Δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη(Σύνδεσμος DCP:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) είναι μια οργανοφωσφορική ένωση με διάφορες εφαρμογές. Αυτή η εργασία θα εισαγάγει διάφορες μεθόδους σύνθεσης του DCP από τις απόψεις της αντίδρασης εποξείδωσης, της αντίδρασης αλκυλίωσης, της αντίδρασης αφυδροχλωρίωσης, της αντίδρασης πυροφωσφορυλίωσης και ούτω καθεξής.
1. Μέθοδος αντίδρασης εποξείδωσης:
Η μέθοδος αντίδρασης εποξείδωσης είναι μια από τις πιο κοινές μεθόδους παρασκευής DCP. Πρώτον, το οξείδιο του αιθυλενίου αντιδρά με τριακόνη για να ληφθεί ένα εποξειδωμένο προϊόν. Στη συνέχεια, το εποξειδωμένο προϊόν αλκυλιώθηκε με τρικυκλοεξυλοκετόνη για να ληφθεί DCP. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι οι συνθήκες αντίδρασης μπορούν να ελέγχονται αποτελεσματικά για τη λήψη προϊόντων DCP υψηλής καθαρότητας.
Πειραματικά βήματα:
1.1. Αντίδραση εποξείδωσης:
Βάλτε 100 mL άνυδρου χλωριούχου αργιλίου στο προετοιμασμένο παγόλουτρο και προσθέστε 2,30 g τρικερόνης με μια ράβδο ανάδευσης. Αναδεύουμε σε 5-10 βαθμό για 15 λεπτά, στη συνέχεια προσθέτουμε 2,03 g αιθυλενοξειδίου και αναδεύουμε την αντίδραση σε 0-5 βαθμό για 2 ώρες. Μετά την αντίδραση, προστέθηκαν 50 mL νερού για να ρυθμιστεί το ρΗ σε 7-8 και το υπερκείμενο αφέθηκε σε θερμοκρασία δωματίου όλη τη νύχτα. Αφού συσσωρεύτηκε το ίζημα, συλλέχθηκε με φυγοκέντρηση, πλύθηκε μία φορά, και στη συνέχεια ξηράνθηκε σε ξηραντήρα για να ληφθεί ένα λευκό στερεό προϊόν υπό κενό.
1.2. Θεραπεία με αμμωνία:
Αναμείξτε 1 g του λευκού στερεού που λήφθηκε παραπάνω με 5 mL διαλύματος τετραχλωριούχου τιτανίου και αναδεύστε σε θερμοκρασία δωματίου, προσθέστε 0.5 mL νερού αμμωνίας μέχρι το διάλυμα αντίδρασης να γίνει σκούρο κόκκινο και συνεχίστε την ανάδευση σε θερμοκρασία δωματίου για 2 ώρες. Στη συνέχεια πλύθηκε δύο φορές με νερό και ξηράνθηκε σε ξηραντήρα για να ληφθεί ένα προϊόν καφέ λάμψης υπό κενό.
1.3. Αντίδραση αλκυλίωσης:
Το προϊόν με καφέ λάμψη που λήφθηκε παραπάνω αναμίχθηκε με 20 mL τρικυκλοεξυλομεθανόλης και αναδεύτηκε σε θερμοκρασία δωματίου, προστέθηκαν 50 mg καταλύτη θειικού οξέος και η αντίδραση ανάδευσης συνεχίστηκε για 2 ώρες. Μετά την αντίδραση, προσθέστε μια κατάλληλη ποσότητα νερού για αραίωση, ρυθμίστε το pH σε 7-8 με υδροξείδιο του νατρίου και μετά εκχυλίστε με n-βουτανόλη για 3 φορές. Οι οργανικές φάσεις συλλέχθηκαν, ξηράνθηκαν υπεράνω ανύδρου χλωριούχου νατρίου και ο διαλύτης απομακρύνθηκε για να ληφθεί ένα καφέ υγρό προϊόν.
1.4. Διαχωρισμός κρυστάλλωσης:
Το υγρό προϊόν τοποθετείται σε χαμηλή θερμοκρασία (0 βαθμοί ) όλη τη νύχτα και ένα λευκό στερεό προϊόν κρυσταλλώνεται κάτω από αυτές τις συνθήκες. Οι κρύσταλλοι πλύθηκαν μία φορά στο φίλτρο, ξηράνθηκαν σε ξηραντήρα και το προϊόν στόχος DCP ελήφθη υπό συνθήκες κενού.
|
|
|
Ο μηχανισμός αντίδρασης του DCP που παρασκευάζεται με τη μέθοδο αντίδρασης εποξείδωσης έχει ως εξής:
Πρώτον, η αντίδραση εποξείδωσης του οξειδίου του αιθυλενίου με τριακόνη παράγει εποξειδωμένα προϊόντα. Στη συνέχεια, υπό τη δράση διαλύματος τετραχλωριούχου τιτανίου και αμμωνίας, το εποξειδωμένο προϊόν αφυδατώθηκε και χλωριώθηκε. Τέλος, το προϊόν αλκυλιώθηκε με αλκοόλη για να ληφθεί το προϊόν στόχος DCP.
Συμπερασματικά, η μέθοδος αντίδρασης εποξείδωσης είναι μια αποτελεσματική και απλή μέθοδος για την παρασκευή του DCP. Ωστόσο, κατά την πειραματική λειτουργία, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις προδιαγραφές λειτουργίας, για την αποφυγή δημιουργίας τοξικών και ερεθιστικών αερίων και για την ασφαλή λειτουργία κατά τη διάρκεια του πειράματος.
2. Μέθοδος αντίδρασης αλκυλίωσης:
Η μέθοδος αντίδρασης αλκυλίωσης είναι επίσης μία από τις σημαντικές μεθόδους για την παρασκευή DCP. Αυτή η μέθοδος γενικά χρησιμοποιεί τετραχλωριούχο φώσφορο και τρικυκλοεξυλομεθανόλη ως πρώτες ύλες, όπου τρικυκλοεξυλομεθανόλη προστίθεται σε περίσσεια. Στην αντίδραση, ο τετραχλωριούχος φωσφόρος αντιδρά πρώτα με τρικυκλοεξυλομεθανόλη και στη συνέχεια αντιδρά με τρικυκλοεξυλομεθανόλη παρουσία ενός ενδιάμεσου φωσφορώδους τρικυκλοεξυλομεθυλίου για να ληφθεί τελικά ένα προϊόν DCP.
Πειραματικά βήματα:
2.1. Μικτή αντίδραση αλκυλιωτικού παράγοντα και αντιδραστηρίου:
Διαλύουμε 30 g οξειδίου του υδρογόνου τρικυκλοεξυλοφωσφορικού οξέος σε 100 mL αιθέρα, προσθέτουμε 20 mL οξειδίου του αιθυλενίου και το αφήνουμε σε θερμοκρασία δωματίου για 12 ώρες για να αντιδράσει. Σε αυτό το σημείο, το προϊόν είναι τρικυκλοεξυλ εποξυφωσφορικός διμεθυλεστέρας.
Προσθέστε αργά υδατικό διάλυμα τετραχλωριούχου μολύβδου σε τρικυκλοεξυλο εποξυ διμεθυλοφωσφορικό, εξουδετερώστε σε pH=5, στη συνέχεια προσθέστε χλωροφόρμιο και τα αντιδρώντα μπορούν να διαχωριστούν σε φάση αργά με τη βοήθεια ξηρού χλωριούχου νατρίου. Η οργανική φάση συλλέχθηκε, πλύθηκε μία φορά και αποστάχθηκε για να ληφθεί ένα λευκό διαφανές υγρό προϊόν.
2.2. Θεραπεία με αμμωνία:
Το λευκό διαφανές υγρό προϊόν που λήφθηκε παραπάνω αναμίχθηκε με 10 mL νερού αμμωνίας, αναδεύτηκε σε θερμοκρασία δωματίου και αντέδρασε για 2 ώρες. Μετά την αντίδραση, πλύθηκε δύο φορές με νερό και ξηράνθηκε με φυγοκέντρηση για να ληφθεί ένα προϊόν με ανοιχτοκίτρινη λάμψη.
2.3. Αντίδραση αλκαλικής υδρόλυσης:
Αναμείξτε το προαναφερθέν προϊόν με ανοιχτό κίτρινο γυαλιστερό με 50 mL n-εξανίου, προσθέστε 10 mL διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου 2,5 mol/L και αντιδράστε στους 65 βαθμούς Κελσίου για 1 ώρα. Μετά την αντίδραση, διαιρέστε το προϊόν σε μια οργανική φάση και μια υδατική φάση.
2.4. Καθίζηση και διήθηση:
Οι οργανικές φάσεις συλλέχθηκαν και ένα λευκό στερεό καταβυθίστηκε με τη βοήθεια ενός ξηραντικού, στη συνέχεια διηθήθηκε και πλύθηκε μία φορά για να ληφθεί ένα προϊόν λευκής σκόνης.
2.5. Ανάκτηση με απόσταξη:
Το προϊόν λευκής σκόνης που λαμβάνεται παραπάνω τοποθετείται σε συσκευή απόσταξης για απόσταξη και το προϊόν στόχος DCP ανακτάται. Σημειώστε ότι κατά την απόσταξη, η θερμοκρασία θα πρέπει να ελέγχεται και η πίεση να μειωθεί για να ληφθούν προϊόντα DCP υψηλής καθαρότητας.
Ο μηχανισμός αντίδρασης της σύνθεσης του DCP με τη μέθοδο της αντίδρασης αλκυλίωσης έχει ως εξής:
Πρώτον, ο αλκυλιωτικός παράγοντας οξείδιο αιθυλενίου υφίσταται αντίδραση ανοίγματος δακτυλίου με οξειδωμένο τρικυκλοεξύλιο φωτόξινο φωσφορικό για να δημιουργήσει το εποξειδωμένο προϊόν τρικυκλοεξυλ διμεθυλ εποξυφωσφορικό. Στη συνέχεια, η προσθήκη νερού αμμωνίας θα μειώσει το αντιδρών για να δημιουργήσει διοξικό τρικυκλοεξυλ εποξυ φωσφορικό.
Τέλος, μέσω της αντίδρασης αλκαλικής υδρόλυσης του υδροξειδίου του νατρίου, ο διοξικός τρικυκλοεξυλ εποξυ φωσφορικός εστέρας και το η-εξάνιο υφίστανται αντίδραση αλκυλίωσης αλκοόλης για να δημιουργήσουν το προϊόν στόχο DCP. Ο μηχανισμός αντίδρασης είναι σαφής, η διαδικασία αντίδρασης είναι απλή και εύκολη και είναι κατάλληλη για τις ανάγκες διαφόρων εργαστηρίων και βιομηχανικής παραγωγής.
Συμπερασματικά, η μέθοδος αντίδρασης αλκυλίωσης είναι μια αποτελεσματική και απλή μέθοδος για την παρασκευή DCP. Κατά τη διάρκεια της πειραματικής λειτουργίας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις προδιαγραφές λειτουργίας, για την αποφυγή δημιουργίας τοξικών και ερεθιστικών αερίων και για την ασφαλή λειτουργία κατά τη διάρκεια του πειράματος.
3. Μέθοδος αντίδρασης αφυδροχλωρίωσης:
Η μέθοδος αντίδρασης αφυδροχλωρίωσης είναι επίσης μία από τις σημαντικές μεθόδους για την παρασκευή DCP. Η μέθοδος χρησιμοποιεί τρικυκλοεξυλοκετόνη ως πρώτη ύλη και χρησιμοποιεί τριχλωριούχο φώσφορο ως παράγοντα αφυδρογόνωσης για να πραγματοποιήσει την αντίδραση. Στην αντίδραση, η τρικυκλοεξυλοκετόνη και ο τριχλωριούχος φώσφορος υφίστανται αντίδραση αφυδροχλωρίωσης για να δημιουργήσουν ένα ενδιάμεσο τρικυκλοεξυλομεθυλοφωσφορώδες, και στη συνέχεια αντιδρούν με περίσσεια τρικυκλοεξυλο μεθανόλης για να δημιουργήσουν ένα προϊόν DCP.
Πειραματικά βήματα:
(1) Προεπεξεργασία Δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη
Βάλτε τη δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη σε ξηραντήρα και στεγνώστε στους 80 βαθμούς μέχρι σταθερού βάρους.
(2) Διάλυση δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης:
Βάλτε την προκατεργασμένη δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη σε τετραχλωράνθρακα και αναδεύστε μαγνητικά μέχρι να διαλυθεί πλήρως.
(3) Προσθέστε τριχλωροξικό οξύ:
Προσθέστε τριχλωροξικό οξύ στο παραπάνω διάλυμα σε μοριακή αναλογία 1:2 και αναδεύστε την αντίδραση υπό μαγνητική δύναμη για 1 ώρα.
(4) Προσθέστε χλωριούχο σίδηρο:
Προσθέστε χλωριούχο σίδηρο στο παραπάνω μίγμα αντίδρασης σε μοριακή αναλογία 1:1,2.
(5) Προσθέστε προπανόλη:
Προπανόλη προστέθηκε στάγδην στο παραπάνω μίγμα αντίδρασης σε ποσότητα 50 τοις εκατό τριχλωροξικού οξέος.
(6) Αντίδραση για 24 ώρες:
Κάτω από ατμόσφαιρα αζώτου, το μίγμα της αντίδρασης αφέθηκε να αναδευτεί σε θερμοκρασία δωματίου για 24 ώρες.
(7) Επεξεργασία καθίζησης:
Το μίγμα της αντίδρασης φυγοκεντρήθηκε σε φυγόκεντρο και το υπερκείμενο και το ίζημα συλλέχθηκαν. Το υπερκείμενο επανατοποθετήθηκε στο αρχικό ποτήρι, το ίζημα πλύθηκε με απόλυτη αιθανόλη και φυγοκεντρήθηκε ξανά για να ληφθεί το στερεό προϊόν της DCP.
(8) Επεξεργασία ξήρανσης:
Βάλτε το στερεό προϊόν που λάβατε σε φούρνο και στεγνώστε στους 60 βαθμούς μέχρι να αποκτήσει σταθερό βάρος.
Ο μηχανισμός αντίδρασης αφυδροχλωρίωσης της δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης είναι ο ακόλουθος:
Πρώτον, η δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη και το τριχλωροξικό οξύ αντιδρούν σε τετραχλωράνθρακα για να παράγουν χορομυρμηκικό δικυκλοεξυλοφωσφορυλεστέρα και ιόντα χλωρίου.
Στη συνέχεια, υπό την προϋπόθεση της προσθήκης χλωριούχου σιδήρου, παράγονται δικυκλοεξυλοφωσφορυλοχλωρίδιο και FeCl2.
Στη συνέχεια, υπό την προϋπόθεση της προσθήκης προπανόλης, το δικυκλοεξυλοφωσφορυλοχλωρίδιο και η προπανόλη αντιδρούν για να δημιουργήσουν οξείδιο δικυκλοεξυλοφωσφίνης και HCl.
Τέλος, αντιδρούν σε ξηρή ατμόσφαιρα αζώτου για 24 ώρες για να παραχθεί Δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη.
Συμπερασματικά, η αντίδραση αφυδροχλωρίωσης είναι μια αποτελεσματική και απλή μέθοδος για την παρασκευή της Δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης. Κατά τη διάρκεια της πειραματικής λειτουργίας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις προδιαγραφές λειτουργίας, για την αποφυγή δημιουργίας τοξικών και ερεθιστικών αερίων και για την ασφαλή λειτουργία κατά τη διάρκεια του πειράματος.
4. Μέθοδος αντίδρασης πυροφωσφορυλίωσης:
Η μέθοδος αντίδρασης πυροφωσφορυλίωσης είναι επίσης μία από τις σημαντικές μεθόδους για την παρασκευή DCP. Η μέθοδος χρησιμοποιεί τριοξείδιο του αλκυλφωσφόρου ως πρώτη ύλη, το αντιδρά με τρικυκλοεξυλομεθανόλη και στη συνέχεια υποβάλλεται σε βήματα όπως θέρμανση και αφυδάτωση για να ληφθεί τελικά DCP.
Πειραματική διαδικασία
(1) Προεπεξεργασία Δικυκλοεξυλαμίνης:
Βάλτε τη δικυκλοεξυλαμίνη σε ξηραντήρα και στεγνώστε στους 80 βαθμούς σε σταθερό βάρος.
(2) Προετοιμάστε το μείγμα αντίδρασης:
Η προκατεργασμένη δικυκλοεξυλαμίνη προστέθηκε σε ξηρό DMF και αναδεύτηκε υπό μαγνητική δύναμη για να διαλυθεί πλήρως, στη συνέχεια προστέθηκε TEP και η αντίδραση συνεχίστηκε να αναδεύεται υπό μαγνητική δύναμη για 1 ώρα.
(3) Θεραπεία με φωσγένιο:
Χρησιμοποιήστε φωσγένιο για να εξουδετερώσετε το HCl που παρήχθη στο προηγούμενο βήμα και μετατρέψτε το σε οξείδιο δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης. Η διαδικασία αντίδρασης πρέπει να διεξάγεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία για να αποφευχθεί η δημιουργία επιβλαβών αερίων. Φωσγένιο Προσθέστε το παραπάνω μείγμα σε μοριακή αναλογία 1:2 και ο χρόνος αντίδρασης είναι περίπου 30 λεπτά.
(4) Επεξεργασία καθίζησης:
Τοποθετήστε το μείγμα της αντίδρασης σε βενζόλιο ή τετραχλωράνθρακα, εκχυλίστε και αφαιρέστε τον υγροσκοπικό παράγοντα, μετά διηθήστε για να ληφθεί το ίζημα και τοποθετήστε το σε φούρνο για να στεγνώσει σε σταθερό βάρος.
Ο μηχανισμός αντίδρασης πυροφωσφορικών της δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης είναι ο ακόλουθος:
Πρώτον, ο πυροφωσφορικός τριαιθυλεστέρας και η δικυκλοεξυλαμίνη αντιδρούν σε DMF για να δημιουργήσουν οξείδιο δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης και υδροξείδιο της τριαιθανόλης.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε φωσγένιο για να εξουδετερώσετε το HCl στο παραπάνω μείγμα και να το μετατρέψετε σε οξείδιο δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης.
Τέλος, η δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνη λαμβάνεται μέσω εκχύλισης με διαλύτη και επεξεργασίας καθίζησης.
Συμπερασματικά, η μέθοδος αντίδρασης πυροφωσφορυλίωσης είναι μια αποτελεσματική και απλή μέθοδος για την παρασκευή της Δικυκλοεξυλοχλωροφωσφίνης. Κατά τη διάρκεια της πειραματικής λειτουργίας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις προδιαγραφές λειτουργίας, για την αποφυγή δημιουργίας επιβλαβών αερίων και υγρών και για την εκτέλεση ασφαλών εργασιών κατά τη διάρκεια του πειράματος. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή στη μοριακή αναλογία των αντιδρώντων και στην κυριαρχία των συνθηκών αντίδρασης στο πείραμα για να εξασφαλιστεί η καθαρότητα του προϊόντος της αντίδρασης.
Οι παραπάνω τέσσερις αντιδράσεις είναι όλες αποτελεσματικές μέθοδοι για την παρασκευή του DCP, με τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, το προϊόν DCP που παρασκευάζεται με τη μέθοδο της εποξείδωσης έχει υψηλή καθαρότητα και υψηλή απόδοση, αλλά χρειάζεται να χρησιμοποιεί υψηλής ποιότητας πρώτες ύλες και καταλύτες. ενώ η μέθοδος αντίδρασης πυροφωσφορυλίωσης απαιτεί κατάλληλο έλεγχο θερμοκρασίας και χρόνου, διαφορετικά είναι δύσκολο να ληφθούν προϊόντα υψηλής απόδοσης.
Εν ολίγοις, οι παραπάνω μέθοδοι έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά και μπορεί να επιλεγεί μια κατάλληλη μέθοδος για προετοιμασία σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες. Ωστόσο, σε πρακτικές εφαρμογές, είναι επίσης απαραίτητο να δίνεται προσοχή στην ασφαλή λειτουργία και να ακολουθείτε τους σχετικούς κανονισμούς και πρότυπα για να διασφαλίζεται η ασφάλεια και η βιωσιμότητα της παραγωγικής διαδικασίας.