Dicykloheksylochlorofosfina(łącze DCP:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) jest związkiem fosforoorganicznym o różnych zastosowaniach. Ten artykuł przedstawi różne metody syntezy DCP z aspektów reakcji epoksydacji, reakcji alkilowania, reakcji odchlorowodorowania, reakcji pirofosforylacji i tak dalej.
1. Metoda reakcji epoksydowania:
Metoda reakcji epoksydowania jest jedną z najpowszechniejszych metod otrzymywania DCP. Najpierw tlenek etylenu poddaje się reakcji z triakonem w celu uzyskania epoksydowanego produktu. Następnie epoksydowany produkt alkilowano ketonem tricykloheksylowym, otrzymując DCP. Zaletą tej metody jest to, że warunki reakcji można skutecznie kontrolować w celu uzyskania produktów DCP o wysokiej czystości.
Kroki eksperymentalne:
1.1. Reakcja epoksydowania:
Do przygotowanej łaźni lodowej wlej 100 ml bezwodnego chlorku glinu i mieszadłem dodaj 2,30 g triceronu. Mieszać w 5-10 stopniach przez 15 minut, następnie dodać 2,03 g tlenku etylenu i mieszać mieszaninę reakcyjną w 0-5 stopniach przez 2 godziny. Po reakcji dodano 50 ml wody w celu doprowadzenia pH do 7-8, a supernatant pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej. Po nagromadzeniu osadu zebrano go przez odwirowanie, przemyto jeden raz, a następnie wysuszono w eksykatorze, otrzymując biały stały produkt pod zmniejszonym ciśnieniem.
1.2. Leczenie amoniakiem:
Zmieszaj 1 g otrzymanego powyżej białego ciała stałego z 5 ml roztworu tetrachlorku tytanu i mieszaj w temperaturze pokojowej, dodaj 0,5 ml wody amoniakalnej, aż roztwór reakcyjny zmieni kolor na ciemnoczerwony i kontynuuj mieszanie w temperaturze pokojowej przez 2 godziny. Następnie przemyto dwukrotnie wodą i wysuszono w eksykatorze, otrzymując produkt o brązowym połysku pod zmniejszonym ciśnieniem.
1.3. Reakcja alkilowania:
Produkt o brązowym połysku otrzymany powyżej zmieszano z 20 ml tricykloheksylometanolu i mieszano w temperaturze pokojowej, dodano 50 mg kwasu siarkowego jako katalizatora i mieszanie kontynuowano przez 2 godziny. Po reakcji dodać odpowiednią ilość wody do rozcieńczenia, doprowadzić pH do 7-8 za pomocą wodorotlenku sodu, a następnie ekstrahować n-butanolem 3 razy. Fazy organiczne zebrano, wysuszono nad bezwodnym chlorkiem sodu i usunięto rozpuszczalnik, otrzymując brązowy ciekły produkt.
1.4. Separacja krystalizacji:
Ciekły produkt umieszcza się w niskiej temperaturze (0 stopni) przez noc iw tych warunkach krystalizuje biały stały produkt. Kryształy przemyto jednokrotnie na filtrze, wysuszono w eksykatorze iw warunkach próżni otrzymano docelowy produkt DCP.
|
|
|
Mechanizm reakcji DCP otrzymanego metodą reakcji epoksydacji jest następujący:
Po pierwsze, w reakcji epoksydowania tlenku etylenu z triakonem powstają produkty epoksydowane. Następnie pod działaniem roztworu tetrachlorku tytanu i amoniaku epoksydowany produkt został odwodniony i chlorowany. Na koniec produkt alkilowano alkoholem, otrzymując docelowy produkt DCP.
Podsumowując, metoda reakcji epoksydowania jest skuteczną i prostą metodą otrzymywania DCP. Jednak podczas operacji eksperymentalnej należy zwrócić uwagę na specyfikacje operacyjne, aby uniknąć wytwarzania toksycznych i drażniących gazów oraz zapewnić bezpieczną pracę podczas eksperymentu.
2. Metoda reakcji alkilowania:
Metoda reakcji alkilowania jest również jedną z ważnych metod wytwarzania DCP. W tej metodzie na ogół stosuje się tetrachlorek fosforu i tricykloheksylometanol jako surowce, przy czym tricykloheksylometanol dodaje się w nadmiarze. W tej reakcji tetrachlorek fosforu najpierw reaguje z tricykloheksylometanolem, a następnie reaguje z tricykloheksylometanolem w obecności związku pośredniego, fosforynu tricykloheksylometylu, ostatecznie otrzymując produkt DCP.
Kroki eksperymentalne:
2.1. Reakcja mieszana czynnika alkilującego i reagenta:
Rozpuścić 30 g wodorotlenku kwasu tricykloheksylofosforowego w 100 ml eteru, dodać 20 ml tlenku etylenu i umieścić w temperaturze pokojowej na 12 godzin w celu przereagowania. W tym momencie produktem jest epoksyfosforan tricykloheksylu dimetylu.
Dodać powoli wodny roztwór czterochlorku ołowiu do fosforanu tricykloheksyloepoksydimetylu, zobojętnić do pH =5, następnie dodać chloroform i reagenty można powoli rozdzielić faz za pomocą suchego chlorku sodu. Fazę organiczną zebrano, przemyto jeden raz i destylowano, otrzymując biały przezroczysty ciekły produkt.
2.2. Leczenie amoniakiem:
Otrzymany powyżej biały przezroczysty ciekły produkt zmieszano z 10 ml wody amoniakalnej, mieszano w temperaturze pokojowej i poddawano reakcji przez 2 godziny. Po reakcji przemyto ją dwukrotnie wodą i wysuszono przez odwirowanie, otrzymując produkt o jasnożółtym połysku.
2.3. Reakcja hydrolizy alkalicznej:
Wyżej wymieniony produkt z jasnożółtym połyskiem wymieszać z 50 ml n-heksanu, dodać 10 ml roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 2,5 mol/l i poddawać reakcji w temperaturze 65 stopni Celsjusza przez 1 godzinę. Po reakcji produkt podzielić na fazę organiczną i fazę wodną.
2.4. Sedymentacja i filtracja:
Fazy organiczne zebrano i za pomocą środka osuszającego wytrącono białą substancję stałą, następnie przesączono i przemyto raz, otrzymując biały proszek.
2.5. Odzysk przez destylację:
Otrzymany powyżej produkt w postaci białego proszku umieszcza się w urządzeniu destylacyjnym do destylacji i odzyskuje się docelowy produkt DCP. Należy pamiętać, że podczas destylacji należy kontrolować temperaturę i obniżać ciśnienie, aby uzyskać produkty DCP o wysokiej czystości.
Mechanizm reakcji syntezy DCP metodą reakcji alkilowania jest następujący:
Po pierwsze, czynnik alkilujący, tlenek etylenu, przechodzi reakcję otwarcia pierścienia z utlenionym tricykloheksylem fotowodorofosforanem w celu wytworzenia epoksydowanego produktu, tricykloheksylodimetyloepoksyfosforanu. Następnie dodanie wody amoniakalnej zredukuje reagent do wytworzenia dioctanu tricykloheksyloepoksyfosforanu.
Wreszcie, poprzez alkaliczną reakcję hydrolizy wodorotlenku sodu, dioctan tricykloheksyloepoksyfosforanu i n-heksan ulegają reakcji alkilowania alkoholu w celu wytworzenia docelowego produktu DCP. Mechanizm reakcji jest jasny, proces reakcji jest prosty i łatwy i jest odpowiedni dla potrzeb różnych laboratoriów i produkcji przemysłowej.
Podsumowując, metoda reakcji alkilowania jest skuteczną i prostą metodą wytwarzania DCP. Podczas operacji eksperymentalnej należy zwrócić uwagę na specyfikacje operacyjne, aby uniknąć wytwarzania toksycznych i drażniących gazów oraz zapewnić bezpieczną obsługę podczas eksperymentu.
3. Metoda reakcji odchlorowodorowania:
Metoda reakcji odchlorowodorowania jest również jedną z ważnych metod wytwarzania DCP. Metoda wykorzystuje keton tricykloheksylowy jako surowiec i trichlorek fosforu jako środek odwodorniający do przeprowadzenia reakcji. W tej reakcji keton tricykloheksylowy i trichlorek fosforu przechodzą reakcję odchlorowodorowania w celu wytworzenia pośredniego fosforynu tricykloheksylometylowego, a następnie reagują z nadmiarem tricykloheksylometanolu w celu wytworzenia produktu DCP.
Kroki eksperymentalne:
(1) Obróbka wstępna Dicykloheksylochlorofosfina
Umieścić dicykloheksylochlorofosfinę w eksykatorze i suszyć w temperaturze 80 stopni do uzyskania stałej masy.
(2) Rozpuszczanie dicykloheksylochlorofosfiny:
Umieścić wstępnie potraktowaną dicykloheksylochlorofosfinę w tetrachlorku węgla i mieszać mieszadłem magnetycznym aż do całkowitego rozpuszczenia.
(3) Dodać kwas trichlorooctowy:
Dodać kwas trichlorooctowy do powyższego roztworu w stosunku molowym 1:2 i mieszać mieszaninę reakcyjną pod działaniem siły magnetycznej przez 1 godzinę.
(4) Dodać chlorek żelazawy:
Dodać chlorek żelazawy do powyższej mieszaniny reakcyjnej w stosunku molowym 1:1,2.
(5) Dodaj propanol:
Do powyższej mieszaniny reakcyjnej wkroplono propanol w ilości 50 procent kwasu trichlorooctowego.
(6) Reakcja przez 24 godziny:
W atmosferze azotu mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej przez 24 godziny.
(7) Oczyszczanie strącające:
Mieszaninę reakcyjną odwirowano w wirówce i zebrano supernatant i osad. Supernatant umieszczono z powrotem w pierwotnej zlewce, osad przemyto etanolem absolutnym i ponownie odwirowano, aby otrzymać stały produkt DCP.
(8) Suszenie:
Uzyskany powyżej stały produkt włożyć do pieca i suszyć w temperaturze 60 stopni do uzyskania stałej masy.
Mechanizm reakcji odchlorowodorowania dicykloheksylochlorofosfiny jest następujący:
Najpierw dicykloheksylochlorofosfina i kwas trichlorooctowy reagują w tetrachlorku węgla, tworząc chloromrówczan dicykloheksylofosforylu i jony chlorkowe.
Następnie, pod warunkiem dodania chlorku żelazawego, powstaje chlorek dicykloheksylofosforylu i FeCl2.
Następnie, pod warunkiem dodania propanolu, chlorek dicykloheksylofosforylu i propanol reagują, tworząc tlenek dicykloheksylofosfiny i HCl.
Na koniec poddawać reakcji w atmosferze suchego azotu przez 24 godziny w celu wytworzenia dicykloheksylochlorofosfiny.
Podsumowując, reakcja odchlorowodorowania jest skuteczną i prostą metodą wytwarzania dicykloheksylochlorofosfiny. Podczas operacji eksperymentalnej należy zwrócić uwagę na specyfikacje operacyjne, aby uniknąć wytwarzania toksycznych i drażniących gazów oraz zapewnić bezpieczną obsługę podczas eksperymentu.
4. Metoda reakcji pirofosforylacji:
Metoda reakcji pirofosforylacji jest również jedną z ważnych metod wytwarzania DCP. Metoda wykorzystuje tritlenek alkilofosforu jako surowiec, poddaje go reakcji z tricykloheksylometanolem, a następnie poddaje etapom, takim jak ogrzewanie i odwadnianie, w celu ostatecznego uzyskania DCP.
procedura eksperymentalna
(1) Obróbka wstępna dicykloheksyloaminy:
Umieścić dicykloheksyloaminę w eksykatorze i wysuszyć w temperaturze 80 stopni do stałej wagi.
(2) Przygotuj mieszaninę reakcyjną:
Poddaną wstępnej obróbce dicykloheksyloaminę dodano do suchego DMF i mieszano pod działaniem siły magnetycznej do jej całkowitego rozpuszczenia, następnie dodano TEP i reakcję kontynuowano mieszając pod działaniem siły magnetycznej przez 1 godzinę.
(3) Obróbka fosgenem:
Użyj fosgenu, aby zneutralizować HCl wytworzony w poprzednim etapie i przekształcić go w tlenek dicykloheksylochlorofosfiny. Proces reakcji musi być prowadzony w niższej temperaturze, aby uniknąć tworzenia się szkodliwych gazów. Fosgen Dodaj powyższą mieszaninę w stosunku molowym 1:2, a czas reakcji wynosi około 30 min.
(4) Oczyszczanie strącające:
Umieścić mieszaninę reakcyjną w benzenie lub tetrachlorku węgla, ekstrahować i usunąć środek higroskopijny, następnie przesączyć w celu uzyskania osadu i umieścić w piecu do wysuszenia do stałej masy.
Mechanizm reakcji pirofosforanowej dicykloheksylochlorofosfiny jest następujący:
Najpierw pirofosforan trietylu i dicykloheksyloamina reagują w DMF, tworząc tlenek dicykloheksylochlorofosfiny i wodorotlenek trietanolu.
Następnie użyj fosgenu do zneutralizowania HCl w powyższej mieszaninie i przekształcenia go w tlenek dicykloheksylochlorofosfiny.
Ostatecznie dicykloheksylochlorofosfinę otrzymuje się przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem i obróbkę wytrącającą.
Podsumowując, metoda reakcji pirofosforylacji jest wydajną i prostą metodą wytwarzania dicykloheksylochlorofosfiny. Podczas eksploatacji eksperymentalnej należy zwrócić uwagę na specyfikacje eksploatacyjne, aby uniknąć powstawania szkodliwych gazów i cieczy oraz wykonywać bezpieczne czynności podczas eksperymentu. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na stosunek molowy reagentów i opanowanie warunków reakcji w eksperymencie, aby zapewnić czystość produktu reakcji.
Wszystkie powyższe cztery reakcje są skutecznymi metodami wytwarzania DCP, z własnymi zaletami i wadami. Na przykład produkt DCP przygotowany metodą epoksydowania ma wysoką czystość i wysoką wydajność, ale musi wykorzystywać wysokiej jakości surowce i katalizatory; podczas gdy metoda reakcji pirofosforylacji wymaga odpowiedniej kontroli temperatury i czasu, w przeciwnym razie trudno jest uzyskać produkty o wysokiej wydajności.
Krótko mówiąc, powyższe metody mają swoje własne cechy, a odpowiednią metodę przygotowania można dobrać do rzeczywistych potrzeb. Jednak w praktycznych zastosowaniach konieczne jest również zwrócenie uwagi na bezpieczną eksploatację oraz przestrzeganie odpowiednich przepisów i norm, aby zapewnić bezpieczeństwo i trwałość procesu produkcyjnego.