CN108129515A - 一种双亚磷酸酯的合成方法 - Google Patents

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侯长贵
赵甲
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郝婷婷
王凯
蒋凌云
李继霞
王本雷
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
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    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6571—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/6574—Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/65744—Esters of oxyacids of phosphorus condensed with carbocyclic or heterocyclic rings or ring systems

Abstract

本发明公开了一种双亚磷酸酯的合成方法，该方法以试剂量的三氯化磷、2,2’‑联苯酚和3,3',5,5'‑四叔丁基‑2,2'‑联苯酚为原料，将三氯化磷溶于有机溶剂中形成溶液，然后在搅拌下加入至溶有2,2’‑联苯酚、有机碱及催化剂的有机溶液中，三氯化磷溶液加入完毕后，反应溶液继续反应数小时；向上述反应溶液加入溶有3,3',5,5'‑四叔丁基‑2,2'‑联苯酚的有机溶液，加入完毕后，反应溶液继续搅拌数小时，随后升温至80‑120℃回流数小时；反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体乙腈洗涤，重结晶后得到产品。本发明工艺具有双亚磷酸酯产率高、三氯化磷用量少、副产物少、反应时间短、后处理简单等特点。

Description

一种双亚磷酸酯的合成方法
技术领域
本发明是涉及的是一种双亚磷酸酯的合成方法。
背景技术
双亚磷酸酯配体分子结构中含有两个配位磷原子，可与过渡金属催化剂配位形成双螯合配位的金属络合物，该配体在过渡金属催化反应中有着重要的作用。
现有技术公开的合成方法主要分为两步：(1)三氯化磷与2,2’-联苯酚反应生产2,2’-双苯氧基膦氯中间体；(2)该中间体再与3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚在有机碱缚酸剂的作用下反应生成双亚磷酸酯产品。
现有公开技术中均采用大大过量的三氯化磷作为磷化试剂2,2’-联苯酚反应。然而，三氯化磷气体有毒，具有强烈的刺激性和强腐蚀性，吸入三氯化磷气体后能使结膜发炎，喉痛及眼睛组织破坏，对肺和黏膜都有刺激作用。以上特性使得采用三氯化磷进行操作时十分困难，会对操作者和环境造成巨大的危害。反应完成后会有大量的三氯化磷废液，难以处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种一步法制备双亚磷酸酯的合成方法，用以解决现有技术中采使用大大过量三氯化磷为原料带来的一系列问题。
本发明提供的一种双亚磷酸酯的合成方法，包括以下步骤：
(a)将三氯化磷溶于有机溶剂中形成溶液，然后在搅拌下加入至溶有2,2’-联苯酚、有机碱及催化剂的有机溶液中，三氯化磷溶液加入完毕后，反应溶液加热至70-100℃继续搅拌1-6小时，所述有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯，有机碱为吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺，催化剂为1-甲基咪唑，1-乙基咪唑，2-甲基吡啶，三氯化磷与2,2’-联苯酚的摩尔比为1:1-1:3，有机碱与三氯化磷的摩尔比为3:1-20:1，催化剂与2,2’-联苯酚的摩尔比0.01:1-0.1:1；
(b)向上述反应溶液加入溶有3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的有机溶液，加入完毕后，反应溶液继续搅拌1-6小时，随后升温至80-120℃回流1-5小时，所述有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯，有机碱为吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺，2,2’-联苯酚与3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的摩尔比为1:1-5:1；
(c)反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，重结晶后得到产品。
其中，化学反应方程式如下：
按照本发明所述的制法，优选包括以下步骤：
(a)将三氯化磷溶于有机溶剂中形成溶液，然后在搅拌下加入至溶有2,2’-联苯酚和有机碱的有机溶液中，三氯化磷溶液加入完毕后，反应溶液加热至70-100℃继续搅拌1-6小时，所述有机溶剂为四氢呋喃，有机碱为吡啶，催化剂为1-甲基咪唑，三氯化磷与2,2’-联苯酚的摩尔比为1:1-1:1.5，有机碱与三氯化磷的摩尔比为5:1-20:1，催化剂与2,2’-联苯酚的摩尔比0.02:1-0.05:1；
(b)向上述反应溶液加入溶有3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的有机溶液，加入完毕后，反应溶液继续搅拌1-6小时，随后升温至80-120℃回流1-5小时，所述有机溶剂为四氢呋喃，有机碱为吡啶，2,2’-联苯酚与3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的摩尔比为2:1-3:1；
(c)反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，重结晶后得到产品。
本发明以试剂量的三氯化磷一步法制备双亚磷酸酯，具有双亚磷酸酯产品产率高、副产物少、反应时间短、环境污染小、后处理简单等优点。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明做进一步说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
将1.05mol 2,2’-联苯酚、0.05mol 1-甲基咪唑、20.0mol吡啶溶于400mL四氢呋喃中，搅拌下分批次滴加溶有1mol三氯化磷的200mL四氢呋喃溶液，于2小时左右滴加完毕，反应溶液继续加热至90℃搅拌3小时，随后向上述反应溶液加入溶有0.5mol 3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚四氢呋喃溶液300mL，于2小时左右滴加完毕，反应溶液继续搅拌5小时，随后升温至100℃回流4小时。反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，乙腈重结晶后得到双亚磷酸酯白色晶体，经核磁共振氢谱、磷谱以及高效液相色谱分析与文献报道一致，产物为双亚磷酸二(2,2'-联苯酚)-3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚酯，收率99％(收率以3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚为基准计算)。
实施例2
将1.00mol 2,2’-联苯酚、0.10mol 2-甲基吡啶、30.0mol吡啶溶于400mL四氢呋喃中，搅拌下分批次滴加溶有1mol三氯化磷的200mL四氢呋喃溶液，于2小时左右滴加完毕，反应溶液继续加热至90℃搅拌5小时，随后向上述反应溶液加入溶有0.5mol 3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚四氢呋喃溶液300mL，于2小时左右滴加完毕，反应溶液继续搅拌5小时，随后升温至100℃回流4小时。反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，乙腈重结晶后得到双亚磷酸酯白色晶体，经核磁共振氢谱、磷谱以及高效液相色谱分析与文献报道一致，产物为双亚磷酸二(2,2'-联苯酚)-3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚酯，收率97％(收率以3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚为基准计算)。
实施例3
将1.10mol 2,2’-联苯酚、0.03mol 1-乙基咪唑、20.0mol吡啶溶于400mL四氢呋喃中，搅拌下分批次滴加溶有1mol三氯化磷的200mL四氢呋喃溶液，于2小时左右滴加完毕，反应溶液继续搅拌3小时，随后向上述反应溶液加入溶有0.55mol3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚四氢呋喃溶液300mL，于2小时左右滴加完毕，反应溶液继续加热至90℃搅拌3小时，随后升温至100℃回流4小时。反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，乙腈重结晶后得到双亚磷酸酯白色晶体，经核磁共振氢谱、磷谱以及高效液相色谱分析与文献报道一致，产物为双亚磷酸二(2,2'-联苯酚)-33,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚酯，收率96％(收率以3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚为基准计算)。

Claims (2)

1.一种双亚磷酸酯的合成方法，其特征在于,包括以下步骤：
(a)将三氯化磷溶于有机溶剂中形成溶液，然后在搅拌下加入至溶有2,2’-联苯酚、有机碱及催化剂的有机溶液中，三氯化磷溶液加入完毕后，反应溶液加热至70-100℃继续搅拌1-6小时，所述有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯，有机碱为吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺，催化剂为1-甲基咪唑，1-乙基咪唑，2-甲基吡啶，三氯化磷与2,2’-联苯酚的摩尔比为1:1-1:3，有机碱与三氯化磷的摩尔比为3:1-20:1，催化剂与2,2’-联苯酚的摩尔比0.01:1-0.1:1；
(b)向上述反应溶液加入溶有3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的有机溶液，加入完毕后，反应溶液继续搅拌1-6小时，随后升温至80-120℃回流1-5小时，所述有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯，有机碱为吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺，2,2’-联苯酚与3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的摩尔比为1:1-5:1；
(c)反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，重结晶后得到产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,包括以下步骤：
(a)将三氯化磷溶于有机溶剂中形成溶液，然后在搅拌下加入至溶有2,2’-联苯酚和有机碱的有机溶液中，三氯化磷溶液加入完毕后，反应溶液加热至70-100℃继续搅拌1-6小时，所述有机溶剂为四氢呋喃，有机碱为吡啶，催化剂为1-甲基咪唑，三氯化磷与2,2’-联苯酚的摩尔比为1:1-1:1.5，有机碱与三氯化磷的摩尔比为5:1-20:1，催化剂与2,2’-联苯酚的摩尔比0.02:1-0.05:1；
(b)向上述反应溶液加入溶有3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的有机溶液，加入完毕后，反应溶液继续搅拌1-6小时，随后升温至80-120℃回流1-5小时，所述有机溶剂为四氢呋喃，有机碱为吡啶，2,2’-联苯酚与3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-联苯酚的摩尔比为2:1-3:1；
(c)反应完成后反应液冷却至室温，过滤、洗涤滤饼，滤液合并后蒸发浓缩得到固体，固体用乙腈洗涤，重结晶后得到产品。
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