Disiklogeksilxlorofosfin(DCP havolasi:https://www.bloomtechz.com/sintetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) turli xil qo'llaniladigan fosfororganik birikma. Ushbu maqola epoksidlanish reaktsiyasi, alkillanish reaktsiyasi, dehidroklorlanish reaktsiyasi, pirofosforillanish reaktsiyasi va boshqalardan DCP ning turli xil sintez usullari bilan tanishtiriladi.
1. Epoksidlanish reaksiyasi usuli:
Epoksidlanish reaktsiyasi usuli DCPni tayyorlashning eng keng tarqalgan usullaridan biridir. Birinchidan, etilen oksidi triakon bilan reaksiyaga kirishib, epoksidlangan mahsulot olinadi. Keyinchalik, DCP olish uchun epoksidlangan mahsulot trisikloheksil keton bilan alkillangan. Ushbu usulning afzalligi shundaki, yuqori tozalikdagi DCP mahsulotlarini olish uchun reaktsiya sharoitlarini samarali boshqarish mumkin.
Eksperimental bosqichlar:
1.1. Epoksidlanish reaktsiyasi:
Tayyorlangan muz hammomiga 100 ml suvsiz alyuminiy xlorid soling va aralashtirgich bilan 2,30 g triseron qo'shing. 15 daqiqa davomida 5-10 daraja aralashtiriladi, so‘ng 2,03 g etilen oksidi qo‘shiladi va reaksiya 0-5 darajada 2 soat davomida aralashtiriladi. Reaksiyadan so'ng pH qiymatini 7-8 ga moslashtirish uchun 50 ml suv qo'shildi va supernatant bir kechada xona haroratida qoldirildi. Cho'kma to'plangandan so'ng, u santrifüjlash yo'li bilan to'plangan, bir marta yuvilgan va keyin vakuum ostida oq rangli qattiq mahsulotni olish uchun eksikatorda quritilgan.
1.2. Ammiak bilan davolash:
Yuqorida olingan 1 g oq qattiq moddani 5 ml titan tetraklorid eritmasi bilan aralashtiramiz va xona haroratida aralashtiramiz, reaktsiya eritmasi to'q qizil rangga aylanguncha 0,5 ml ammiakli suv qo'shing va xona haroratida 2 daqiqa davomida aralashtiramiz. soat. Keyin u ikki marta suv bilan yuviladi va vakuum ostida jigarrang porloq mahsulot olish uchun quritgichda quritiladi.
1.3. Alkillanish reaktsiyasi:
Yuqorida olingan jigarrang yaltiroq mahsulot 20 ml trisiklogeksilmetanol bilan aralashtiriladi va xona haroratida aralashtiriladi, 50 mg sulfat kislota katalizatori qo'shiladi va aralashtirish reaktsiyasi 2 soat davomida davom ettiriladi. Reaksiyadan so'ng suyultirish uchun kerakli miqdorda suv qo'shing, natriy gidroksidi bilan pH qiymatini 7-8 ga sozlang, so'ngra n-butanol bilan 3 marta ekstraktsiya qiling. Organik fazalar to'plangan, suvsiz natriy xlorid ustida quritilgan va jigarrang suyuqlik mahsulotini olish uchun erituvchi chiqarilgan.
1.4. Kristallanishni ajratish:
Suyuq mahsulot bir kechada past haroratda (0 daraja) joylashtiriladi va bu sharoitda oq rangli qattiq mahsulot kristallanadi. Kristallar filtrda bir marta yuvilgan, desikatorda quritilgan va maqsadli mahsulot DCP vakuum sharoitida olingan.
|
|
|
Epoksidlanish reaktsiyasi usuli bilan tayyorlangan DCP ning reaktsiya mexanizmi quyidagicha:
Birinchidan, etilen oksidining triakon bilan epoksidlanish reaktsiyasi epoksidlangan mahsulotlarni ishlab chiqaradi. Keyinchalik, titanium tetraklorid eritmasi va ammiak ta'sirida epoksidlangan mahsulot suvsizlangan va xlorlangan. Nihoyat, maqsadli mahsulot DCP ni olish uchun mahsulot spirt bilan alkillangan.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, epoksidlanish reaktsiyasi usuli DCPni tayyorlash uchun samarali va oddiy usuldir. Biroq, eksperimental operatsiyada zaharli va tirnash xususiyati beruvchi gazlarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik va eksperiment paytida xavfsiz ishlashga e'tibor berish kerak.
2. Alkillanish reaksiyasi usuli:
Alkillanish reaktsiyasi usuli ham DCPni tayyorlashning muhim usullaridan biridir. Ushbu usulda xom ashyo sifatida odatda fosfor tetraklorid va trisikloheksilmetanol ishlatiladi, bunda trisikloheksilmetanol ortiqcha qo'shiladi. Reaksiyada fosfor tetraklorid birinchi navbatda trisiklogeksilmetanol bilan reaksiyaga kirishadi, keyin esa trisiklogeksilmetilfosfit oraliq mahsuloti ishtirokida trisiklogeksilmetanol bilan reaksiyaga kirishib, nihoyat DCP mahsulotini oladi.
Eksperimental bosqichlar:
2.1. Alkillashtiruvchi va reaktivning aralash reaktsiyasi:
30 g trisiklogeksil fosforik kislota vodorod oksidi 100 ml efirda eritiladi, 20 ml etilen oksid qo‘shiladi va reaksiyaga kirishishi uchun xona haroratida 12 soat davomida qo‘yiladi. Ushbu nuqtada mahsulot dimetil trisikloheksil epoksifosfatdir.
Qo'rg'oshin tetraxloridning suvli eritmasini asta-sekin trisiklogeksilepoksidimetilfosfatga qo'shing, pH=5 ga neytrallang, so'ngra xloroform qo'shing va reaktivlarni quruq natriy xlorid yordamida asta-sekin fazaga ajratish mumkin. Organik faza to'plangan, bir marta yuvilgan va oq shaffof suyuqlik mahsulotini olish uchun distillangan.
2.2. Ammiak bilan davolash:
Yuqorida olingan oq shaffof suyuq mahsulot 10 ml ammiakli suv bilan aralashtiriladi, xona haroratida aralashtiriladi va 2 soat davomida reaksiyaga kirishdi. Reaktsiyadan so'ng, u ikki marta suv bilan yuviladi va och sariq rangga ega bo'lgan mahsulot olish uchun santrifüj orqali quritiladi.
2.3. Ishqoriy gidroliz reaktsiyasi:
Yuqorida aytib o'tilgan mahsulotni ochiq sariq porlash bilan 50 ml n-geksan bilan aralashtiramiz, 10 ml 2,5mol/l natriy gidroksid eritmasi qo'shing va 65 daraja Selsiyda 1 soat davomida reaksiyaga kirishing. Reaksiyadan so'ng mahsulotni organik va suvli fazalarga bo'ling.
2.4. Sedimentatsiya va filtrlash:
Organik fazalar yig'ilib, oq rangli qattiq modda quritgich yordamida cho'ktirildi, keyin filtrlanadi va oq kukunli mahsulot olish uchun bir marta yuviladi.
2.5. Distillash orqali qayta tiklash:
Yuqorida olingan oq kukunli mahsulot distillash uchun distillash qurilmasiga qo'yiladi va maqsadli mahsulot DCP qayta tiklanadi. E'tibor bering, distillash paytida yuqori tozalikdagi DCP mahsulotlarini olish uchun haroratni nazorat qilish va bosimni kamaytirish kerak.
Alkillanish reaktsiyasi usuli bilan DCP sintezining reaktsiya mexanizmi quyidagicha:
Birinchidan, alkillashtiruvchi vosita etilen oksidi epoksidlangan mahsulot trisikloheksil dimetil epoksifosfat hosil qilish uchun trisiklogeksil oksidlangan fotohidrogen fosfat bilan halqa ochish reaksiyasidan o'tadi. Keyin ammiakli suv qo'shilishi trisikloheksil epoksi fosfat diasetat hosil qilish uchun reaktivni kamaytiradi.
Nihoyat, natriy gidroksidning gidroksidi gidroliz reaktsiyasi orqali trisikloheksil epoksi fosfat diasetat va n-geksan maqsadli mahsulot DCP hosil qilish uchun spirtli alkillanish reaktsiyasidan o'tadi. Reaktsiya mexanizmi aniq, reaktsiya jarayoni oddiy va oson, turli laboratoriyalar va sanoat ishlab chiqarish ehtiyojlari uchun javob beradi.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, alkillanish reaktsiyasi usuli DCP ni tayyorlashning samarali va oddiy usuli hisoblanadi. Eksperimental operatsiya vaqtida zaharli va tirnash xususiyati beruvchi gazlarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik va eksperiment paytida xavfsiz ishlashga e'tibor berish kerak.
3. Degidroklorlanish reaksiyasi usuli:
Degidroklorlash reaksiyasi usuli ham DCPni tayyorlashning muhim usullaridan biridir. Usul xom ashyo sifatida trisiklogeksil ketondan foydalanadi va reaktsiyani amalga oshirish uchun dehidrogenlashtiruvchi vosita sifatida fosfor triklorididan foydalanadi. Reaksiyada trisikloheksil keton va fosfor triklorid trisiklogeksil metilfosfit oraliq mahsulotini hosil qilish uchun dehidroklorinatsiya reaktsiyasidan o'tadi va keyin DCP mahsulotini hosil qilish uchun ortiqcha trisikloheksil metanol bilan reaksiyaga kirishadi.
Eksperimental bosqichlar:
(1) Oldindan ishlov berish Disikloheksilxlorofosfin
Disiklogeksilxlorofosfinni eksikatorga soling va 80 gradus haroratda doimiy og'irlikda quriting.
(2) Disiklogeksilxlorofosfinni eritish:
Oldindan ishlov berilgan Disikloheksilxlorofosfinni uglerod tetraxloridiga soling va to'liq eriguncha magnit bilan aralashtiring.
(3) trikloroasetik kislota qo'shing:
Yuqoridagi probirkaga 1:2 molyar nisbatda triklorosirka kislota solib, magnit ta’sirida 1 soat davomida reaksiya aralashtiriladi.
(4) Temir xlorid qo'shing:
Yuqoridagi reaksiya aralashmasiga 1:1,2 molyar nisbatda temir xlorid qo'shing.
(5) Propanol qo'shing:
Propanol yuqoridagi reaksiya aralashmasiga 50 foiz trikloroatsetik kislota miqdorida tomchilab qo'shildi.
(6) 24 soat davomida reaksiya:
Azot atmosferasida reaksiya aralashmasi xona haroratida 24 soat davomida aralashtirishga ruxsat berildi.
(7) Yog'ingarchilik bilan ishlov berish:
Reaksiya aralashmasi santrifugada santrifüj qilindi va supernatant va cho'kma yig'ildi. Supernatant yana asl stakanga solingan, cho'kma mutlaq etanol bilan yuvilgan va DCP ning qattiq mahsulotini olish uchun yana santrifüj qilingan.
(8) Quritish bilan ishlov berish:
Yuqorida olingan qattiq mahsulotni duxovkaga soling va 60 daraja haroratda doimiy vaznga yetguncha quriting.
Disiklogeksilxlorofosfinning gidroxlorlanish reaktsiyasi mexanizmi quyidagicha:
Birinchidan, Disiklogeksilxlorofosfin va trikloroatsetik kislota uglerod tetrakloridida reaksiyaga kirishib, Disikloheksilfosforil xoroformat va xlorid ionlarini hosil qiladi.
Keyinchalik, temir xlorid qo'shilgan holda, Disiklogeksilfosforilxlorid va FeCl2 hosil bo'ladi.
Keyin propanol qo'shilishi sharti bilan Disikloheksilfosforilxlorid va propanol Disikloheksilfosfin oksidi va HCl hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi.
Nihoyat, Disiklogeksilxlorofosfin hosil qilish uchun quruq azot atmosferasida 24 soat davomida reaksiyaga kirishing.
Xulosa qilib aytish mumkinki, degidroklorlash reaksiyasi Disiklogeksilxlorofosfinni olishning samarali va oddiy usuli hisoblanadi. Eksperimental operatsiya vaqtida zaharli va tirnash xususiyati beruvchi gazlarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik va eksperiment paytida xavfsiz ishlashga e'tibor berish kerak.
4. Pirofosforillanish reaksiyasi usuli:
Pirofosforillanish reaktsiyasi usuli ham DCPni tayyorlashning muhim usullaridan biridir. Usul xom ashyo sifatida alkilfosfor trioksididan foydalanadi, uni trisikloheksilmetanol bilan reaksiyaga kiritadi va keyin DCP ni olish uchun isitish va suvsizlanish kabi bosqichlardan o'tadi.
Eksperimental jarayon
(1) Disikloheksilaminni oldindan davolash:
Disiklogeksilaminni eksikatorga soling va 80 gradus haroratda doimiy og'irlikda quriting.
(2) Reaksiya aralashmasini tayyorlang:
Oldindan ishlov berilgan Disiklogeksilamin quruq DMFga qo'shildi va uni to'liq eritish uchun magnit kuch bilan aralashtirildi, so'ngra TEP qo'shildi va reaktsiya magnit kuch ostida 1 soat davomida aralashtirishda davom etdi.
(3) Fosgen bilan davolash:
Oldingi bosqichda hosil bo'lgan HCl ni zararsizlantirish va uni Disikloheksilxlorofosfin oksidiga aylantirish uchun fosgendan foydalaning. Zararli gazlar paydo bo'lishining oldini olish uchun reaktsiya jarayoni past haroratda amalga oshirilishi kerak. Fosgen Yuqoridagi aralashmani 1:2 molyar nisbatda qo'shing va reaksiya vaqti taxminan 30 minut.
(4) Yog'ingarchilik bilan ishlov berish:
Reaksiya aralashmasini benzol yoki uglerod tetraxloridga soling, gigroskopik vositani ajratib oling va olib tashlang, so'ngra cho'kma olish uchun filtrlang va doimiy og'irlikda quritish uchun pechga qo'ying.
Disikloheksilxlorofosfinning pirofosfat reaksiya mexanizmi quyidagicha:
Birinchidan, trietil pirofosfat va Disikloheksilamin DMFda reaksiyaga kirishib, Disiklogeksilxlorfosfin oksidi va trietanol gidroksid hosil qiladi.
Keyinchalik, yuqoridagi aralashmadagi HCl ni zararsizlantirish uchun fosgendan foydalaning va uni Disiklogeksilxlorofosfin oksidiga aylantiring.
Nihoyat, disiklogeksilxlorofosfin erituvchi ekstraktsiyasi va cho'kma bilan ishlov berish orqali olinadi.
Xulosa qilib aytish mumkinki, pirofosforillanish reaksiyasi usuli Disiklogeksilxlorofosfinni tayyorlashning samarali va oddiy usuli hisoblanadi. Eksperimental operatsiya vaqtida zararli gazlar va suyuqliklarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik va eksperiment paytida xavfsiz operatsiyalarni bajarish uchun foydalanish xususiyatlariga e'tibor berish kerak. Bunda reaksiyaga kirishuvchi moddalarning molyar nisbati va reaksiya mahsulotining tozaligini ta'minlash uchun tajribada reaksiya sharoitlarini o'zlashtirishga e'tibor berish kerak.
Yuqoridagi to'rtta reaktsiyaning barchasi o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega bo'lgan DCPni tayyorlashning samarali usullaridir. Misol uchun, epoksidlanish usuli bilan tayyorlangan DCP mahsuloti yuqori tozalik va yuqori rentabellikka ega, ammo u yuqori sifatli xom ashyo va katalizatorlardan foydalanishi kerak; pirofosforillanish reaktsiyasi usuli esa harorat va vaqtni to'g'ri nazorat qilishni talab qiladi, aks holda yuqori hosildor mahsulotlarni olish qiyin.
Xulosa qilib aytganda, yuqoridagi usullar o'ziga xos xususiyatlarga ega va haqiqiy ehtiyojlarga ko'ra tayyorlash uchun tegishli usul tanlanishi mumkin. Biroq, amaliy dasturlarda, shuningdek, xavfsiz ishlashga e'tibor berish va ishlab chiqarish jarayonining xavfsizligi va barqarorligini ta'minlash uchun tegishli qoidalar va standartlarga rioya qilish kerak.