本發(fā)明涉及一種氯代磷酸二苯酯的制備方法,屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氯代磷酸二苯酯(DPCP), 英文名稱:Diphenyl chlorophosphate,中文別名:二苯氧基磷酰氯、磷酰氯二苯酯或氯磷酸二苯酯等。DPCP是一種重要的有機磷中間體,可以用作阻燃劑的中間體,也可以合成用途廣泛的疊氮磷酸二苯酯。其通用的合成方法是苯酚與三氯氧磷在催化劑作用下反應(yīng)制得,使用不同的催化劑,反應(yīng)的選擇性和收率會有不一樣的效果。反應(yīng)式如下:
產(chǎn)物有三種:氯代磷酸二苯酯(DPCP),磷酸三苯酯(TPP)以及二氯磷酸單苯酯(MPCP)。中文期刊《化學(xué)研究》2012年11月第23卷第6期高存生等發(fā)表的《氯化磷酸二苯酯的合成和結(jié)構(gòu)表征》中使用三氯化鋁為催化劑、二氯乙烷為溶劑進行反應(yīng),后處理方法是反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)體系中加水破壞三氯化鋁后再進行蒸餾。此工藝過程存在兩個問題:1)、二氯乙烷溶劑為《化學(xué)藥物殘留溶劑研究的技術(shù)指導(dǎo)原則》中規(guī)定的一類溶劑,容易對人體和環(huán)境造成較大的危害2)加水破壞三氯化鋁的同時不可避免的會導(dǎo)致DPCP的磷酰氯水解進而繼續(xù)和DPCP反應(yīng)生成雙磷酸四苯酯 ,反應(yīng)式如下:
Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR, Division of Chemical Science (English Translation), 1985 ,vol. 34,# 4 p. 799 – 802,使用氯化鈣為催化劑,150-210反應(yīng)3小時,收率為64%;Journal of Chemical & Engineering Data, 1989 ,vol. 34,# 1 p. 131 – 133,使用N,N-二甲基苯胺為催化劑,反應(yīng)16小時,收率為65%;此兩篇文獻的方法收率偏低。
Tetrahedron Letters, 2013 ,vol. 54,# 15 p. 2026 – 2028,使用三乙胺最為催化劑,甲苯為溶劑,收率不明;Collection of Czechoslovak Chemical Communications, 1989 ,vol. 54,# 3 p. 608 – 615,使用氯化鎂為催化劑,二甲苯為溶劑,收率不明;這些文獻中描述的催化劑都不能夠回收使用,且工藝中使用溶劑,與不用溶劑相比,相同體積反應(yīng)釜產(chǎn)能偏小。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種無需使用溶劑的氯代磷酸二苯酯的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容為,一種氯代磷酸二苯酯的制備方法,其特征為將苯酚和三氯氧磷投入到反應(yīng)釜中,加入催化劑,經(jīng)2.5~5.5小時升溫至130~150℃,保溫反應(yīng),GC中控苯酚含量小于0.5%反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液精餾得到成品氯代磷酸二苯酯;其中催化劑為三苯基膦和三苯基氧膦;苯酚與三氯氧磷的摩爾比為1:1~3:1,三苯基膦用量為苯酚重量的0.5~5%,三苯基氧膦用量為苯酚重量的0.5~8%;反應(yīng)溫度為50~150℃。
在上述氯代磷酸二苯酯的制備方法中將反應(yīng)液精餾得到成品氯代磷酸二苯酯采用常規(guī)的精餾工藝。
在上述氯代磷酸二苯酯的制備方法中苯酚與三氯氧磷的摩爾比為1.5:1~2.2:1,三苯基膦用量為苯酚重量的1~3%,三苯基氧膦用量為苯酚重量的1.5~3%。
在上述制備氯代磷酸二苯酯過程中,精餾操作后剩余底料中含有少量的副產(chǎn)物磷酸三苯酯TPP和催化劑,可以直接套用至下一批反應(yīng)中當做新鮮的催化劑使用不影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和收率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是:本發(fā)明避免使用反應(yīng)溶劑,提高了單批產(chǎn)能;催化劑可以循環(huán)使用,且收率能保持在較高水平。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
例1、500毫升四口瓶中加入178克(1.9摩爾)苯酚、153克(1摩爾)三氯氧磷、1.8克三苯基膦和2.7克三苯基氧膦,升溫攪拌反應(yīng),經(jīng)過3小時升溫140℃,保溫反應(yīng),GC中控苯酚含量小于0.5%,反應(yīng)液去精餾塔精餾,收集150±2℃/4mmHg餾分216克即為成品氯代磷酸二苯酯,收率84.8%,GC純度99.4%。蒸餾底料含有三苯基膦和三苯基氧膦可以套用至下一批反應(yīng)中。
例2、500毫升四口瓶中加入178克(1.9摩爾)苯酚,153克(1摩爾)三氯氧磷和實施例1的精餾底料,升溫攪拌反應(yīng),經(jīng)過3小時升溫至140℃,保溫反應(yīng),GC中控苯酚含量小于0.5%,反應(yīng)液去精餾塔精餾,收集150±2℃/4mmHg餾分217克即為成品氯代磷酸二苯酯,收率85.2%,GC純度99.3%。
例3、1000升反應(yīng)釜中加入376千克苯酚,323千克三氯氧磷,3.8千克三苯基膦,7.6千克三苯基氧膦,升溫攪拌反應(yīng),經(jīng)過4小時升溫至140℃,保溫反應(yīng), GC中控苯酚含量小于0.5%,反應(yīng)液去精餾塔精餾,收集150±2℃/4mmHg餾分466千克即為成品氯代磷酸二苯酯,收率87%,GC純度99.5%;蒸餾底料含有三苯基膦和三苯基氧膦可以套用至下一批反應(yīng)中。
例4、1000升反應(yīng)釜中加入376千克苯酚,323千克三氯氧磷和實施例3的精餾底料,升溫攪拌反應(yīng),經(jīng)過4小時升溫至140℃,保溫反應(yīng),GC中控苯酚含量小于0.5%,保溫反應(yīng),反應(yīng)液去精餾塔精餾,收集150±2℃/4mmHg餾分475千克即為成品氯代磷酸二苯酯,收率88.6%,GC純度99.3%。