[發明專利]一種催化合成異辛基膦酸二異辛酯的方法

在審

• 申請號: 201410577208.X
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104447864A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 張建國;高清偉;李守平;張迎杰;薛帥武
• 申請（專利權）人: 三門峽中達化工有限公司
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明涉及一種異辛基膦酸二異辛酯合成技術，特別是一種催化合成異辛基膦酸二異辛酯的方法。

背景技術

異辛基膦酸二異辛酯是一種重要的化工中間體，經水解可得到異辛基膦酸單異辛酯，異辛基膦酸單異辛酯的商品名為P507，是一種重要的濕法冶金萃取劑，廣泛應用于銅-鋅、鎳-鈷的分離，稀土元素的分組和單一稀土金屬的分離提純，稀土與非稀土元素的分離等方面。

工業上一般先以膦酸二異辛酯與乙醇鈉合成膦酸二異辛酯鈉，膦酸二異辛酯鈉再與氯代異辛烷反應合成異辛基膦酸二異辛酯。由于氯代異辛烷活性不夠高，該反應必須在高溫下進行，且反應時間較長，氯代異辛烷大大過量，盡管如此，異辛基膦酸二異辛酯的收率還是低于80%。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種催化合成異辛基膦酸二異辛酯的方法，改進傳統合成異辛基膦酸二異辛酯的工藝過程，減少氯代異辛烷用量，降低反應溫度，減少反應時間，提高異辛基膦酸二異辛酯的收率。

為了實現解決上述技術問題的目的，本發明采用了如下技術方案：

本發明的一種催化合成異辛基膦酸二異辛酯的方法，包括如下步驟：

（一）、合成膦酸二異辛酯鈉工藝：采用膦酸二異辛酯與乙醇鈉反應，合成得到膦酸二異辛酯鈉，降溫至常溫；本步驟為現有技術；

（二）、催化反應工藝：在常溫下，向步驟（一）降溫至常溫的膦酸二異辛酯鈉中依此加入碘的堿金屬催化劑和氯代異辛烷，氯代異辛烷與膦酸二異辛酯鈉的摩爾比為（1~1.2）:1，緩慢升溫至150~160℃，保溫2~4h；

（三）、后處理工藝：反應完畢后，反應液經皂化、分液、蒸餾得到目標產物異辛基膦酸二異辛酯。

具體的，所述的碘的堿金屬催化劑為碘化鉀和碘化鈉。進一步具體的，所述的催化劑用量為膦酸二異辛酯物質的量的1~3%。

具體的，所述的后處理工藝為：催化反應完畢后，待溫度降至90℃以下，向反應液中加入定量氫氧化鈉水溶液，膦酸二異辛酯與氫氧化鈉的摩爾比為(4~5):1，30min內緩慢升溫至70~90℃，皂化30~45min，分液，真空減壓蒸餾，收集相應餾分即為異辛基膦酸二異辛酯。

進一步具體的，所述的氫氧化鈉水溶液的質量分數為3~5%，

進一步具體的，真空減壓蒸餾的真空度為720~740mmHg，收集180~230℃左右的餾分即為異辛基膦酸二異辛酯。

具體優選的，所述的合成膦酸二異辛酯鈉工藝為：向反應器內加入摩爾比為1:(1~1.1)的膦酸二異辛酯和乙醇鈉，直接加熱蒸餾脫除乙醇，1~1.5h內緩慢加熱至95-105℃，得到膦酸二異辛酯鈉。

進一步具體的，所述的催化反應工藝的緩慢加熱過程要求為：30~60min內緩慢升溫至150~160℃。

這些技術方案也可以互相組合或者結合，從而達到更好的技術效果。

通過采用上述技術方案，本發明具有以下的有益效果：

第一，氯代異辛烷用量減少1/2,且接近理論量；第二，反應溫度降低，反應時間較短，使得副產物含量減少，生產周期縮短；第三，異辛基膦酸二異辛酯的收率升高，可達92.3%。

具體實施方式

下面結合實施例對本專利進一步解釋說明。但本專利的保護范圍不限于具體的實施方式。

實施例1

在裝有溫度計的1000mL四口瓶中依次加入183.9g(0.6mol)膦酸二異辛酯和44.9g(0.66mol)乙醇鈉，攪拌加熱，蒸餾脫除乙醇后，得到膦酸二異辛酯鈉。降溫至25℃，往四口瓶中依次加入2.9g(0.018mol)碘化鉀和108.0g(0.72mol)氯代異辛烷，緩慢升溫至160℃，用時1h，保溫3h，反應結束后，降溫至80℃，向四口瓶中加入100g?5%氫氧化鈉水溶液，30min內緩慢升溫至80℃，，保溫30min，分液，減壓蒸餾，收集180~230℃?(真空度為720~740mmHg)的餾分即為異辛基膦酸二異辛酯，得到231.9g，收率為92.3%，氣相色譜純度為95.7%。本專利所述的異辛基膦酸二異辛酯收率，均是以膦酸二異辛酯計算的收率。

實施例2

按實例1的方法，催化劑改為碘化鈉，其投料量為2.7g(0.018mol)，保溫2h，其他條件不變，得產品230.6g，收率91.8%，氣相色譜純度為94.2%。

實施例3

按實例1的方法，氯代異辛烷的投料量改為90.0g(0.6mol)，其他條件不變，得產品226.3g，收率90.1%，氣相色譜純度為94.9%。