Dicykloheksylklorfosfin(DCP-lenke:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) er en organofosforforbindelse med forskjellige bruksområder. Denne artikkelen vil introdusere forskjellige syntesemetoder for DCP fra aspektene ved epoksidasjonsreaksjon, alkyleringsreaksjon, dehydrokloreringsreaksjon, pyrofosforyleringsreaksjon og så videre.
1. Epoksidasjonsreaksjonsmetode:
Epoksidasjonsreaksjonsmetoden er en av de vanligste metodene for å tilberede DCP. Først blir etylenoksid omsatt med triakon for å oppnå et epoksidert produkt. Deretter ble det epoksiderte produktet alkylert med tricykloheksylketon for å oppnå DCP. Fordelen med denne metoden er at reaksjonsbetingelsene kan kontrolleres effektivt for å oppnå DCP-produkter med høy renhet.
Eksperimentelle trinn:
1.1. Epoksidasjonsreaksjon:
Ha 100 ml vannfritt aluminiumklorid i det forberedte isbadet, og tilsett 2,30 g triceron med en rørestang. Rør ved 5-10 grad i 15 minutter, tilsett deretter 2,03 g etylenoksid, og rør reaksjonen ved 0-5 grad i 2 timer. Etter reaksjonen ble 50 ml vann tilsatt for å justere pH til 7-8, og supernatanten ble stående ved romtemperatur over natten. Etter at bunnfallet hadde samlet seg, ble det samlet ved sentrifugering, vasket én gang og deretter tørket i en ekssikkator for å oppnå et hvitt fast produkt under vakuum.
1.2. Ammoniakkbehandling:
Bland 1 g av det hvite faste stoffet oppnådd ovenfor med 5 mL titantetrakloridløsning og rør ved romtemperatur, tilsett 0,5 mL ammoniakkvann til reaksjonsløsningen blir mørkerød, og fortsett å røre ved romtemperatur i 2 timer. Deretter ble den vasket to ganger med vann og tørket i en ekssikkator for å oppnå et brunglansprodukt under vakuum.
1.3. Alkyleringsreaksjon:
Produktet med brun glans oppnådd ovenfor ble blandet med 20 ml tricykloheksylmetanol og omrørt ved romtemperatur, 50 mg svovelsyrekatalysator ble tilsatt, og omrøringsreaksjonen ble fortsatt i 2 timer. Etter reaksjonen, tilsett en passende mengde vann for fortynning, juster pH til 7-8 med natriumhydroksid, og ekstraher deretter med n-butanol i 3 ganger. De organiske fasene ble samlet, tørket over vannfritt natriumklorid, og løsningsmidlet ble fjernet for å oppnå et brunt flytende produkt.
1.4. Krystallisasjonsseparasjon:
Det flytende produktet plasseres ved lav temperatur (0 grad) over natten, og et hvitt fast produkt krystalliserer under disse forholdene. Krystallene ble vasket én gang på filteret, tørket i en eksikkator, og målproduktet DCP ble oppnådd under vakuumbetingelser.
|
|
|
Reaksjonsmekanismen til DCP fremstilt ved epoksidasjonsreaksjonsmetode er som følger:
For det første produserer epoksidasjonsreaksjonen av etylenoksid med triacon epoksiderte produkter. Deretter, under påvirkning av titantetrakloridløsning og ammoniakk, ble det epoksiderte produktet dehydrert og klorert. Til slutt ble produktet alkylert med alkohol for å oppnå målproduktet DCP.
Avslutningsvis er epoksidasjonsreaksjonsmetoden en effektiv og enkel metode for fremstilling av DCP. I den eksperimentelle operasjonen bør det imidlertid tas hensyn til driftsspesifikasjonene, for å unngå dannelse av giftige og irriterende gasser, og for å utføre sikker drift under eksperimentet.
2. Alkyleringsreaksjonsmetode:
Alkyleringsreaksjonsmetoden er også en av de viktige metodene for fremstilling av DCP. Denne metoden bruker vanligvis fosfortetraklorid og tricykloheksylmetanol som råmaterialer, hvori tricykloheksylmetanol tilsettes i overskudd. I reaksjonen reagerer fosfortetraklorid først med tricykloheksylmetanol, og reagerer deretter med tricykloheksylmetanol i nærvær av et mellomprodukt av tricykloheksylmetylfosfitt for til slutt å oppnå et DCP-produkt.
Eksperimentelle trinn:
2.1. Blandet reaksjon av alkyleringsmiddel og reaktant:
Løs opp 30 g tricykloheksylfosforsyrehydrogenoksid i 100 ml eter, tilsett 20 ml etylenoksid og plasser det ved romtemperatur i 12 timer for å reagere. På dette tidspunktet er produktet dimetyltricykloheksylepoksyfosfat.
Tilsett blytetraklorid vandig løsning sakte til tricykloheksylepoksy-dimetylfosfat, nøytraliser til pH =5, tilsett deretter kloroform, og reaktantene kan fasesepareres sakte ved hjelp av tørt natriumklorid. Den organiske fasen ble samlet, vasket én gang og destillert for å oppnå et hvitt gjennomsiktig flytende produkt.
2.2. Ammoniakkbehandling:
Det hvite gjennomsiktige flytende produktet oppnådd ovenfor ble blandet med 10 ml ammoniakkvann, omrørt ved romtemperatur og reagert i 2 timer. Etter reaksjonen ble den vasket to ganger med vann og tørket ved sentrifugering for å oppnå et produkt med lys gul glans.
2.3. Alkalisk hydrolysereaksjon:
Bland det ovennevnte produktet med lys gul glans med 50 ml n-heksan, tilsett 10 ml 2,5 mol/L natriumhydroksidløsning og reager ved 65 grader Celsius i 1 time. Etter reaksjonen deler du produktet i en organisk fase og en vandig fase.
2.4. Sedimentering og filtrering:
De organiske fasene ble samlet og et hvitt fast stoff ble utfelt ved hjelp av et tørkemiddel, deretter filtrert og vasket én gang for å oppnå et hvitt pulveraktig produkt.
2.5. Gjenvinning ved destillasjon:
Det hvite pulverformige produktet oppnådd ovenfor settes inn i en destillasjonsanordning for destillasjon, og målproduktet DCP gjenvinnes. Merk at under destillasjon bør temperaturen kontrolleres og trykket reduseres for å oppnå DCP-produkter med høy renhet.
Reaksjonsmekanismen for syntesen av DCP ved alkyleringsreaksjonsmetoden er som følger:
Først gjennomgår alkyleringsmidlet etylenoksid en ringåpningsreaksjon med tricykloheksyloksidert fotohydrogenfosfat for å generere det epoksiderte produktet tricykloheksyldimetylepoksyfosfat. Deretter vil tilsetning av ammoniakkvann redusere reaktanten for å generere tricykloheksylepoksyfosfatdiacetat.
Til slutt, gjennom den alkaliske hydrolysereaksjonen av natriumhydroksid, gjennomgår tricykloheksylepoksyfosfatdiacetat og n-heksan en alkoholalkyleringsreaksjon for å generere målproduktet DCP. Reaksjonsmekanismen er tydelig, reaksjonsprosessen er enkel og lett, og passer for behovene til ulike laboratorier og industriell produksjon.
Avslutningsvis er alkyleringsreaksjonsmetoden en effektiv og enkel metode for fremstilling av DCP. Under den eksperimentelle operasjonen bør det tas hensyn til driftsspesifikasjonene, for å unngå dannelse av giftige og irriterende gasser, og for å utføre sikker drift under eksperimentet.
3. Dehydrokloreringsreaksjonsmetode:
Dehydrokloreringsreaksjonsmetoden er også en av de viktige metodene for fremstilling av DCP. Metoden bruker tricykloheksylketon som råmateriale og bruker fosfortriklorid som dehydrogeneringsmiddel for å utføre reaksjonen. I reaksjonen gjennomgår tricykloheksylketon og fosfortriklorid en dehydrokloreringsreaksjon for å generere et tricykloheksylmetylfosfitt-mellomprodukt, og reagerer deretter med overskudd av tricykloheksylmetanol for å generere et DCP-produkt.
Eksperimentelle trinn:
(1) Forbehandling Dicykloheksylklorfosfin
Ha dicykloheksylklorfosfin i en ekssikkator og tørk ved 80 grader til konstant vekt.
(2) Oppløsning av dicykloheksylklorfosfin:
Ha den forbehandlede dicykloheksylklorfosfinen i karbontetraklorid og rør magnetisk til den er helt oppløst.
(3) Tilsett trikloreddiksyre:
Tilsett trikloreddiksyre til løsningen ovenfor i et molforhold på 1:2, og rør reaksjonen under magnetisk kraft i 1 time.
(4) Tilsett jernholdig klorid:
Tilsett jern(II)klorid til reaksjonsblandingen ovenfor i et molforhold på 1:1,2.
(5) Tilsett propanol:
Propanol ble tilsatt dråpevis til reaksjonsblandingen ovenfor i en mengde på 50% trikloreddiksyre.
(6) Reaksjon i 24 timer:
Under en nitrogenatmosfære fikk reaksjonsblandingen omrøres ved romtemperatur i 24 timer.
(7) Nedbørsbehandling:
Reaksjonsblandingen ble sentrifugert i en sentrifuge, og supernatanten og bunnfallet ble samlet. Supernatanten ble satt tilbake i det opprinnelige begerglasset, bunnfallet ble vasket med absolutt etanol og sentrifugert igjen for å oppnå det faste produktet av DCP.
(8) Tørkebehandling:
Sett det faste produktet oppnådd ovenfor i en ovn og tørk ved 60 grader til det når en konstant vekt.
Dehydrokloreringsreaksjonsmekanismen til dicykloheksylklorfosfin er som følger:
Først reagerer dicykloheksylklorfosfin og trikloreddiksyre i karbontetraklorid for å produsere dicykloheksylfosforylkorformiat og kloridioner.
Deretter, under betingelsen om tilsetning av jern(II)klorid, dannes dicykloheksylfosforylklorid og FeCl2.
Deretter, under betingelsen om å tilsette propanol, reagerer dicykloheksylfosforylklorid og propanol for å generere dicykloheksylfosfinoksid og HCl.
Til slutt, reager i tørr nitrogenatmosfære i 24 timer for å generere dicykloheksylklorfosfin.
Avslutningsvis er dehydrokloreringsreaksjonen en effektiv og enkel metode for fremstilling av dicykloheksylklorfosfin. Under den eksperimentelle operasjonen bør det tas hensyn til driftsspesifikasjonene, for å unngå dannelse av giftige og irriterende gasser, og for å utføre sikker drift under eksperimentet.
4. Pyrofosforyleringsreaksjonsmetode:
Pyrofosforyleringsreaksjonsmetoden er også en av de viktige metodene for fremstilling av DCP. Metoden bruker alkylfosfortrioksid som råmateriale, reagerer det med tricykloheksylmetanol, og gjennomgår deretter trinn som oppvarming og dehydrering for til slutt å oppnå DCP.
Eksperimentell prosedyre
(1) Forbehandling av dicykloheksylamin:
Ha dicykloheksylamin i en ekssikkator og tørk ved 80 grader til konstant vekt.
(2) Forbered reaksjonsblandingen:
Det forbehandlede dicykloheksylaminet ble tilsatt til tørr DMF og omrørt under magnetisk kraft for å fullstendig oppløse det, deretter ble TEP tilsatt, og reaksjonen ble fortsatt omrørt under magnetisk kraft i 1 time.
(3) Fosgenbehandling:
Bruk fosgen for å nøytralisere HCl produsert i forrige trinn og konvertere den til dicykloheksylklorfosfinoksid. Reaksjonsprosessen må utføres ved en lavere temperatur for å unngå dannelse av skadelige gasser. Fosgen Tilsett blandingen ovenfor i et molforhold på 1:2, og reaksjonstiden er ca. 30 min.
(4) Nedbørsbehandling:
Ha reaksjonsblandingen i benzen eller karbontetraklorid, ekstraher og fjern det hygroskopiske middelet, filtrer deretter for å oppnå bunnfallet og plasser det i en ovn for å tørke til konstant vekt.
Pyrofosfatreaksjonsmekanismen til dicykloheksylklorfosfin er som følger:
Først reagerer trietylpyrofosfat og dicykloheksylamin i DMF for å generere dicykloheksylklorfosfinoksid og trietanolhydroksid.
Deretter bruker du fosgen for å nøytralisere HCl i blandingen ovenfor og konvertere den til dicykloheksylklorfosfinoksid.
Til slutt oppnås dicykloheksylklorfosfin gjennom løsemiddelekstraksjon og utfellingsbehandling.
Avslutningsvis er pyrofosforyleringsreaksjonsmetoden en effektiv og enkel metode for fremstilling av dicykloheksylklorfosfin. Under den eksperimentelle operasjonen bør det tas hensyn til driftsspesifikasjonene, for å unngå generering av skadelige gasser og væsker, og for å utføre sikre operasjoner under eksperimentet. Samtidig er det nødvendig å ta hensyn til molforholdet mellom reaktantene og mestring av reaksjonsbetingelsene i eksperimentet for å sikre renheten til reaksjonsproduktet.
De fire ovennevnte reaksjonene er alle effektive metoder for fremstilling av DCP, med sine egne fordeler og ulemper. For eksempel har DCP-produktet fremstilt ved epoksidasjonsmetoden høy renhet og høyt utbytte, men det må bruke høykvalitets råvarer og katalysatorer; mens pyrofosforyleringsreaksjonsmetoden krever riktig temperatur- og tidskontroll, ellers er det vanskelig å oppnå høyytelsesprodukter.
Kort sagt, metodene ovenfor har sine egne egenskaper, og en passende metode kan velges for forberedelse i henhold til faktiske behov. Men i praktiske applikasjoner er det også nødvendig å være oppmerksom på sikker drift og følge relevante forskrifter og standarder for å sikre sikkerheten og bærekraften til produksjonsprosessen.