[發(fā)明專利]一種連續(xù)制備2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210684138.2
• 申請(qǐng)日: 2022-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN115155474A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玥;賈糧瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊市奧維拓普生物科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): B01J19/00;B01J19/02;B01J19/18;C07F9/14
• 代理公司: 天津市尚儀知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12217
• 代理人: 孫喬喬

本發(fā)明公開了一種連續(xù)制備2?(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的系統(tǒng)和方法。所述制備方法以三氯氧磷和甲基丙烯酸羥乙酯為原料，無(wú)溶劑條件下，在微通道反應(yīng)器的進(jìn)料口不間斷加入三氯氧磷和甲基丙烯酸羥乙酯，連續(xù)經(jīng)過(guò)瞬態(tài)取代反應(yīng)過(guò)程，最終在延時(shí)反應(yīng)釜的出料口不間斷得到2?(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯。本申請(qǐng)是一種快速、安全、高效、通用性強(qiáng)和易于大規(guī)模生產(chǎn)的2?(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的連續(xù)合成工藝，具有反應(yīng)速率快、產(chǎn)率高、純度高，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)溶劑合成，成本低的特點(diǎn)，有效解決了常規(guī)釜式工藝難于控制合成的技術(shù)難點(diǎn)，有利于工業(yè)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化合物制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)制備2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯，又稱甲基丙烯酰氧乙基磷酰二氯(HEMA-P(O)C1₂)，是一種典型的磷酰氯化合物。磷酰氯類化合物是一類重要的化學(xué)中間體，其廣泛應(yīng)用于殺蟲劑、抗生素、殺真菌劑、延緩劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑等的合成中。同時(shí)磷酰氯也是合成各種生物活性化合物如氨基磷酸酯、膦酸鹽、烯醇磷酸酯、聯(lián)胺磷酸酯的重要中間體。磷酰氯類化合物也是合成抗凝血材料、血液相容材料、生物相容材料、藥物控釋系統(tǒng)、磷酸膽堿類藥物、高端化妝品、生物友好表面活性劑等材料的重要中間體，也是制備2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿的關(guān)鍵原料。

當(dāng)前合成2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的研究較少，最常用的就是將甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)與溶劑混合后，滴加到含有三氯氧磷的反應(yīng)釜中，進(jìn)行控溫滴加反應(yīng)，同時(shí)排掉體系產(chǎn)生的HCl，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的反應(yīng)后再對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行后處理，在高真空條件下，減壓蒸餾對(duì)2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯先濃縮，再升高溫度，對(duì)2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯提純。對(duì)目前的工藝存在如下問(wèn)題：第一，2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯沸點(diǎn)較高，屬于熱敏性物料，且具有強(qiáng)腐蝕性，因而在減壓蒸餾過(guò)程中不易被迅速蒸出，對(duì)提純?cè)O(shè)備要求較高。在后處理過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間加熱使得2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯變性或者聚合的情況。第二，常規(guī)工藝是釜式滴加反應(yīng)，由于反應(yīng)釜比表面積明顯減小，反應(yīng)傳熱面積小，釜式反應(yīng)傳熱效果不好，容易導(dǎo)致熱生成和熱移除不平衡，發(fā)生熱量積累，造成反應(yīng)釜內(nèi)溫度急劇升高，進(jìn)一步加速化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)失控甚至爆炸。因此，釜式反應(yīng)需要嚴(yán)格控制低溫保證反應(yīng)可控安全，進(jìn)行緩慢滴加反應(yīng)，但即使如此，滴加瞬時(shí)局部也會(huì)因過(guò)熱和產(chǎn)生副產(chǎn)物使得釜式工藝轉(zhuǎn)化率較低，反應(yīng)耗時(shí)長(zhǎng)，控溫困難，能耗大，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不高，操作步驟較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，所提供了一種連續(xù)制備2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的系統(tǒng)和方法，保證安全的條件下，通過(guò)提高反應(yīng)溫度，提升反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，減少反應(yīng)時(shí)間，探討無(wú)溶劑體系合成工藝，以減少后續(xù)處理的工作，得到高品質(zhì)的2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯。

第一方面，本發(fā)明提供一種連續(xù)制備2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的系統(tǒng)，是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的。

一種連續(xù)制備2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酰二氯的系統(tǒng)，包括兩個(gè)原料儲(chǔ)罐，兩個(gè)原料儲(chǔ)罐均通過(guò)輸料管與微通道反應(yīng)系統(tǒng)相連，所述輸料管上依次設(shè)有柱塞計(jì)量泵、管道過(guò)濾器和質(zhì)量流量計(jì)；所述微通道反應(yīng)系統(tǒng)包括相互連接的微通道混合器和微通道反應(yīng)器，微通道反應(yīng)器的出料口與旋流氣液分離器相連，旋流氣液分離器的出料口與延時(shí)反應(yīng)釜相連；所述旋流氣液分離器的排氣口與排風(fēng)機(jī)連接；所述微通道反應(yīng)器和延時(shí)反應(yīng)釜上均設(shè)有與高低溫一體機(jī)連接的高低溫一體機(jī)接口。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，微通道反應(yīng)器技術(shù)是一種利用幾十到幾百微米的通道來(lái)操控和處理極小量液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)，化學(xué)反應(yīng)在微通道中連續(xù)流動(dòng)發(fā)生，反應(yīng)快速完成，且過(guò)程溫度可精確控制，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人化連續(xù)操作，極大減少了精細(xì)化工在研發(fā)和生產(chǎn)中的安全隱患，能有效提升化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)安全水平，具有特征尺寸小、比表面積大、層流流動(dòng)行為、停留時(shí)間可精確控制、傳熱傳質(zhì)效率高、無(wú)放大效應(yīng)、占地少等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，旋流氣液分液器的材質(zhì)為碳鋼與不銹鋼噴涂聚四氟乙烯涂層，或哈氏合金材質(zhì)。