Dicikloheksilklorofosfin(DCP povezava:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) je organofosforna spojina z različnimi uporabami. Ta članek bo predstavil različne metode sinteze DCP z vidika reakcije epoksidacije, reakcije alkilacije, reakcije dehidrokloriranja, reakcije pirofosforilacije itd.
1. Metoda epoksidacijske reakcije:
Metoda epoksidacijske reakcije je ena najpogostejših metod za pripravo DCP. Najprej etilen oksid reagira s triakonom, da dobimo epoksidiran produkt. Nato smo epoksidirani produkt alkilirali s tricikloheksil ketonom, da smo dobili DCP. Prednost te metode je, da je mogoče reakcijske pogoje učinkovito nadzorovati, da dobimo DCP produkte visoke čistosti.
Eksperimentalni koraki:
1.1. Reakcija epoksidacije:
V pripravljeno ledeno kopel dajte 100 mL brezvodnega aluminijevega klorida in z mešalno palico dodajte 2,30 g tricerona. Mešajte pri 5-10 stopinjah 15 minut, nato dodajte 2,03 g etilen oksida in mešajte reakcijsko zmes pri 0-5 stopinjah 2 uri. Po reakciji smo dodali 50 mL vode, da smo pH uravnali na 7-8, in supernatant pustili pri sobni temperaturi čez noč. Ko se je oborina nabrala, smo jo zbrali s centrifugiranjem, enkrat sprali in nato posušili v eksikatorju, da smo pod vakuumom dobili bel trden produkt.
1.2. Zdravljenje z amoniakom:
Zmešajte 1 g bele trdne snovi, dobljene zgoraj, s 5 ml raztopine titanovega tetraklorida in mešajte pri sobni temperaturi, dodajte 0.5 ml vode z amoniakom, dokler reakcijska raztopina ne postane temno rdeča, in nadaljujte z mešanjem pri sobni temperaturi 2 ure. Nato smo ga dvakrat sprali z vodo in posušili v eksikatorju, da smo pod vakuumom dobili produkt z rjavim leskom.
1.3. Reakcija alkilacije:
Produkt z rjavim leskom, dobljen zgoraj, smo zmešali z 20 ml tricikloheksilmetanola in mešali pri sobni temperaturi, dodali smo 50 mg katalizatorja žveplove kisline in reakcijo z mešanjem nadaljevali 2 uri. Po reakciji dodajte ustrezno količino vode za razredčitev, naravnajte pH na 7-8 z natrijevim hidroksidom in nato 3-krat ekstrahirajte z n-butanolom. Organske faze smo zbrali, posušili nad brezvodnim natrijevim kloridom in topilo odstranili, da smo dobili rjav tekoči produkt.
1.4. Ločevanje kristalizacije:
Tekoči produkt postavimo na nizko temperaturo (0 stopinj) čez noč in pod temi pogoji kristalizira bel trden produkt. Kristale smo enkrat sprali na filtru, posušili v eksikatorju in v vakuumskih pogojih dobili ciljni produkt DCP.
|
|
|
Reakcijski mehanizem DCP, pripravljenega z reakcijsko metodo epoksidacije, je naslednji:
Prvič, reakcija epoksidacije etilen oksida s triakonom proizvaja epoksidirane produkte. Nato je bil pod delovanjem raztopine titanovega tetraklorida in amoniaka epoksidiran produkt dehidriran in kloriran. Končno smo produkt alkilirali z alkoholom, da smo dobili ciljni produkt DCP.
Skratka, metoda epoksidacijske reakcije je učinkovita in preprosta metoda za pripravo DCP. Vendar je treba med poskusnim delovanjem paziti na delovne specifikacije, da se izognete nastajanju strupenih in dražečih plinov ter da med poskusom izvajate varno delovanje.
2. Metoda reakcije alkilacije:
Metoda alkilacijske reakcije je tudi ena izmed pomembnih metod za pripravo DCP. Ta metoda na splošno uporablja fosforjev tetraklorid in tricikloheksilmetanol kot surovini, pri čemer se tricikloheksilmetanol doda v presežku. V reakciji fosforjev tetraklorid najprej reagira s tricikloheksilmetanolom in nato reagira s tricikloheksilmetanolom v prisotnosti intermediata tricikloheksilmetil fosfita, da na koncu dobimo produkt DCP.
Eksperimentalni koraki:
2.1. Mešana reakcija alkilirnega sredstva in reaktanta:
Raztopite 30 g vodikovega oksida tricikloheksil fosforne kisline v 100 mL etra, dodajte 20 mL etilen oksida in postavite na sobno temperaturo za 12 ur, da reagira. Na tej točki je produkt dimetil tricikloheksil epoksifosfat.
Počasi dodajte vodno raztopino svinčevega tetraklorida v tricikloheksil epoksi dimetil fosfat, nevtralizirajte na pH =5, nato dodajte kloroform in reaktante lahko počasi fazno ločite s pomočjo suhega natrijevega klorida. Organsko fazo zberemo, enkrat speremo in destiliramo, da dobimo bel prozoren tekoči produkt.
2.2. Zdravljenje z amoniakom:
Zgoraj dobljeni bel prozoren tekoči produkt smo zmešali z 10 ml amoniakove vode, mešali pri sobni temperaturi in reagirali 2 uri. Po reakciji smo jo dvakrat sprali z vodo in posušili s centrifugiranjem, da smo dobili produkt s svetlo rumenim leskom.
2.3. Reakcija alkalne hidrolize:
Zmešajte zgoraj omenjeni produkt s svetlo rumenim sijajem s 50 mL n-heksana, dodajte 10 mL 2,5 mol/L raztopine natrijevega hidroksida in reagirajte pri 65 stopinjah Celzija 1 uro. Po reakciji razdelite produkt na organsko fazo in vodno fazo.
2.4. Sedimentacija in filtracija:
Organske faze smo zbrali in belo trdno snov smo oborili s pomočjo sušilnega sredstva, nato filtrirali in enkrat sprali, da smo dobili bel praškast produkt.
2.5. Pridobivanje z destilacijo:
Zgoraj dobljeni beli praškasti produkt damo v destilacijsko napravo za destilacijo in pridobimo ciljni produkt DCP. Upoštevajte, da je treba med destilacijo nadzorovati temperaturo in zmanjšati tlak, da dobimo izdelke DCP visoke čistosti.
Reakcijski mehanizem sinteze DCP z reakcijsko metodo alkilacije je naslednji:
Najprej je alkilirno sredstvo etilen oksid podvrženo reakciji odpiranja obroča s tricikloheksil oksidiranim fotohidrogen fosfatom, da nastane epoksidiran produkt tricikloheksil dimetil epoksifosfat. Nato bo dodatek vode z amoniakom reduciral reaktant, da se ustvari tricikloheksil epoksi fosfat diacetat.
Končno, skozi reakcijo alkalne hidrolize natrijevega hidroksida, tricikloheksil epoksi fosfat diacetat in n-heksan prestaneta reakcijo alkiliranja alkohola, da nastane ciljni produkt DCP. Reakcijski mehanizem je jasen, reakcijski proces je preprost in enostaven ter primeren za potrebe različnih laboratorijev in industrijske proizvodnje.
Skratka, metoda alkilacijske reakcije je učinkovita in preprosta metoda za pripravo DCP. Med poskusnim delovanjem je treba paziti na operativne specifikacije, da se izognete nastajanju strupenih in dražečih plinov ter da med poskusom izvajate varno delovanje.
3. Metoda reakcije dehidrokloriranja:
Metoda reakcije dehidrokloriranja je tudi ena izmed pomembnih metod za pripravo DCP. Metoda uporablja tricikloheksil keton kot surovino in uporablja fosforjev triklorid kot dehidrogenirno sredstvo za izvedbo reakcije. V reakciji sta tricikloheksil keton in fosforjev triklorid podvržena reakciji dehidrokloriranja, da nastane intermediat tricikloheksil metil fosfita, nato pa reagirata s presežkom tricikloheksil metanola, da nastane produkt DCP.
Eksperimentalni koraki:
(1) Dicikloheksilklorofosfin pred obdelavo
Dicikloheksilklorofosfin dajte v eksikator in sušite pri 80 stopinjah do konstantne teže.
(2) Raztapljanje dicikloheksilklorofosfina:
Predobdelani dicikloheksilklorofosfin dajte v ogljikov tetraklorid in magnetno mešajte, dokler se popolnoma ne raztopi.
(3) Dodajte trikloroocetno kislino:
Dodamo trikloroocetno kislino v zgornjo raztopino v molskem razmerju 1:2 in mešamo reakcijo pod magnetno silo 1 uro.
(4) Dodajte železov klorid:
Zgornji reakcijski zmesi dodajte železov klorid v molskem razmerju 1:1,2.
(5) Dodajte propanol:
Gornji reakcijski zmesi smo po kapljicah dodali propanol v količini 50 odstotkov trikloroocetne kisline.
(6) Reakcija 24 ur:
V atmosferi dušika smo reakcijsko zmes pustili mešati pri sobni temperaturi 24 ur.
(7) Obdelava padavin:
Reakcijsko mešanico smo centrifugirali v centrifugi in zbrali supernatant in oborino. Supernatant smo dali nazaj v prvotno čašo, oborino smo sprali z absolutnim etanolom in ponovno centrifugirali, da smo dobili trden produkt DCP.
(8) Sušenje:
Zgoraj dobljeni trden produkt postavite v pečico in sušite pri 60 stopinjah, dokler ne doseže konstantne teže.
Mehanizem reakcije dehidrokloriranja dicikloheksilklorofosfina je naslednji:
Najprej dicikloheksilklorofosfin in trikloroocetna kislina reagirata v ogljikovem tetrakloridu, da proizvedeta dicikloheksilfosforil horoformat in kloridne ione.
Nato pod pogojem dodajanja železovega klorida nastaneta dicikloheksilfosforil klorid in FeCl2.
Nato pod pogojem dodajanja propanola dicikloheksilfosforil klorid in propanol reagirata, da nastaneta dicikloheksilfosfin oksid in HCl.
Na koncu reagirajte v atmosferi suhega dušika 24 ur, da nastane dicikloheksilklorofosfin.
Skratka, reakcija dehidrokloriranja je učinkovita in preprosta metoda za pripravo dicikloheksilklorofosfina. Med poskusnim delovanjem je treba paziti na operativne specifikacije, da se izognete nastajanju strupenih in dražečih plinov ter da med poskusom izvajate varno delovanje.
4. Metoda reakcije pirofosforilacije:
Metoda reakcije pirofosforilacije je tudi ena izmed pomembnih metod za pripravo DCP. Metoda uporablja alkil fosforjev trioksid kot surovino, reagira s tricikloheksilmetanolom in nato opravi korake, kot sta segrevanje in dehidracija, da končno dobimo DCP.
eksperimentalni postopek
(1) Predobdelava dicikloheksilamina:
Dicikloheksilamin dajte v eksikator in posušite pri 80 stopinjah do konstantne teže.
(2) Pripravite reakcijsko mešanico:
Predobdelani dicikloheksilamin smo dodali suhemu DMF in mešali pod magnetno silo, da se popolnoma raztopi, nato smo dodali TEP in reakcijo nadaljevali z mešanjem pod magnetno silo 1 uro.
(3) Zdravljenje s fosgenom:
Uporabite fosgen, da nevtralizirate HCl, proizveden v prejšnjem koraku, in ga pretvorite v dicikloheksilklorofosfin oksid. Reakcijo je treba izvajati pri nižji temperaturi, da preprečimo nastajanje škodljivih plinov. Fosgen Dodajte zgornjo mešanico v molskem razmerju 1:2 in reakcijski čas je približno 30 minut.
(4) Obdelava padavin:
Reakcijsko zmes damo v benzen ali ogljikov tetraklorid, ekstrahiramo in odstranimo higroskopno sredstvo, nato filtriramo, da dobimo oborino, in jo postavimo v sušilnik, da se posuši do konstantne teže.
Mehanizem pirofosfatne reakcije dicikloheksilklorofosfina je naslednji:
Najprej trietil pirofosfat in dicikloheksilamin reagirata v DMF, da nastaneta dicikloheksilklorofosfin oksid in trietanol hidroksid.
Nato uporabite fosgen, da nevtralizirate HCl v zgornji mešanici in jo pretvorite v dicikloheksilklorofosfin oksid.
Končno se dicikloheksilklorofosfin pridobi z ekstrakcijo s topilom in obdelavo z obarjanjem.
Skratka, reakcija pirofosforilacije je učinkovita in preprosta metoda za pripravo dicikloheksilklorofosfina. Med poskusnim delovanjem je treba paziti na operativne specifikacije, da preprečite nastajanje škodljivih plinov in tekočin ter da med poskusom izvajate varne operacije. Obenem je treba paziti na molsko razmerje reaktantov in obvladovanje reakcijskih pogojev v poskusu, da zagotovimo čistost reakcijskega produkta.
Vse zgornje štiri reakcije so učinkovite metode za pripravo DCP s svojimi prednostmi in slabostmi. Na primer, izdelek DCP, pripravljen z metodo epoksidacije, ima visoko čistost in visok izkoristek, vendar mora uporabiti visokokakovostne surovine in katalizatorje; medtem ko metoda reakcije pirofosforilacije zahteva ustrezno temperaturo in časovno kontrolo, sicer je težko dobiti produkte z visokim izkoristkom.
Skratka, zgoraj omenjene metode imajo svoje značilnosti in glede na dejanske potrebe je mogoče izbrati ustrezno metodo za pripravo. Vendar pa je v praktičnih aplikacijah treba paziti tudi na varno delovanje in upoštevati ustrezne predpise in standarde, da zagotovimo varnost in trajnost proizvodnega procesa.