diciclohexilclorofosfina(Enlace DCP:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) es un compuesto organofosforado con diversas aplicaciones. Este documento presentará varios métodos de síntesis de DCP desde los aspectos de la reacción de epoxidación, la reacción de alquilación, la reacción de deshidrocloración, la reacción de pirofosforilación, etc.
1. Método de reacción de epoxidación:
El método de reacción de epoxidación es uno de los métodos más comunes para preparar DCP. Primero, el óxido de etileno se hace reaccionar con triacona para obtener un producto epoxidado. Luego, el producto epoxidado se alquiló con triciclohexilcetona para obtener DCP. La ventaja de este método es que las condiciones de reacción se pueden controlar de manera eficiente para obtener productos DCP de alta pureza.
Pasos experimentales:
1.1. Reacción de epoxidación:
Ponga 100 ml de cloruro de aluminio anhidro en el baño de hielo preparado y agregue 2,30 g de tricerona con una barra de agitación. Se agita a 5-10 grados durante 15 minutos, luego se añaden 2,03 g de óxido de etileno y se agita la reacción a 0-5 grados durante 2 horas. Después de la reacción, se agregaron 50 mL de agua para ajustar el pH a 7-8, y el sobrenadante se dejó a temperatura ambiente durante la noche. Después de que se acumulara el precipitado, se recogió por centrifugación, se lavó una vez y luego se secó en un desecador para obtener un producto sólido blanco al vacío.
1.2. Tratamiento de amoníaco:
Mezclar 1 g del sólido blanco obtenido anteriormente con 5 mL de solución de tetracloruro de titanio y agitar a temperatura ambiente, agregar 0.5 mL de agua amoniacal hasta que la solución de reacción se torne de color rojo oscuro y continuar agitando a temperatura ambiente durante 2 horas. Luego se lavó dos veces con agua y se secó en un desecador para obtener un producto marrón brillante al vacío.
1.3. Reacción de alquilación:
El producto con brillo marrón obtenido anteriormente se mezcló con 20 ml de triciclohexilmetanol y se agitó a temperatura ambiente, se añadieron 50 mg de catalizador de ácido sulfúrico y se continuó agitando la reacción durante 2 horas. Después de la reacción, agregue una cantidad adecuada de agua para la dilución, ajuste el pH a 7-8 con hidróxido de sodio y luego extraiga con n-butanol 3 veces. Las fases orgánicas se recogieron, se secaron sobre cloruro de sodio anhidro y el disolvente se eliminó para obtener un producto líquido de color pardo.
1.4. Separación por cristalización:
El producto líquido se coloca a baja temperatura (0 grados) durante la noche, y en estas condiciones cristaliza un producto sólido blanco. Los cristales se lavaron una vez en el filtro, se secaron en un desecador y se obtuvo el producto objetivo DCP en condiciones de vacío.
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El mecanismo de reacción de DCP preparado por el método de reacción de epoxidación es el siguiente:
Primero, la reacción de epoxidación del óxido de etileno con triacona produce productos epoxidados. Luego, bajo la acción de una solución de tetracloruro de titanio y amoníaco, el producto epoxidado fue deshidratado y clorado. Finalmente, el producto se alquiló con alcohol para obtener el producto objetivo DCP.
En conclusión, el método de reacción de epoxidación es un método simple y eficiente para la preparación de DCP. Sin embargo, en la operación experimental, se debe prestar atención a las especificaciones de operación, para evitar la generación de gases tóxicos e irritantes y para realizar una operación segura durante el experimento.
2. Método de reacción de alquilación:
El método de reacción de alquilación también es uno de los métodos importantes para preparar DCP. Este método utiliza generalmente tetracloruro de fósforo y triciclohexilmetanol como materias primas, en las que se añade triciclohexilmetanol en exceso. En la reacción, el tetracloruro de fósforo primero reacciona con triciclohexilmetanol y luego reacciona con triciclohexilmetanol en presencia de un intermedio de triciclohexilmetil fosfito para obtener finalmente un producto DCP.
Pasos experimentales:
2.1. Reacción mixta de agente alquilante y reactivo:
Disolver 30 g de óxido de hidrógeno del ácido triciclohexilfosfórico en 100 mL de éter, agregar 20 mL de óxido de etileno y dejarlo a temperatura ambiente durante 12 horas para que reaccione. En este punto, el producto es dimetil triciclohexil epoxifosfato.
Agregue la solución acuosa de tetracloruro de plomo lentamente al fosfato de triciclohexil epoxi dimetilo, neutralice a pH =5, luego agregue cloroformo y los reactivos se pueden separar en fases lentamente con la ayuda de cloruro de sodio seco. La fase orgánica se recogió, se lavó una vez y se destiló para obtener un producto líquido transparente de color blanco.
2.2. Tratamiento de amoníaco:
El producto líquido transparente blanco obtenido anteriormente se mezcló con 10 ml de agua amoniacal, se agitó a temperatura ambiente y se hizo reaccionar durante 2 horas. Después de la reacción, se lavó dos veces con agua y se secó por centrifugación para obtener un producto con brillo amarillo claro.
2.3. Reacción de hidrólisis alcalina:
Mezcle el producto mencionado anteriormente con brillo amarillo claro con 50 mL de n-hexano, agregue 10 mL de solución de hidróxido de sodio 2,5 mol/L y reaccione a 65 grados Celsius durante 1 hora. Después de la reacción, dividir el producto en una fase orgánica y una fase acuosa.
2.4. Sedimentación y filtración:
Las fases orgánicas se recogieron y se precipitó un sólido blanco con la ayuda de un desecante, luego se filtró y se lavó una vez para obtener un producto pulverulento blanco.
2.5. Recuperación por destilación:
El producto en polvo blanco obtenido anteriormente se pone en un dispositivo de destilación para la destilación y se recupera el producto objetivo DCP. Tenga en cuenta que durante la destilación, se debe controlar la temperatura y reducir la presión para obtener productos DCP de alta pureza.
El mecanismo de reacción de la síntesis de DCP por el método de reacción de alquilación es el siguiente:
En primer lugar, el agente alquilante óxido de etileno sufre una reacción de apertura de anillo con fotohidrógeno fosfato oxidado con triciclohexilo para generar el producto epoxidado triciclohexil dimetil epoxifosfato. Luego, la adición de agua amoniacal reducirá el reactivo para generar diacetato de triciclohexil epoxi fosfato.
Finalmente, a través de la reacción de hidrólisis alcalina del hidróxido de sodio, el diacetato de triciclohexil epoxi fosfato y el n-hexano experimentan una reacción de alquilación de alcohol para generar el producto objetivo DCP. El mecanismo de reacción es claro, el proceso de reacción es simple y fácil, y es adecuado para las necesidades de varios laboratorios y producción industrial.
En conclusión, el método de reacción de alquilación es un método simple y eficiente para la preparación de DCP. Durante la operación experimental, se debe prestar atención a las especificaciones de operación, para evitar la generación de gases tóxicos e irritantes y para realizar una operación segura durante el experimento.
3. Método de reacción de deshidrocloración:
El método de reacción de deshidrocloración es también uno de los métodos importantes para preparar DCP. El método utiliza triciclohexilcetona como materia prima y tricloruro de fósforo como agente deshidrogenante para llevar a cabo la reacción. En la reacción, la triciclohexilcetona y el tricloruro de fósforo se someten a una reacción de deshidrocloración para generar un intermedio de triciclohexilmetilfosfito y luego reaccionan con un exceso de triciclohexilmetanol para generar un producto DCP.
Pasos experimentales:
(1) Pretratamiento Diciclohexilclorofosfina
Poner Diciclohexilclorofosfina en un desecador y secar a 80 grados hasta peso constante.
(2) Disolución de diciclohexilclorofosfina:
Coloque la diciclohexilclorofosfina pretratada en tetracloruro de carbono y agite magnéticamente hasta que se disuelva por completo.
(3) Añadir ácido tricloroacético:
Añadir ácido tricloroacético a la solución anterior en una proporción molar de 1:2 y agitar la reacción bajo fuerza magnética durante 1 h.
(4) Añadir cloruro ferroso:
Añadir cloruro ferroso a la mezcla de reacción anterior en una relación molar de 1:1,2.
(5) Añadir propanol:
Se añadió gota a gota propanol a la mezcla de reacción anterior en una cantidad del 50 por ciento de ácido tricloroacético.
(6) Reacción durante 24 horas:
En atmósfera de nitrógeno, la mezcla de reacción se dejó en agitación a temperatura ambiente durante 24 h.
(7) tratamiento de precipitación:
La mezcla de reacción se centrifugó en una centrífuga y se recogieron el sobrenadante y el precipitado. El sobrenadante se volvió a colocar en el vaso de precipitados original, el precipitado se lavó con etanol absoluto y se centrifugó nuevamente para obtener el producto sólido de DCP.
(8) Tratamiento de secado:
Introducir el producto sólido obtenido anteriormente en una estufa y secar a 60 grados hasta peso constante.
El mecanismo de reacción de deshidrocloración de la diciclohexilclorofosfina es el siguiente:
Primero, la diciclohexilclorofosfina y el ácido tricloroacético reaccionan en tetracloruro de carbono para producir cloroformiato de diciclohexilfosforilo e iones de cloruro.
Luego, bajo la condición de agregar cloruro ferroso, se generan cloruro de diciclohexilfosforilo y FeCl2.
Luego, bajo la condición de agregar propanol, el cloruro de diciclohexilfosforilo y el propanol reaccionan para generar óxido de diciclohexilfosfina y HCl.
Finalmente, reaccionar en atmósfera de nitrógeno seco durante 24 horas para generar diciclohexilclorofosfina.
En conclusión, la reacción de deshidrocloración es un método eficiente y sencillo para la preparación de Diciclohexilclorofosfina. Durante la operación experimental, se debe prestar atención a las especificaciones de operación, para evitar la generación de gases tóxicos e irritantes y para realizar una operación segura durante el experimento.
4. Método de reacción de pirofosforilación:
El método de reacción de pirofosforilación también es uno de los métodos importantes para preparar DCP. El método utiliza trióxido de fósforo de alquilo como materia prima, lo hace reaccionar con triciclohexilmetanol y luego se somete a pasos como el calentamiento y la deshidratación para obtener finalmente DCP.
Procedimiento experimental
(1) Pretratamiento de diciclohexilamina:
Poner diciclohexilamina en un desecador y secar a 80 grados hasta peso constante.
(2) Preparar la mezcla de reacción:
La diciclohexilamina pretratada se añadió a DMF seca y se agitó bajo fuerza magnética para disolverla completamente, luego se añadió TEP y la reacción continuó agitando bajo fuerza magnética durante 1 h.
(3) Tratamiento con fosgeno:
Utilice fosgeno para neutralizar el HCl producido en el paso anterior y convertirlo en óxido de diciclohexilclorofosfina. El proceso de reacción debe llevarse a cabo a una temperatura más baja para evitar la generación de gases nocivos. Fosgeno Añadir la mezcla anterior en una relación molar de 1:2 y el tiempo de reacción es de unos 30 min.
(4) tratamiento de precipitación:
Poner la mezcla de reacción en benceno o tetracloruro de carbono, extraer y eliminar el agente higroscópico, luego filtrar para obtener el precipitado y colocarlo en una estufa para que se seque hasta peso constante.
El mecanismo de reacción del pirofosfato de la diciclohexilclorofosfina es el siguiente:
Primero, el pirofosfato de trietilo y la diciclohexilamina reaccionan en DMF para generar óxido de diciclohexilclorofosfina e hidróxido de trietanol.
Luego, use fosgeno para neutralizar el HCl en la mezcla anterior y convertirlo en óxido de diciclohexilclorofosfina.
Finalmente, la diciclohexilclorofosfina se obtiene mediante extracción con disolvente y tratamiento de precipitación.
En conclusión, el método de reacción de pirofosforilación es un método simple y eficiente para la preparación de diciclohexilclorofosfina. Durante la operación experimental, se debe prestar atención a las especificaciones de operación, para evitar la generación de gases y líquidos nocivos y para realizar operaciones seguras durante el experimento. Al mismo tiempo, es necesario prestar atención a la relación molar de los reactivos y el dominio de las condiciones de reacción en el experimento para garantizar la pureza del producto de reacción.
Las cuatro reacciones anteriores son métodos efectivos para la preparación de DCP, con sus propias ventajas y desventajas. Por ejemplo, el producto DCP preparado por el método de epoxidación tiene una alta pureza y un alto rendimiento, pero necesita usar materias primas y catalizadores de alta calidad; mientras que el método de reacción de pirofosforilación requiere un control adecuado de la temperatura y el tiempo, de lo contrario es difícil obtener productos de alto rendimiento.
En resumen, los métodos anteriores tienen sus propias características y se puede seleccionar un método apropiado para la preparación de acuerdo con las necesidades reales. Sin embargo, en las aplicaciones prácticas, también es necesario prestar atención a la operación segura y seguir las normas y estándares pertinentes para garantizar la seguridad y la sostenibilidad del proceso de producción.