Дициклогексилхлорофосфін(Посилання DCP:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) є фосфорорганічною сполукою з різними застосуваннями. У цій статті будуть представлені різні методи синтезу DCP з аспектів реакції епоксидування, реакції алкілування, реакції дегідрохлорування, реакції пірофосфорилювання тощо.
1. Метод реакції епоксидування:
Метод реакції епоксидування є одним з найпоширеніших методів отримання DCP. Спочатку оксид етилену взаємодіє з триаконом для отримання епоксидованого продукту. Потім епоксидований продукт алкілували трициклогексилкетоном для отримання DCP. Перевага цього методу полягає в тому, що умови реакції можна ефективно контролювати для отримання продуктів DCP високої чистоти.
Експериментальні етапи:
1.1. Реакція епоксидування:
Помістіть 100 мл безводного хлориду алюмінію в підготовлену крижану баню та додайте 2,30 г трицерону за допомогою мішалки. Перемішуйте при 5-10° протягом 15 хвилин, потім додайте 2,03 г етиленоксиду та перемішуйте реакційну суміш при 0-5° протягом 2 годин. Після реакції додавали 50 мл води, щоб довести pH до 7-8, і супернатант залишали при кімнатній температурі на ніч. Після накопичення осаду його збирали центрифугуванням, один раз промивали, а потім сушили в ексикаторі з отриманням білого твердого продукту під вакуумом.
1.2. Обробка аміаком:
Змішайте 1 г білої твердої речовини, отриманої вище, з 5 мл розчину тетрахлориду титану та перемішайте при кімнатній температурі, додайте 0.5 мл аміакової води, поки реакційний розчин не стане темно-червоним, і продовжуйте перемішувати при кімнатній температурі протягом 2 години. Потім його двічі промивали водою і сушили в ексикаторі для отримання продукту коричневого блиску під вакуумом.
1.3. Реакція алкілування:
Отриманий вище продукт з коричневим блиском змішували з 20 мл трициклогексилметанолу і перемішували при кімнатній температурі, додавали 50 мг каталізатора сірчаної кислоти і реакцію перемішування продовжували протягом 2 годин. Після реакції додайте відповідну кількість води для розведення, доведіть рН до 7-8 за допомогою гідроксиду натрію, а потім екстрагуйте н-бутанолом 3 рази. Органічні фази збирали, сушили над безводним хлоридом натрію та видаляли розчинник, отримуючи коричневий рідкий продукт.
1.4. Розділення кристалізації:
Рідкий продукт залишають на ніч при низькій температурі (0 градусів), і за цих умов кристалізується білий твердий продукт. Кристали одноразово промивали на фільтрі, висушували в ексикаторі та отримували цільовий продукт DCP в умовах вакууму.
|
|
|
Механізм реакції DCP, отриманого методом реакції епоксидування, такий:
По-перше, реакція епоксидування етиленоксиду з триаконом дає епоксидовані продукти. Потім під дією розчину чотирихлористого титану та аміаку епоксидований продукт зневоднювали та хлорували. Нарешті, продукт алкілували спиртом для отримання цільового продукту DCP.
Підсумовуючи, метод реакції епоксидування є ефективним і простим методом приготування DCP. Однак під час експериментальної роботи слід звернути увагу на робочі специфікації, щоб уникнути утворення токсичних і дратівливих газів і виконувати безпечну роботу під час експерименту.
2. Метод реакції алкілування:
Метод реакції алкілування також є одним із важливих методів отримання DCP. У цьому способі зазвичай використовують тетрахлорид фосфору та трициклогексилметанол як сировину, де трициклогексилметанол додають у надлишку. Під час реакції тетрахлорид фосфору спочатку реагує з трициклогексилметанолом, а потім реагує з трициклогексилметанолом у присутності проміжної сполуки трициклогексилметилфосфіту з отриманням продукту DCP.
Експериментальні етапи:
2.1. Змішана реакція алкілуючого агента та реагенту:
Розчиніть 30 г гідроген оксиду трициклогексилфосфорної кислоти в 100 мл ефіру, додайте 20 мл етиленоксиду та поставте при кімнатній температурі на 12 годин для реакції. У цей момент продуктом є диметилтрициклогексилепоксифосфат.
Повільно додайте водний розчин тетрахлориду свинцю до трициклогексилепоксиди диметилфосфату, нейтралізуйте до pH=5, потім додайте хлороформ, і реагенти можна повільно розділити на фази за допомогою сухого хлориду натрію. Органічну фазу збирали, один раз промивали і переганяли з отриманням білого прозорого рідкого продукту.
2.2. Обробка аміаком:
Білий прозорий рідкий продукт, отриманий вище, змішували з 10 мл аміачної води, перемішували при кімнатній температурі та реагували протягом 2 годин. Після реакції її двічі промивали водою і сушили центрифугуванням, щоб отримати продукт зі світло-жовтим блиском.
2.3. Реакція лужного гідролізу:
Змішайте вищевказаний продукт зі світло-жовтим блиском з 50 мл н-гексану, додайте 10 мл розчину гідроксиду натрію концентрацією 2,5 моль/л і проведіть реакцію при 65 градусах Цельсія протягом 1 години. Після реакції розділіть продукт на органічну фазу та водну фазу.
2.4. Осадження та фільтрація:
Органічні фази збирали і білу тверду речовину осаджували за допомогою осушувача, потім фільтрували і промивали один раз, щоб отримати білий порошкоподібний продукт.
2.5. Відновлення дистиляцією:
Білий порошкоподібний продукт, отриманий вище, поміщають у дистиляційний пристрій для перегонки, і цільовий продукт DCP виділяють. Зауважте, що під час дистиляції слід контролювати температуру та знижувати тиск, щоб отримати продукти DCP високої чистоти.
Механізм реакції синтезу ДКП методом реакції алкілування наступний:
Спочатку алкілуючий агент етиленоксид вступає в реакцію розкриття кільця з трициклогексилокисленим фотогідрофосфатом з утворенням епоксидованого продукту трициклогексилдиметилепоксифосфату. Потім додавання аміачної води відновить реагент для утворення трициклогексилепоксифосфатдіацетату.
Нарешті, через реакцію лужного гідролізу гідроксиду натрію трициклогексилепоксидфосфатдіацетат і н-гексан піддаються реакції спиртового алкілування з утворенням цільового продукту DCP. Механізм реакції зрозумілий, процес реакції простий і легкий, і підходить для потреб різних лабораторій і промислового виробництва.
Підсумовуючи, метод реакції алкілування є ефективним і простим способом отримання DCP. Під час експериментальної роботи слід звернути увагу на робочі специфікації, щоб уникнути утворення токсичних і дратівливих газів і виконувати безпечну роботу під час експерименту.
3. Метод реакції дегідрохлорування:
Метод реакції дегідрохлорування також є одним із важливих методів отримання DCP. Метод використовує трициклогексилкетон як вихідний матеріал і використовує трихлорид фосфору як дегідруючий агент для проведення реакції. Під час реакції трициклогексилкетон і трихлорид фосфору вступають у реакцію дегідрохлорування з утворенням проміжної сполуки трициклогексилметилфосфіту, а потім реагують із надлишком трициклогексилметанолу з утворенням продукту DCP.
Експериментальні етапи:
(1) Попередня обробка дициклогексилхлорофосфіну
Помістіть дициклогексилхлорофосфін в ексикатор і висушіть при 80 градусах до постійної ваги.
(2) Розчинення дициклогексилхлорофосфіну:
Помістіть попередньо оброблений дициклогексилхлорофосфін у чотирихлористий вуглець і перемішайте магнітною мішалкою до повного розчинення.
(3) Додайте трихлороцтову кислоту:
До вищевказаного розчину додайте трихлороцтову кислоту в молярному співвідношенні 1:2 і перемішуйте реакційну суміш під дією магнітної сили протягом 1 години.
(4) Додайте хлорид заліза:
До наведеної вище реакційної суміші додайте хлорид заліза в молярному співвідношенні 1:1,2.
(5) Додати пропанол:
Пропанол додавали по краплях до вищевказаної реакційної суміші в кількості 50 відсотків трихлороцтової кислоти.
(6) Реакція протягом 24 годин:
В атмосфері азоту реакційну суміш залишали перемішуватися при кімнатній температурі протягом 24 годин.
(7) Обробка опадами:
Реакційну суміш центрифугували в центрифузі, а супернатант і осад збирали. Супернатант поміщали назад у вихідний стакан, осад промивали абсолютним етанолом і знову центрифугували, щоб отримати твердий продукт DCP.
(8) Висушування:
Помістіть отриманий вище твердий продукт у духовку та висушіть при 60 градусах, поки він не досягне постійної ваги.
Механізм реакції дегідрохлорування дициклогексилхлорофосфіну наступний:
Спочатку дициклогексилхлорофосфін і трихлороцтова кислота реагують у чотирихлористому вуглеці з утворенням дициклогексилфосфорил хлорформіату та іонів хлориду.
Потім за умови додавання хлориду заліза утворюється дициклогексилфосфорил хлорид і FeCl2.
Потім, за умови додавання пропанолу, дициклогексилфосфорилхлорид і пропанол реагують з утворенням дициклогексилфосфіноксиду та HCl.
Нарешті, проведіть реакцію в атмосфері сухого азоту протягом 24 годин для отримання дициклогексилхлорофосфіну.
На закінчення, реакція дегідрохлорування є ефективним і простим методом отримання дициклогексилхлорофосфіну. Під час експериментальної роботи слід звернути увагу на робочі специфікації, щоб уникнути утворення токсичних і дратівливих газів і виконувати безпечну роботу під час експерименту.
4. Метод реакції пірофосфорилювання:
Метод реакції пірофосфорилювання також є одним із важливих методів отримання DCP. Метод використовує триоксид алкілфосфору як сировину, реагує з трициклогексилметанолом, а потім проходить такі етапи, як нагрівання та дегідратація, щоб остаточно отримати DCP.
експериментальна процедура
(1) Попередня обробка дициклогексиламіну:
Помістіть дициклогексиламін в ексикатор і висушіть при 80 градусах до постійної ваги.
(2) Приготуйте реакційну суміш:
Попередньо оброблений дициклогексиламін додавали до сухого DMF і перемішували під дією магнітної сили, щоб повністю розчинити його, потім додавали TEP і реакційну суміш продовжували перемішувати під дією магнітної сили протягом 1 години.
(3) Обробка фосгеном:
Використовуйте фосген, щоб нейтралізувати HCl, утворений на попередньому кроці, і перетворити його на дициклогексилхлорофосфіноксид. Процес реакції потрібно проводити при нижчій температурі, щоб уникнути утворення шкідливих газів. Фосген Додайте вищевказану суміш у молярному співвідношенні 1:2, час реакції становить близько 30 хв.
(4) Обробка опадами:
Помістіть реакційну суміш у бензол або чотирихлористий вуглець, витягніть і видаліть гігроскопічний агент, потім відфільтруйте, щоб отримати осад, і помістіть його в духовку для сушіння до постійної маси.
Механізм пірофосфатної реакції дициклогексилхлорофосфіну такий:
Спочатку триетилпірофосфат і дициклогексиламін реагують у ДМФ з утворенням дициклогексилхлорофосфіноксиду та гідроксиду триетанолу.
Потім використовуйте фосген, щоб нейтралізувати HCl у вищезазначеній суміші та перетворити її на дициклогексилхлорофосфіноксид.
Нарешті, дициклогексилхлорофосфін отримують екстракцією розчинником і осадженням.
Підсумовуючи, метод реакції пірофосфорилювання є ефективним і простим способом отримання дициклогексилхлорофосфіну. Під час експериментальної роботи слід звернути увагу на експлуатаційні характеристики, щоб уникнути утворення шкідливих газів і рідин, а також виконувати безпечні операції під час експерименту. При цьому необхідно звертати увагу на молярне співвідношення реагентів і володіння умовами реакції в досліді, щоб переконатися в чистоті продукту реакції.
Усі чотири вищевказані реакції є ефективними методами отримання DCP зі своїми перевагами та недоліками. Наприклад, продукт DCP, отриманий методом епоксидування, має високу чистоту і високий вихід, але потребує використання високоякісної сировини та каталізаторів; тоді як метод реакції пірофосфорилювання вимагає належного контролю температури та часу, інакше важко отримати продукти з високим виходом.
Коротше кажучи, наведені вище методи мають свої особливості, і відповідний метод можна вибрати для приготування відповідно до реальних потреб. Однак у практичних застосуваннях також необхідно звернути увагу на безпечну роботу та дотримуватися відповідних правил і стандартів, щоб забезпечити безпеку та сталість виробничого процесу.