[發(fā)明專利]一種二（2，4，4—三甲基戊基）次膦酸的制備方法

無效

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• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102372740A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 張寶貴;唐雪嬌;畢成良;王辰;王雷;邢燕紅
• 申請（專利權）人: 南開大學;天津市晨光化工有限公司
• 主分類號: C07F9/30
• 分類號: C07F9/30
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】

本發(fā)明屬于實現節(jié)能降耗的清潔生產技術領域，特別涉及一種二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸的制備方法。

【背景技術】

隨著二(2，4，4，-三甲基戊基)次膦酸作為金屬萃取劑優(yōu)勢越來越凸顯，對二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸合成方法的開發(fā)研究也趨于多元化。

1983年A，J，Robertson在專利US4374780中報道，以磷化氫、過氧化氫和二異丁烯為原料，在反應溫度60-90℃和高壓下經自由基加成、氧化兩步反應，得到二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸。但該方法使用易燃、易爆且劇毒的磷化氫氣體作為磷源，反應條件苛刻，產物成分復雜，分離困難，磷的有效利用率低。Wo等(US7049463B2；CN101048344A)介紹以次磷酸為磷源，有機過氧化物引發(fā)二異丁烯加成反應生成二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸。該方法無需加壓、簡單易控制，安全性有所提高，但反應溫度高、反應時間長，且容易產生單烷基次膦酸。清華大學李林艷(CA101475588A)對其進行改進，將次磷酸鈉、酸以及α-烯烴按照比例置于裝有攪拌，可加熱的密閉反應釜中，同時加入低溫或中溫類自由基引發(fā)劑和高溫類自由基引發(fā)劑，溫度控制在140℃且密閉條件下反應，得到二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸，收率為91.5％。該方法雖然操作簡單，產物收率高，但反應中要求反應器應密閉且耐壓，這樣會增加投資成本；另外，反應溫度較高，易使已生成的二烷基次膦酸脫去烷基基團形成單烷基次膦酸，同時也易形成烯烴聚合物。王曉季在CN102020673B中介紹一種常壓合成二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸的方法，將二異丁烯溶于次磷酸鈉溶液中，在引發(fā)劑偶氮二異丁睛存在下加熱回流反應2h，再補加引發(fā)劑，以后每間隔1-3h補加一次引發(fā)劑，反應時間8-12h，最后通過堿洗、酸洗、脫水和真空蒸餾得到目標產物二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸。工藝簡單、條件溫和，但是引發(fā)劑偶氮二異丁睛價格昂貴，遇水分解放出危險性極大的含-(CH₂)₂-C-CN基的有機氰化物。并且溫度過低時，該引發(fā)劑難分解，反應不能順利進行；溫度過高時，引發(fā)劑分解速率過快，其效率降低，引發(fā)劑的投入量需增加，造成引發(fā)劑大量浪費，提高生產成本。綜上所述，針對實際工業(yè)生產，尋找生產成本低、操作簡單和安全系數高的生產工藝至關重要。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸的制備方法，該制備方法反應條件溫和、工藝過程簡單、成本低、產品純度高，通過一步法即可完成反應，是一種高效節(jié)能降耗的清潔生產工藝。

本發(fā)明的技術方案：

一種二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸的制備方法，以次磷酸鈉和二異丁烯為原料，以丙酮為光引發(fā)劑，利用紫外光引發(fā)二異丁烯與次磷酸鈉的加成反應而合成，包括如下步驟：

1)將二異丁烯與次磷酸鈉溶液混合并充分攪拌，在加熱條件下加入丙酮，然后在紫外燈照射下進行加成反應8-20h，制得二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸粗產品；

2)將上述粗產品用堿洗溶液進行堿洗2次；

3)將堿洗后的粗產品用酸化溶液進行酸化；

4)將酸化后的粗產品用無水硫酸鈉進行脫水；

5)將脫水后的粗產品進行負壓蒸餾，即可制得最終液體產品。

所述次磷酸鈉溶液的重量百分比濃度為40-60％；二異丁烯與次磷酸鈉溶液的用量比為0.1-10ml∶1g；丙酮加入量為次磷酸鈉摩爾量的0.1-80％。

所述二異丁烯與次磷酸鈉溶液混合后的加熱溫度為30-100℃。

所述紫外燈功率為300～900W，。

所述堿洗溶液為重量百分比濃度1-40％的NaOH溶液或Na₂SO₄溶液。

所述酸化溶液為硫酸、鹽酸或硝酸，酸化溶液的重量百分比濃度為1-36％，酸化溶液與粗產品的體積比為1∶0.005-10。

所述負壓蒸餾的工藝參數：真空度為-0.1～-0.01MPa、蒸餾溫度為60-300℃。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果：該生產工藝是在低溫常壓下進行合成反應，生產安全系數高、條件溫和、操作簡單；制備方法以丙酮為光引發(fā)劑，成本低、易于控制、效率高及污染少；制備方法以紫外燈為能源激發(fā)丙酮自由基產生，能量高、效率高、反應選擇性好，可大大降低反應溫度。

【附圖說明】

附圖1為二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸紅外光譜圖，圖中：a為合成產物；b為購買產品。