Dicicloesilclorofosfina(collegamento DCP:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) è un composto organofosforico con varie applicazioni. Questo documento introdurrà vari metodi di sintesi di DCP dagli aspetti della reazione di epossidazione, reazione di alchilazione, reazione di deidroclorurazione, reazione di pirofosforilazione e così via.
1. Metodo di reazione di epossidazione:
Il metodo della reazione di epossidazione è uno dei metodi più comuni per preparare DCP. In primo luogo, l'ossido di etilene viene fatto reagire con triacone per ottenere un prodotto epossidato. Quindi, il prodotto epossidato è stato alchilato con tricicloesil chetone per ottenere DCP. Il vantaggio di questo metodo è che le condizioni di reazione possono essere controllate in modo efficiente per ottenere prodotti DCP di elevata purezza.
Fasi sperimentali:
1.1. Reazione di epossidazione:
Mettere 100 mL di cloruro di alluminio anidro nel bagno di ghiaccio preparato e aggiungere 2,30 g di tricerone con una barra di agitazione. Agitare a 5-10 gradi per 15 minuti, quindi aggiungere 2,03 g di ossido di etilene e agitare la reazione a 0-5 gradi per 2 ore. Dopo la reazione, sono stati aggiunti 50 mL di acqua per regolare il pH a 7-8 e il surnatante è stato lasciato a temperatura ambiente per una notte. Dopo che il precipitato si è accumulato, è stato raccolto mediante centrifugazione, lavato una volta e quindi essiccato in un essiccatore per ottenere un prodotto solido bianco sotto vuoto.
1.2. Trattamento con ammoniaca:
Mescolare 1 g del solido bianco ottenuto sopra con 5 mL di soluzione di tetracloruro di titanio e agitare a temperatura ambiente, aggiungere 0.5 mL di acqua di ammoniaca fino a quando la soluzione di reazione diventa rosso scuro e continuare ad agitare a temperatura ambiente per 2 ore. Quindi è stato lavato due volte con acqua ed essiccato in un essiccatore per ottenere un prodotto di lucentezza marrone sotto vuoto.
1.3. Reazione di alchilazione:
Il prodotto con lucentezza marrone ottenuto sopra è stato miscelato con 20 mL di tricicloesilmetanolo e agitato a temperatura ambiente, sono stati aggiunti 50 mg di catalizzatore di acido solforico e la reazione di agitazione è stata continuata per 2 ore. Dopo la reazione, aggiungere una quantità appropriata di acqua per la diluizione, regolare il pH a 7-8 con idrossido di sodio, quindi estrarre con n-butanolo per 3 volte. Le fasi organiche sono state raccolte, essiccate su cloruro di sodio anidro e il solvente è stato rimosso per ottenere un prodotto liquido marrone.
1.4. Separazione di cristallizzazione:
Il prodotto liquido viene posto a bassa temperatura (0 gradi) durante la notte e un prodotto solido bianco cristallizza in queste condizioni. I cristalli sono stati lavati una volta sul filtro, essiccati in un essiccatore e il prodotto target DCP è stato ottenuto in condizioni di vuoto.
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Il meccanismo di reazione del DCP preparato con il metodo della reazione di epossidazione è il seguente:
In primo luogo, la reazione di epossidazione dell'ossido di etilene con il triacone produce prodotti epossidati. Quindi, sotto l'azione della soluzione di tetracloruro di titanio e ammoniaca, il prodotto epossidato è stato disidratato e clorurato. Infine, il prodotto è stato alchilato con alcol per ottenere il prodotto target DCP.
In conclusione, il metodo della reazione di epossidazione è un metodo efficiente e semplice per la preparazione di DCP. Tuttavia, nell'operazione sperimentale, occorre prestare attenzione alle specifiche operative, per evitare la generazione di gas tossici e irritanti e per eseguire operazioni sicure durante l'esperimento.
2. Metodo di reazione di alchilazione:
Il metodo della reazione di alchilazione è anche uno dei metodi importanti per la preparazione del DCP. Questo metodo utilizza generalmente tetracloruro di fosforo e tricicloesilmetanolo come materie prime, in cui tricicloesilmetanolo viene aggiunto in eccesso. Nella reazione, il tetracloruro di fosforo reagisce prima con tricicloesilmetanolo, quindi reagisce con tricicloesilmetanolo in presenza di un intermedio di tricicloesilmetil fosfito per ottenere infine un prodotto DCP.
Fasi sperimentali:
2.1. Reazione mista di agente alchilante e reagente:
Sciogliere 30 g di ossido di idrogeno dell'acido tricicloesilfosforico in 100 mL di etere, aggiungere 20 mL di ossido di etilene e metterlo a temperatura ambiente per 12 ore per reagire. A questo punto, il prodotto è dimetil tricicloesil epossifosfato.
Aggiungere lentamente la soluzione acquosa di tetracloruro di piombo al tricicloesil epossi dimetil fosfato, neutralizzare a pH=5, quindi aggiungere cloroformio e i reagenti possono essere separati lentamente in fase con l'aiuto di cloruro di sodio secco. La fase organica è stata raccolta, lavata una volta e distillata per ottenere un prodotto liquido bianco trasparente.
2.2. Trattamento con ammoniaca:
Il prodotto liquido trasparente bianco ottenuto sopra è stato miscelato con 10 mL di acqua ammoniacale, agitato a temperatura ambiente e fatto reagire per 2 ore. Dopo la reazione, è stato lavato due volte con acqua ed essiccato mediante centrifugazione per ottenere un prodotto con lucentezza giallo chiaro.
2.3. Reazione di idrolisi alcalina:
Mescolare il suddetto prodotto con lucentezza giallo chiaro con 50 ml di n-esano, aggiungere 10 ml di soluzione di idrossido di sodio 2,5 mol/L e reagire a 65 gradi Celsius per 1 ora. Dopo la reazione, dividere il prodotto in una fase organica e una fase acquosa.
2.4. Sedimentazione e filtrazione:
Le fasi organiche sono state raccolte e un solido bianco è stato precipitato con l'ausilio di un essiccante, quindi filtrato e lavato una volta per ottenere un prodotto polverulento bianco.
2.5. Recupero per distillazione:
Il prodotto in polvere bianco ottenuto sopra viene posto in un dispositivo di distillazione per la distillazione e il prodotto target DCP viene recuperato. Si noti che durante la distillazione, la temperatura deve essere controllata e la pressione ridotta per ottenere prodotti DCP di elevata purezza.
Il meccanismo di reazione della sintesi di DCP mediante il metodo della reazione di alchilazione è il seguente:
In primo luogo, l'agente alchilante ossido di etilene subisce una reazione di apertura dell'anello con fotoidrogeno fosfato tricicloesil ossidato per generare il prodotto epossidato tricicloesil dimetil epossifosfato. Quindi, l'aggiunta di acqua ammoniacale ridurrà il reagente per generare tricicloesil epossifosfato diacetato.
Infine, attraverso la reazione di idrolisi alcalina dell'idrossido di sodio, il tricicloesil epossifosfato diacetato e l'n-esano subiscono la reazione di alchilazione dell'alcool per generare il prodotto target DCP. Il meccanismo di reazione è chiaro, il processo di reazione è semplice e facile ed è adatto alle esigenze di vari laboratori e produzione industriale.
In conclusione, il metodo della reazione di alchilazione è un metodo efficiente e semplice per la preparazione di DCP. Durante l'operazione sperimentale, è necessario prestare attenzione alle specifiche operative, per evitare la generazione di gas tossici e irritanti e per eseguire operazioni sicure durante l'esperimento.
3. Metodo di reazione di deidroclorurazione:
Il metodo di reazione di deidroclorurazione è anche uno dei metodi importanti per la preparazione di DCP. Il metodo utilizza il tricicloesilchetone come materia prima e utilizza il tricloruro di fosforo come agente deidrogenante per eseguire la reazione. Nella reazione, il tricicloesil chetone e il tricloruro di fosforo subiscono una reazione di deidroclorurazione per generare un intermedio tricicloesil metil fosfito, quindi reagiscono con un eccesso di tricicloesil metanolo per generare un prodotto DCP.
Fasi sperimentali:
(1) Pretrattamento Dicicloesilclorofosfina
Mettere la dicicloesilclorofosfina in un essiccatore e asciugare a 80 gradi fino a peso costante.
(2) Dissoluzione della dicicloesilclorofosfina:
Mettere la dicicloesilclorofosfina pretrattata nel tetracloruro di carbonio e agitare magneticamente fino a completa dissoluzione.
(3) Aggiungere acido tricloroacetico:
Aggiungere acido tricloroacetico alla soluzione di cui sopra in un rapporto molare di 1:2 e agitare la reazione sotto forza magnetica per 1 h.
(4) Aggiungere cloruro ferroso:
Aggiungere cloruro ferroso alla suddetta miscela di reazione con un rapporto molare di 1:1,2.
(5) Aggiungere propanolo:
Propanolo è stato aggiunto goccia a goccia alla suddetta miscela di reazione in una quantità pari al 50% di acido tricloroacetico.
(6) Reazione per 24 ore:
Sotto atmosfera di azoto, la miscela di reazione è stata lasciata sotto agitazione a temperatura ambiente per 24 ore.
(7) Trattamento delle precipitazioni:
La miscela di reazione è stata centrifugata in una centrifuga e sono stati raccolti il surnatante e il precipitato. Il supernatante è stato rimesso nel beaker originale, il precipitato è stato lavato con etanolo assoluto e centrifugato nuovamente per ottenere il prodotto solido di DCP.
(8) Trattamento di essiccazione:
Mettere il prodotto solido sopra ottenuto in forno ed essiccare a 60 gradi fino a raggiungere un peso costante.
Il meccanismo di reazione di deidroclorurazione della dicicloesilclorofosfina è il seguente:
In primo luogo, la dicicloesilclorofosfina e l'acido tricloroacetico reagiscono nel tetracloruro di carbonio per produrre il dicicloesilfosforil coroformiato e gli ioni cloruro.
Quindi, a condizione di aggiungere cloruro ferroso, vengono generati dicicloesilfosforil cloruro e FeCl2.
Quindi, a condizione di aggiungere propanolo, il dicicloesilfosforil cloruro e il propanolo reagiscono per generare ossido di dicicloesilfosfina e HCl.
Infine, reagire in atmosfera di azoto secco per 24 ore per generare dicicloesilclorofosfina.
In conclusione, la reazione di deidroclorurazione è un metodo efficiente e semplice per la preparazione della Dicicloesilclorofosfina. Durante l'operazione sperimentale, è necessario prestare attenzione alle specifiche operative, per evitare la generazione di gas tossici e irritanti e per eseguire operazioni sicure durante l'esperimento.
4. Metodo di reazione di pirofosforilazione:
Il metodo della reazione di pirofosforilazione è anche uno dei metodi importanti per la preparazione di DCP. Il metodo utilizza il triossido di alchilfosforo come materia prima, lo fa reagire con tricicloesilmetanolo e quindi subisce fasi come il riscaldamento e la disidratazione per ottenere infine DCP.
procedura sperimentale
(1) Pretrattamento della dicicloesilammina:
Mettere la dicicloesilammina in un essiccatore e asciugare a 80 gradi a peso costante.
(2) Preparare la miscela di reazione:
La dicicloesilammina pretrattata è stata aggiunta alla DMF secca e agitata sotto forza magnetica per dissolverla completamente, quindi è stato aggiunto TEP e la reazione è stata continuata ad agitare sotto forza magnetica per 1 ora.
(3) Trattamento con fosgene:
Utilizzare il fosgene per neutralizzare l'HCl prodotto nel passaggio precedente e convertirlo in ossido dicicloesilclorofosfina. Il processo di reazione deve essere effettuato a una temperatura inferiore per evitare la generazione di gas nocivi. Fosgene Aggiungere la miscela di cui sopra in un rapporto molare di 1:2 e il tempo di reazione è di circa 30 minuti.
(4) Trattamento delle precipitazioni:
Mettere la miscela di reazione in benzene o tetracloruro di carbonio, estrarre ed eliminare l'agente igroscopico, quindi filtrare per ottenere il precipitato e porre in stufa ad essiccare fino a peso costante.
Il meccanismo di reazione del pirofosfato della dicicloesilclorofosfina è il seguente:
In primo luogo, il trietil pirofosfato e la dicicloesilammina reagiscono in DMF per generare l'ossido di dicicloesilclorofosfina e l'idrossido di trietanolo.
Quindi, utilizzare il fosgene per neutralizzare l'HCl nella miscela di cui sopra e convertirlo in ossido dicicloesilclorofosfina.
Infine, la dicicloesilclorofosfina si ottiene mediante estrazione con solvente e trattamento di precipitazione.
In conclusione, il metodo della reazione di pirofosforilazione è un metodo efficiente e semplice per la preparazione della dicicloesilclorofosfina. Durante l'operazione sperimentale, è necessario prestare attenzione alle specifiche operative, per evitare la generazione di gas e liquidi nocivi e per eseguire operazioni sicure durante l'esperimento. Allo stesso tempo, è necessario prestare attenzione al rapporto molare dei reagenti e alla padronanza delle condizioni di reazione nell'esperimento per garantire la purezza del prodotto di reazione.
Le quattro reazioni di cui sopra sono tutti metodi efficaci per la preparazione di DCP, con i propri vantaggi e svantaggi. Ad esempio, il prodotto DCP preparato con il metodo di epossidazione ha un'elevata purezza e un'elevata resa, ma deve utilizzare materie prime e catalizzatori di alta qualità; mentre il metodo della reazione di pirofosforilazione richiede un adeguato controllo della temperatura e del tempo, altrimenti è difficile ottenere prodotti ad alta resa.
In breve, i metodi di cui sopra hanno le proprie caratteristiche e si può selezionare un metodo appropriato per la preparazione in base alle effettive esigenze. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, è anche necessario prestare attenzione al funzionamento sicuro e seguire le normative e gli standard pertinenti per garantire la sicurezza e la sostenibilità del processo produttivo.