligen alkylerades produkten med alkohol för att erhålla målprodukten DCP.
Sammanfattningsvis är epoxidationsreaktionsmetoden en effektiv och enkel metod för framställning av DCP. I den experimentella operationen bör dock uppmärksamhet ägnas åt driftsspecifikationerna, för att undvika generering av giftiga och irriterande gaser och för att utföra säker drift under experimentet.
2. Alkyleringsreaktionsmetod:
Alkyleringsreaktionsmetoden är också en av de viktiga metoderna för att framställa DCP. Denna metod använder i allmänhet fosfortetraklorid och tricyklohexylmetanol som råmaterial, varvid tricyklohexylmetanol tillsätts i överskott. I reaktionen reagerar fosfortetraklorid först med tricyklohexylmetanol och reagerar sedan med tricyklohexylmetanol i närvaro av en mellanprodukt av tricyklohexylmetylfosfit för att slutligen erhålla en DCP-produkt.
Experimentella steg:
2.1. Blandad reaktion av alkyleringsmedel och reaktant:
Lös 30 g tricyklohexylfosforsyraväteoxid i 100 ml eter, tillsätt 20 ml etylenoxid och placera den i rumstemperatur i 12 timmar för att reagera. Vid denna tidpunkt är produkten dimetyltricyklohexylepoxifosfat.
Tillsätt blytetraklorid vattenlösning långsamt till tricyklohexylepoxidimetylfosfat, neutralisera till pH =5, tillsätt sedan kloroform, och reaktanterna kan fassepareras långsamt med hjälp av torr natriumklorid. Den organiska fasen uppsamlades, tvättades en gång och destillerades för att erhålla en vit transparent flytande produkt.
2.2. Ammoniakbehandling:
Den vita transparenta flytande produkten som erhållits ovan blandades med 10 ml ammoniakvatten, omrördes vid rumstemperatur och fick reagera i 2 timmar. Efter reaktionen tvättades den två gånger med vatten och torkades genom centrifugering för att erhålla en produkt med ljusgul lyster.
2.3. Alkalisk hydrolysreaktion:
Blanda ovan nämnda produkt med ljusgul lyster med 50 ml n-hexan, tillsätt 10 ml 2,5 mol/L natriumhydroxidlösning och reagera vid 65 grader Celsius i 1 timme. Efter reaktionen, dela upp produkten i en organisk fas och en vattenfas.
2.4. Sedimentering och filtrering:
De organiska faserna uppsamlades och en vit fast substans fälldes ut med hjälp av ett torkmedel, filtrerades sedan och tvättades en gång för att erhålla en vit pulverformig produkt.
2.5. Återvinning genom destillation:
Den vita pulverformiga produkten som erhållits ovan placeras i en destillationsanordning för destillation, och målprodukten DCP utvinns. Observera att under destillation bör temperaturen kontrolleras och trycket reduceras för att erhålla DCP-produkter med hög renhet.
Reaktionsmekanismen för syntesen av DCP genom alkyleringsreaktionsmetoden är som följer:
Först genomgår alkyleringsmedlet etylenoxid en ringöppningsreaktion med tricyklohexyloxiderat fotovätefosfat för att generera den epoxiderade produkten tricyklohexyldimetylepoxifosfat. Sedan kommer tillsatsen av ammoniakvatten att reducera reaktanten för att generera tricyklohexylepoxifosfatdiacetat.
Slutligen, genom den alkaliska hydrolysreaktionen av natriumhydroxid, genomgår tricyklohexylepoxifosfatdiacetat och n-hexan en alkoholalkyleringsreaktion för att generera målprodukten DCP. Reaktionsmekanismen är tydlig, reaktionsprocessen är enkel och lätt och lämpar sig för behoven hos olika laboratorier och industriell produktion.
Sammanfattningsvis är alkyleringsreaktionsmetoden en effektiv och enkel metod för framställning av DCP. Under den experimentella operationen bör uppmärksamhet ägnas åt driftsspecifikationerna, för att undvika generering av giftiga och irriterande gaser och för att utföra säker drift under experimentet.
3. Dehydrokloreringsreaktionsmetod:
Dehydrokloreringsreaktionsmetoden är också en av de viktiga metoderna för framställning av DCP. Metoden använder tricyklohexylketon som råmaterial och använder fosfortriklorid som dehydreringsmedel för att utföra reaktionen. I reaktionen genomgår tricyklohexylketon och fosfortriklorid en dehydrokloreringsreaktion för att generera en tricyklohexylmetylfosfitmellanprodukt och reagerar sedan med överskott av tricyklohexylmetanol för att generera en DCP-produkt.
Experimentella steg:
(1) Förbehandling Dicyklohexylklorfosfin
Lägg dicyklohexylklorfosfin i en exsickator och torka vid 80 grader tills vikten är konstant.
(2) Upplösning av dicyklohexylklorfosfin:
Lägg den förbehandlade dicyklohexylklorfosfinen i koltetraklorid och rör om magnetiskt tills den är helt upplöst.
(3) Tillsätt triklorättiksyra:
Tillsätt triklorättiksyra till ovanstående lösning i ett molförhållande av 1:2 och rör om reaktionen under magnetisk kraft i 1 timme.
(4) Tillsätt järnklorid:
Tillsätt järn(II)klorid till ovanstående reaktionsblandning i ett molförhållande av 1:1,2.
(5) Tillsätt propanol:
Propanol sattes droppvis till ovanstående reaktionsblandning i en mängd av 50% triklorättiksyra.
(6) Reaktion i 24 timmar:
Under en kväveatmosfär fick reaktionsblandningen omröras vid rumstemperatur under 24 timmar.
(7) Nederbördsbehandling:
Reaktionsblandningen centrifugerades i en centrifug och supernatanten och fällningen uppsamlades. Supernatanten placerades tillbaka i den ursprungliga bägaren, fällningen tvättades med absolut etanol och centrifugerades igen för att erhålla den fasta produkten av DCP.
(8) Torkbehandling:
Sätt den fasta produkten som erhållits ovan i en ugn och torka vid 60 grader tills den når en konstant vikt.
Dehydrokloreringsreaktionsmekanismen för dicyklohexylklorfosfin är som följer:
Först reagerar dicyklohexylklorfosfin och triklorättiksyra i koltetraklorid för att producera dicyklohexylfosforylkoroformiat och kloridjoner.
Sedan, under förutsättning att järn(II)klorid tillsätts, genereras dicyklohexylfosforylklorid och FeCl2.
Sedan, under villkoret av tillsats av propanol, reagerar dicyklohexylfosforylklorid och propanol för att generera dicyklohexylfosfinoxid och HCl.
Reagera slutligen i torr kväveatmosfär i 24 timmar för att generera dicyklohexylklorfosfin.
Sammanfattningsvis är dehydrokloreringsreaktionen en effektiv och enkel metod för framställning av dicyklohexylklorfosfin. Under den experimentella operationen bör uppmärksamhet ägnas åt driftsspecifikationerna, för att undvika generering av giftiga och irriterande gaser och för att utföra säker drift under experimentet.
4. Pyrofosforyleringsreaktionsmetod:
Pyrofosforyleringsreaktionsmetoden är också en av de viktiga metoderna för att framställa DCP. Metoden använder alkylfosfortrioxid som råvara, reagerar den med tricyklohexylmetanol och genomgår sedan steg som uppvärmning och dehydrering för att slutligen få DCP.
experimentell procedur
(1) Förbehandling av dicyklohexylamin:
Lägg dicyklohexylamin i en exsickator och torka vid 80 grader till konstant vikt.
(2) Förbered reaktionsblandningen:
Den förbehandlade dicyklohexylaminen sattes till torr DMF och omrördes under magnetisk kraft för att helt upplösa den, sedan tillsattes TEP och reaktionen fortsattes att röra om under magnetisk kraft i 1 timme.
(3) Fosgenbehandling:
Använd fosgen för att neutralisera den HCl som producerades i föregående steg och omvandla den till dicyklohexylklorfosfinoxid. Reaktionsprocessen måste utföras vid en lägre temperatur för att undvika generering av skadliga gaser. Fosgen Tillsätt ovanstående blandning i ett molförhållande av 1:2, och reaktionstiden är ca 30 min.
(4) Nederbördsbehandling:
Häll reaktionsblandningen i bensen eller koltetraklorid, extrahera och avlägsna det hygroskopiska medlet, filtrera sedan för att erhålla fällningen och placera den i en ugn för att torka till konstant vikt.
Pyrofosfatreaktionsmekanismen för dicyklohexylklorfosfin är som följer:
Först reagerar trietylpyrofosfat och dicyklohexylamin i DMF för att generera dicyklohexylklorfosfinoxid och trietanolhydroxid.
Använd sedan fosgen för att neutralisera HCl i ovanstående blandning och omvandla den till dicyklohexylklorfosfinoxid.
Slutligen erhålls dicyklohexylklorfosfin genom lösningsmedelsextraktion och fällningsbehandling.
Sammanfattningsvis är pyrofosforyleringsreaktionsmetoden en effektiv och enkel metod för framställning av dicyklohexylklorfosfin. Under den experimentella operationen bör uppmärksamhet ägnas åt driftsspecifikationerna, för att undvika generering av skadliga gaser och vätskor och för att utföra säkra operationer under experimentet. Samtidigt är det nödvändigt att uppmärksamma det molära förhållandet mellan reaktanterna och behärskning av reaktionsbetingelserna i experimentet för att säkerställa renheten hos reaktionsprodukten.
Ovanstående fyra reaktioner är alla effektiva metoder för framställning av DCP, med sina egna fördelar och nackdelar. Till exempel har DCP-produkten som framställts med epoxideringsmetoden hög renhet och högt utbyte, men den behöver använda högkvalitativa råmaterial och katalysatorer; medan pyrofosforyleringsreaktionsmetoden kräver korrekt temperatur- och tidskontroll, annars är det svårt att erhålla högutbytesprodukter.
Kort sagt, ovanstående metoder har sina egna egenskaper, och en lämplig metod kan väljas för förberedelse enligt faktiska behov. Men i praktiska tillämpningar är det också nödvändigt att vara uppmärksam på säker drift och följa relevanta föreskrifter och standarder för att säkerställa säkerheten och hållbarheten i produktionsprocessen.