Disikloheksilklorofosfin(DCP bağlantısı:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/dicyclohexylchlorophosphine-cas-16523-54-9.html) çeşitli uygulamalara sahip bir organofosfor bileşiğidir. Bu makale, epoksidasyon reaksiyonu, alkilasyon reaksiyonu, dehidroklorinasyon reaksiyonu, pirofosforilasyon reaksiyonu ve benzeri açılardan DCP'nin çeşitli sentez yöntemlerini tanıtacaktır.
1. Epoksidasyon reaksiyon yöntemi:
Epoksidasyon reaksiyon yöntemi, DCP hazırlamak için en yaygın yöntemlerden biridir. İlk olarak etilen oksit, epoksitlenmiş bir ürün elde etmek için triakon ile reaksiyona sokulur. Daha sonra epoksitlenmiş ürün, DCP elde etmek için trisikloheksil keton ile alkile edildi. Bu yöntemin avantajı, yüksek saflıkta DCP ürünleri elde etmek için reaksiyon koşullarının verimli bir şekilde kontrol edilebilmesidir.
Deneysel adımlar:
1.1. Epoksidasyon reaksiyonu:
Hazırlanan buz banyosuna 100 mL susuz alüminyum klorür koyun ve bir karıştırma çubuğu ile 2.30 g triceron ekleyin. 5-10 derecede 15 dakika karıştırın, sonra 2.03 g etilen oksit ekleyin ve reaksiyonu 0-5 derecede 2 saat karıştırın. Reaksiyondan sonra, pH'ı 7-8 olarak ayarlamak için 50 mL su ilave edildi ve süpernatan, gece boyunca oda sıcaklığında bırakıldı. Çökelti biriktikten sonra, santrifüjleme ile toplandı, bir kez yıkandı ve daha sonra bir desikatörde kurutularak vakum altında beyaz bir katı ürün elde edildi.
1.2. Amonyak tedavisi:
Yukarıda elde edilen 1 g beyaz katıyı 5 mL titanyum tetraklorür çözeltisiyle karıştırın ve oda sıcaklığında karıştırın, reaksiyon çözeltisi koyu kırmızıya dönene kadar 0,5 mL amonyak suyu ekleyin ve oda sıcaklığında 2 karıştırmaya devam edin. saat. Daha sonra iki kez su ile yıkandı ve desikatörde kurutularak vakum altında kahverengi parlak bir ürün elde edildi.
1.3. Alkilasyon reaksiyonu:
Yukarıda elde edilen kahverengi parlaklığa sahip ürün 20 mL trisikloheksilmetanol ile karıştırılarak oda sıcaklığında karıştırıldı, 50 mg sülfürik asit katalizörü eklendi ve karıştırma reaksiyonu 2 saat sürdürüldü. Reaksiyondan sonra, seyreltme için uygun miktarda su ekleyin, sodyum hidroksit ile pH'ı 7-8'e ayarlayın ve ardından 3 kez n-butanol ile ekstrakte edin. Organik fazlar toplandı, susuz sodyum klorür üzerinde kurutuldu ve çözücü, kahverengi bir sıvı ürün elde etmek üzere çıkarıldı.
1.4. Kristalizasyon ayrımı:
Sıvı ürün, gece boyunca düşük sıcaklıkta (0 derece) tutulur ve bu koşullar altında beyaz bir katı ürün kristalleşir. Kristaller bir kez filtre üzerinde yıkandı, bir desikatörde kurutuldu ve hedef ürün DCP, vakum koşulları altında elde edildi.
|
|
|
Epoksidasyon reaksiyon yöntemi ile hazırlanan DCP'nin reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir:
İlk olarak, etilen oksidin triakon ile epoksidasyon reaksiyonu epoksitlenmiş ürünler üretir. Daha sonra titanyum tetraklorür çözeltisi ve amonyak etkisi altında epoksitlenmiş ürün dehidre edildi ve klorlandı. Son olarak, hedef ürün DCP'yi elde etmek için ürün alkol ile alkile edildi.
Sonuç olarak, epoksidasyon reaksiyon yöntemi, DCP'nin hazırlanması için etkili ve basit bir yöntemdir. Ancak deneysel çalışmada, zehirli ve tahriş edici gazların oluşumunu önlemek ve deney sırasında güvenli çalışma gerçekleştirmek için çalışma özelliklerine dikkat edilmelidir.
2. Alkilasyon reaksiyon yöntemi:
Alkilasyon reaksiyonu yöntemi de DCP hazırlamanın önemli yöntemlerinden biridir. Bu yöntemde genellikle ham madde olarak fosfor tetraklorür ve trisikloheksilmetanol kullanılır, burada trisikloheksilmetanol fazla eklenir. Reaksiyonda, fosfor tetraklorür ilk önce trisikloheksilmetanol ile reaksiyona girer ve ardından bir trisikloheksilmetil fosfit ara maddesi varlığında trisikloheksilmetanol ile reaksiyona girerek son olarak bir DCP ürünü elde eder.
Deneysel adımlar:
2.1. Alkile edici ajan ve reaktanın karışık reaksiyonu:
30 g trisikloheksil fosforik asit hidrojen oksidi 100 mL eter içinde eritin, 20 mL etilen oksit ekleyin ve reaksiyona girmesi için 12 saat oda sıcaklığında bekletin. Bu noktada ürün dimetil trisikloheksil epoksifosfattır.
Kurşun tetraklorür sulu solüsyonunu yavaş yavaş trisikloheksil epoksi dimetil fosfata ekleyin, pH=5 değerine nötrleştirin, ardından kloroform ekleyin ve reaktanlar, kuru sodyum klorür yardımıyla yavaşça faz ayrımına tabi tutulabilir. Organik faz toplandı, bir kez yıkandı ve beyaz şeffaf bir sıvı ürün elde etmek için damıtıldı.
2.2. Amonyak tedavisi:
Yukarıda elde edilen beyaz şeffaf sıvı ürün, 10 mL amonyak suyu ile karıştırıldı, oda sıcaklığında karıştırıldı ve 2 saat reaksiyona sokuldu. Reaksiyondan sonra iki kez su ile yıkandı ve santrifüjleme ile kurutularak açık sarı parlaklığa sahip bir ürün elde edildi.
2.3. Alkali hidroliz reaksiyonu:
Yukarıda belirtilen açık sarı parlaklıktaki ürünü 50 mL n-heksan ile karıştırın, 10 mL 2,5 mol/L sodyum hidroksit çözeltisi ekleyin ve 65 santigrat derecede 1 saat reaksiyona sokun. Reaksiyondan sonra ürünü bir organik faza ve bir sulu faza bölün.
2.4. Sedimantasyon ve filtrasyon:
Organik fazlar toplandı ve bir kurutucu yardımıyla beyaz bir katı çökeltildi, sonra süzüldü ve bir kez yıkanarak beyaz toz halinde bir ürün elde edildi.
2.5. Damıtma yoluyla geri kazanım:
Yukarıda elde edilen beyaz toz halindeki ürün, damıtma için bir damıtma cihazına konur ve hedef ürün DCP geri kazanılır. Damıtma sırasında, yüksek saflıkta DCP ürünleri elde etmek için sıcaklığın kontrol edilmesi ve basıncın düşürülmesi gerektiğini unutmayın.
Alkilasyon reaksiyonu yöntemi ile DCP sentezinin reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir:
İlk olarak, alkile edici ajan etilen oksit, epoksitlenmiş ürün trisikloheksil dimetil epoksifosfatı oluşturmak için trisikloheksil oksitlenmiş fotohidrojen fosfat ile bir halka açma reaksiyonuna girer. Daha sonra, amonyak suyunun eklenmesi, trisikloheksil epoksi fosfat diasetat üretmek için reaktanı azaltacaktır.
Son olarak, sodyum hidroksit, trisikloheksil epoksi fosfat diasetat ve n-heksanın alkalin hidroliz reaksiyonu yoluyla, hedef ürün DCP'yi oluşturmak için alkol alkilasyon reaksiyonuna tabi tutulur. Reaksiyon mekanizması açıktır, reaksiyon süreci basit ve kolaydır ve çeşitli laboratuvarların ve endüstriyel üretimin ihtiyaçlarına uygundur.
Sonuç olarak, alkilasyon reaksiyonu yöntemi, DCP'nin hazırlanması için etkili ve basit bir yöntemdir. Deneysel çalışma sırasında, zehirli ve tahriş edici gazların oluşumunu önlemek ve deney sırasında güvenli çalışma gerçekleştirmek için çalışma özelliklerine dikkat edilmelidir.
3. Dehidroklorinasyon reaksiyon yöntemi:
Dehidroklorinasyon reaksiyon yöntemi de DCP hazırlamanın önemli yöntemlerinden biridir. Yöntem, ham madde olarak trisikloheksil keton kullanır ve reaksiyonu gerçekleştirmek için hidrojen giderici bir madde olarak fosfor triklorür kullanır. Reaksiyonda, trisikloheksil keton ve fosfor triklorür, bir trisikloheksil metil fosfit ara ürünü oluşturmak için bir dehidroklorinasyon reaksiyonuna girer ve ardından bir DCP ürünü oluşturmak için fazla trisikloheksil metanol ile reaksiyona girer.
Deneysel adımlar:
(1) Ön İşlem Disikloheksilklorofosfin
Disikloheksilklorofosfini bir desikatöre koyun ve 80 derecede sabit ağırlığa kadar kurutun.
(2) Disikloheksilklorofosfinin Çözülmesi:
Ön işleme tabi tutulmuş Disikloheksilklorofosfini karbon tetraklorüre koyun ve tamamen eriyene kadar manyetik olarak karıştırın.
(3) Trikloroasetik asit ekleyin:
Yukarıdaki çözeltiye 1:2 mol oranında trikloroasetik asit ekleyin ve reaksiyonu manyetik kuvvet altında 1 saat karıştırın.
(4) Demir klorür ekleyin:
Yukarıdaki reaksiyon karışımına 1:1.2 mol oranında demir klorür ekleyin.
(5) Propanol ekleyin:
Propanol, yukarıdaki reaksiyon karışımına, yüzde 50 trikloroasetik asit miktarında damla damla ilave edildi.
(6) 24 saat boyunca reaksiyon:
Bir nitrojen atmosferi altında, reaksiyon karışımının oda sıcaklığında 24 saat karışması sağlandı.
(7) Yağış işlemi:
Reaksiyon karışımı, bir santrifüjde santrifüjlendi ve süpernatan ve çökelti toplandı. Süpernatan orijinal behere geri konuldu, çökelti mutlak etanol ile yıkandı ve DCP'nin katı ürününü elde etmek için tekrar santrifüjlendi.
(8) Kurutma işlemi:
Yukarıda elde edilen katı ürün fırına konularak 60 derecede sabit ağırlığa gelinceye kadar kurutulur.
Disikloheksilklorofosfinin dehidroklorinasyon reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir:
İlk olarak, Disikloheksilklorofosfin ve trikloroasetik asit, Disikloheksilfosforil koroformat ve klorür iyonları üretmek için karbon tetraklorür içinde reaksiyona girer.
Daha sonra demir klorür eklenmesi koşulu altında Disikloheksilfosforil klorür ve FeCl2 üretilir.
Daha sonra, propanol eklenmesi koşulu altında, Disikloheksilfosforil klorür ve propanol reaksiyona girerek Disikloheksilfosfin oksit ve HCI üretir.
Son olarak, Disikloheksilklorofosfini üretmek için kuru nitrojen atmosferinde 24 saat reaksiyona girin.
Sonuç olarak, dehidroklorinasyon reaksiyonu, Disikloheksilklorofosfin hazırlanması için etkili ve basit bir yöntemdir. Deneysel çalışma sırasında, zehirli ve tahriş edici gazların oluşumunu önlemek ve deney sırasında güvenli çalışma gerçekleştirmek için çalışma özelliklerine dikkat edilmelidir.
4. Pirofosforilasyon reaksiyon yöntemi:
Pirofosforilasyon reaksiyonu yöntemi de DCP'nin hazırlanması için önemli yöntemlerden biridir. Yöntem, hammadde olarak alkil fosfor trioksit kullanır, trisikloheksilmetanol ile reaksiyona sokar ve ardından ısıtma ve dehidrasyon gibi adımlardan geçerek son olarak DCP elde eder.
deneysel prosedür
(1) Disikloheksilaminin Ön İşlemi:
Dicyclohexylamine'i bir desikatöre koyun ve 80 derecede sabit ağırlığa kadar kurutun.
(2) Reaksiyon karışımını hazırlayın:
Ön işleme tabi tutulmuş Disikloheksilamin, kuru DMF'ye ilave edildi ve manyetik kuvvet altında tamamen çözünmesi için karıştırıldı, ardından TEP ilave edildi ve reaksiyon, manyetik kuvvet altında 1 saat karıştırılmaya devam edildi.
(3) Fosgen tedavisi:
Önceki adımda üretilen HCl'yi nötralize etmek ve Disikloheksilklorofosfin okside dönüştürmek için fosgen kullanın. Zararlı gazların oluşmasını önlemek için reaksiyon işleminin daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilmesi gerekir. Fosgen Yukarıdaki karışımı 1:2 mol oranında ekleyin ve reaksiyon süresi yaklaşık 30 dakikadır.
(4) Yağış işlemi:
Reaksiyon karışımını benzen veya karbon tetraklorür içine koyun, higroskopik maddeyi özütleyin ve çıkarın, ardından çökeltiyi elde etmek için süzün ve sabit ağırlığa kadar kuruması için bir fırına yerleştirin.
Disikloheksilklorofosfinin pirofosfat reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir:
İlk olarak, trietil pirofosfat ve Disikloheksilamin, Disikloheksilklorofosfin oksit ve trietanol hidroksit oluşturmak için DMF içinde reaksiyona girer.
Daha sonra, yukarıdaki karışımdaki HCI'yi nötralize etmek ve Disikloheksilklorofosfin okside dönüştürmek için fosgen kullanın.
Son olarak, Disikloheksilklorofosfin çözücü ekstraksiyonu ve çökeltme işlemi yoluyla elde edilir.
Sonuç olarak, pirofosforilasyon reaksiyon yöntemi, Disikloheksilklorofosfin hazırlanması için etkili ve basit bir yöntemdir. Deneysel çalışma sırasında, zararlı gaz ve sıvıların oluşumunu önlemek ve deney sırasında güvenli operasyonlar gerçekleştirmek için çalışma özelliklerine dikkat edilmelidir. Aynı zamanda reaksiyon ürününün saflığını sağlamak için deneyde reaktanların molar oranına ve reaksiyon koşullarına hakim olmasına dikkat etmek gerekir.
Yukarıdaki dört reaksiyonun tümü, kendi avantajları ve dezavantajları ile DCP'nin hazırlanması için etkili yöntemlerdir. Örneğin, epoksidasyon yöntemiyle hazırlanan DCP ürünü, yüksek saflığa ve yüksek verime sahiptir, ancak yüksek kaliteli hammadde ve katalizörler kullanması gerekir; pirofosforilasyon reaksiyon yöntemi uygun sıcaklık ve zaman kontrolü gerektirirken, aksi takdirde yüksek verimli ürünler elde etmek zordur.
Kısacası, yukarıdaki yöntemlerin kendine has özellikleri vardır ve gerçek ihtiyaçlara göre hazırlama için uygun bir yöntem seçilebilir. Bununla birlikte, pratik uygulamalarda, üretim sürecinin güvenliğini ve sürdürülebilirliğini sağlamak için güvenli çalışmaya da dikkat etmek ve ilgili yönetmelik ve standartlara uymak gerekir.