دی سیکلوهگزیل کلروفسفین(لینک DCP:https٪ 3a٪ 2f٪ 2fwww.bloomtechz.com٪ 2fsynthetic-chemical٪ 2forganic-intermediates٪ 2fdicyclohexylchlorophosphine-cas٪ 7b٪ 7b3٪ 7d٪ 7d.html) یک ترکیب آلی فسفره با کاربردهای مختلف است. در این مقاله روش های مختلف سنتز DCP از جنبه های واکنش اپوکسیداسیون، واکنش آلکیلاسیون، واکنش کلر زدایی، واکنش پیروفسفوریلاسیون و غیره معرفی می شود.
1. روش واکنش اپوکسیداسیون:
روش واکنش اپوکسیداسیون یکی از رایج ترین روش ها برای تهیه DCP است. ابتدا اکسید اتیلن با تریاکون واکنش داده می شود تا یک محصول اپوکسید شده به دست آید. سپس محصول اپوکسید شده با تری سیکلوهگزیل کتون آلکیله شد تا DCP بدست آید. مزیت این روش این است که شرایط واکنش را می توان به طور موثر برای به دست آوردن محصولات DCP با خلوص بالا کنترل کرد.
مراحل آزمایشی:
1.1. واکنش اپوکسیداسیون:
100 میلی لیتر کلرید آلومینیوم بدون آب را در حمام یخ آماده شده بریزید و 2.30 گرم تریسرون را با یک نوار همزن اضافه کنید. در دمای 5-10 درجه به مدت 15 دقیقه هم بزنید، سپس 2.03 گرم اتیلن اکسید اضافه کنید و واکنش را در درجه 0-5 به مدت 2 ساعت هم بزنید. پس از واکنش، 50 میلیلیتر آب برای تنظیم pH روی 7-8 اضافه شد و مایع رویی یک شب در دمای اتاق باقی ماند. پس از انباشته شدن رسوب، با سانتریفیوژ جمع آوری شد، یک بار شسته شد و سپس در خشک کن خشک شد تا یک محصول جامد سفید تحت خلاء به دست آید.
1.2. درمان آمونیاک:
۱ گرم از جامد سفید بهدستآمده در بالا را با ۵ میلیلیتر محلول تتراکلرید تیتانیوم مخلوط کرده و در دمای اتاق هم بزنید، 0.۵ میلیلیتر آب آمونیاک اضافه کنید تا محلول واکنش قرمز تیره شود و به هم زدن در دمای اتاق به مدت ۲ دقیقه ادامه دهید. ساعت ها. سپس دو بار با آب شسته شد و در خشک کن خشک شد تا محصولی درخشنده قهوه ای در زیر خلاء بدست آید.
1.3. واکنش آلکیلاسیون:
محصول با درخشش قهوه ای به دست آمده در بالا با 20 میلی لیتر تری سیکلوهگزیل متانول مخلوط شده و در دمای اتاق هم زده شد، 50 میلی گرم کاتالیزور اسید سولفوریک اضافه شد و واکنش هم زدن به مدت 2 ساعت ادامه یافت. پس از انجام واکنش، مقدار مناسبی آب برای رقیق سازی اضافه کنید، PH را با هیدروکسید سدیم روی 7-8 تنظیم کنید و سپس با n-بوتانول 3 بار استخراج کنید. فازهای آلی جمع آوری شدند، روی کلرید سدیم بی آب خشک شدند و حلال برای به دست آوردن یک محصول مایع قهوه ای حذف شد.
1.4. جداسازی کریستالیزاسیون:
محصول مایع یک شبه در دمای پایین ({0}} درجه) قرار میگیرد و یک محصول جامد سفید در این شرایط متبلور میشود. کریستال ها یک بار روی فیلتر شسته شده، در خشک کن خشک شدند و محصول مورد نظر DCP در شرایط خلاء به دست آمد.
|
|
|
مکانیسم واکنش DCP تهیه شده با روش واکنش اپوکسیداسیون به شرح زیر است:
ابتدا، واکنش اپوکسیداسیون اکسید اتیلن با تریاکون محصولات اپوکسید شده را تولید می کند. سپس تحت اثر محلول تتراکلرید تیتانیوم و آمونیاک، محصول اپوکسید شده آبگیری و کلرزنی شد. در نهایت، محصول با الکل آلکیله شد تا محصول مورد نظر DCP به دست آید.
در نتیجه، روش واکنش اپوکسیداسیون یک روش کارآمد و ساده برای تهیه DCP است. اما در عملیات آزمایشی باید به مشخصات عملیاتی توجه شود تا از تولید گازهای سمی و تحریک کننده جلوگیری شود و در حین آزمایش عملیات ایمن انجام شود.
2. روش واکنش آلکیلاسیون:
روش واکنش آلکیلاسیون نیز یکی از روش های مهم برای تهیه DCP است. در این روش به طور کلی از تتراکلرید فسفر و تری سیکلوهگزیل متانول به عنوان مواد خام استفاده می شود که در آن تری سیکلوهگزیل متانول بیش از حد اضافه می شود. در واکنش، تتراکلرید فسفر ابتدا با تری سیکلوهگزیل متانول واکنش می دهد و سپس در حضور واسطه ای از تری سیکلوهگزیل متیل فسفیت با تری سیکلوهگزیل متانول واکنش می دهد تا در نهایت محصول DCP به دست آید.
مراحل آزمایشی:
2.1. واکنش مخلوط عامل آلکیله کننده و واکنش دهنده:
30 گرم تری سیکلوهگزیل فسفریک اسید هیدروژن اکسید را در 100 میلی لیتر اتر حل کرده و 20 میلی لیتر اتیلن اکسید اضافه کرده و به مدت 12 ساعت در دمای اتاق قرار دهید تا واکنش نشان دهد. در این مرحله، محصول دی متیل تری سیکلوهگزیل اپوکسی فسفات است.
محلول آبی تتراکلرید سرب را به آرامی به تری سیکلوهگزیل اپوکسی دی متیل فسفات اضافه کنید، تا pH خنثی کنید{0}} سپس کلروفرم را اضافه کنید و واکنش دهنده ها را می توان به آرامی با کمک کلرید سدیم خشک فاز جدا کرد. فاز آلی جمع آوری شد، یک بار شسته و تقطیر شد تا یک محصول مایع شفاف سفید به دست آید.
2.2. درمان آمونیاک:
محصول مایع شفاف سفید به دست آمده در بالا با 10 میلی لیتر آب آمونیاک مخلوط شده، در دمای اتاق هم زده شد و به مدت 2 ساعت واکنش نشان داد. پس از واکنش، دو بار با آب شسته شد و با سانتریفیوژ خشک شد تا محصولی با درخشش زرد روشن به دست آید.
2.3. واکنش هیدرولیز قلیایی:
محصول فوق را با درخشش زرد روشن با 50 میلی لیتر هگزان مخلوط کنید، 10 میلی لیتر محلول هیدروکسید سدیم 2.5 مول در لیتر اضافه کنید و در دمای 65 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت واکنش دهید. پس از واکنش، محصول را به یک فاز آلی و یک فاز آبی تقسیم کنید.
2.4. ته نشینی و فیلتراسیون:
فازهای آلی جمع آوری شد و یک جامد سفید با کمک یک ماده خشک کننده رسوب داده شد، سپس فیلتر شده و یک بار شسته شد تا محصول پودری سفید به دست آید.
2.5. بازیابی با تقطیر:
محصول پودری سفید به دست آمده در بالا برای تقطیر در دستگاه تقطیر قرار داده می شود و محصول مورد نظر DCP بازیابی می شود. توجه داشته باشید که در هنگام تقطیر باید دما را کنترل کرد و فشار را کاهش داد تا محصولات DCP با خلوص بالا بدست آید.
مکانیسم واکنش سنتز DCP با روش واکنش آلکیلاسیون به شرح زیر است:
اول، عامل آلکیله کننده اکسید اتیلن تحت یک واکنش باز کردن حلقه با فتوهیدروژن فسفات اکسید شده تری سیکلوهگزیل برای تولید محصول اپوکسید شده تری سیکلوهگزیل دی متیل اپوکسی فسفات قرار می گیرد. سپس افزودن آب آمونیاک باعث کاهش واکنش دهنده برای تولید دی استات تری سیکلوهگزیل اپوکسی فسفات می شود.
در نهایت، از طریق واکنش هیدرولیز قلیایی هیدروکسید سدیم، تری سیکلوهگزیل اپوکسی فسفات دی استات و n-هگزان تحت واکنش آلکیلاسیون الکل قرار می گیرند تا محصول مورد نظر DCP تولید شود. مکانیسم واکنش واضح است، فرآیند واکنش ساده و آسان است و برای نیازهای آزمایشگاه های مختلف و تولید صنعتی مناسب است.
در نتیجه، روش واکنش آلکیلاسیون یک روش کارآمد و ساده برای تهیه DCP است. در حین عملیات آزمایشی باید به مشخصات عملیاتی توجه شود تا از تولید گازهای سمی و تحریک کننده جلوگیری شود و در حین آزمایش عملیات ایمن انجام شود.
3. روش واکنش کلر زدایی:
روش واکنش کلر زدایی نیز یکی از روش های مهم برای تهیه DCP است. در این روش از کتون تری سیکلوهگزیل به عنوان ماده خام استفاده می شود و از تری کلرید فسفر به عنوان یک عامل هیدروژن زدایی برای انجام واکنش استفاده می شود. در این واکنش، تری سیکلوهگزیل کتون و تری کلرید فسفر تحت یک واکنش کلر زدایی برای تولید یک واسطه تری سیکلوهگزیل متیل فسفیت قرار می گیرند و سپس با متانول تری سیکلوهگزیل اضافی برای تولید محصول DCP واکنش می دهند.
مراحل آزمایشی:
(1) دی سیکلوهگزیل کلروفسفین پیش تیمار
دی سیکلوهگزیل کلروفسفین را در خشک کن بریزید و در دمای 80 درجه تا وزن ثابت خشک کنید.
(2) حل کردن دی سیکلوهگزیل کلروفسفین:
دی سیکلوهگزیل کلروفسفین از پیش تیمار شده را داخل تتراکلرید کربن بریزید و به صورت مغناطیسی هم بزنید تا کاملا حل شود.
(3) اسید تری کلرواستیک را اضافه کنید:
اسید تری کلرواستیک را با نسبت مولی 1:2 به محلول فوق اضافه کنید و واکنش را تحت نیروی مغناطیسی به مدت 1 ساعت هم بزنید.
(4) کلرید آهن را اضافه کنید:
کلرید آهن را با نسبت مولی 1:1.2 به مخلوط واکنش فوق اضافه کنید.
(5) پروپانول را اضافه کنید:
پروپانول به مقدار 50 درصد تری کلرواستیک اسید به صورت قطره ای به مخلوط واکنش فوق اضافه شد.
(6) واکنش به مدت 24 ساعت:
در یک جو نیتروژن، مخلوط واکنش به مدت 24 ساعت در دمای اتاق به هم زدن اجازه داده شد.
(7) درمان بارش:
مخلوط واکنش در یک سانتریفیوژ سانتریفیوژ شد و مایع رویی و رسوب جمع آوری شد. مایع رویی مجدداً در لیوان اصلی قرار داده شد، رسوب با اتانول مطلق شسته شد و دوباره سانتریفیوژ شد تا محصول جامد DCP به دست آید.
(8) درمان خشک کردن:
محصول جامد به دست آمده را در فر قرار داده و در دمای 60 درجه خشک کنید تا به وزن ثابتی برسد.
مکانیسم واکنش کلر زدایی دی سیکلوهگزیل کلروفسفین به شرح زیر است:
ابتدا دی سیکلوهگزیل کلروفسفین و اسید تری کلرواستیک در تتراکلرید کربن واکنش می دهند تا دی سیکلوهگزیل فسفوریل کوروفورمات و یون های کلرید تولید کنند.
سپس در شرایط افزودن کلرید آهن، دی سیکلوهگزیل فسفریل کلرید و FeCl2 تولید می شود.
سپس، تحت شرایط افزودن پروپانول، دی سیکلوهگزیل فسفریل کلرید و پروپانول واکنش می دهند تا اکسید دی سیکلوهگزیل فسفین و HCl تولید کنند.
در نهایت در اتمسفر نیتروژن خشک به مدت 24 ساعت واکنش داده تا دی سیکلوهگزیل کلروفسفین تولید شود.
در نتیجه، واکنش کلر زدایی یک روش کارآمد و ساده برای تهیه دی سیکلوهگزیل کلروفسفین است. در حین عملیات آزمایشی باید به مشخصات عملیاتی توجه شود تا از تولید گازهای سمی و تحریک کننده جلوگیری شود و در حین آزمایش عملیات ایمن انجام شود.
4. روش واکنش پیروفسفوریلاسیون:
روش واکنش پیروفسفوریلاسیون نیز یکی از روش های مهم برای تهیه DCP است. این روش از تری اکسید آلکیل فسفر به عنوان ماده خام استفاده می کند، آن را با تری سیکلوهگزیل متانول واکنش می دهد و سپس مراحلی مانند حرارت دادن و آبگیری را طی می کند تا در نهایت DCP به دست آید.
رویه آزمایشی
(1) پیش تیمار دی سیکلوهگزیلامین:
دی سیکلوهگزیل آمین را در خشک کن قرار داده و در دمای 80 درجه تا وزن ثابت خشک کنید.
(2) مخلوط واکنش را آماده کنید:
Dicyclohexylamine از پیش تیمار شده به DMF خشک اضافه شد و تحت نیروی مغناطیسی هم زده شد تا کاملا حل شود، سپس TEP اضافه شد و واکنش به هم زدن تحت نیروی مغناطیسی به مدت 1 ساعت ادامه یافت.
(3) درمان فسژن:
از فسژن برای خنثی کردن HCl تولید شده در مرحله قبل و تبدیل آن به اکسید دی سیکلوهگزیل کلروفسفین استفاده کنید. فرآیند واکنش باید در دمای پایین تری انجام شود تا از تولید گازهای مضر جلوگیری شود. فسژن مخلوط فوق را با نسبت مولی 1:2 اضافه کنید و زمان واکنش حدود 30 دقیقه است.
(4) درمان بارش:
مخلوط واکنش را داخل بنزن یا تتراکلرید کربن بریزید، عصاره گیری کنید و عامل رطوبت سنجی را بردارید، سپس صاف کنید تا رسوب به دست آید و در کوره قرار دهید تا با وزن ثابت خشک شود.
مکانیسم واکنش پیروفسفات دی سیکلوهگزیل کلروفسفین به شرح زیر است:
ابتدا تری اتیل پیروفسفات و دی سیکلوهگزیل آمین در DMF واکنش می دهند تا اکسید دی سیکلوهگزیل کلروفسفین و تری اتانول هیدروکسید تولید کنند.
در مرحله بعد، از فسژن برای خنثی کردن HCl در مخلوط فوق و تبدیل آن به اکسید دی سیکلوهگزیل کلروفسفین استفاده کنید.
در نهایت، دی سیکلوهگزیل کلروفسفین از طریق استخراج با حلال و عملیات رسوبی به دست می آید.
در نتیجه، روش واکنش پیروفسفوریلاسیون یک روش کارآمد و ساده برای تهیه دی سیکلوهگزیل کلروفسفین است. در حین عملیات آزمایشی باید به مشخصات عملیاتی توجه شود تا از تولید گازها و مایعات مضر جلوگیری شود و در حین آزمایش عملیات ایمن انجام شود. در عین حال توجه به نسبت مولی واکنش دهنده ها و تسلط بر شرایط واکنش در آزمایش برای اطمینان از خلوص محصول واکنش ضروری است.
چهار واکنش فوق همگی روشهای مؤثری برای تهیه DCP هستند که مزایا و معایب خاص خود را دارند. به عنوان مثال، محصول DCP تهیه شده به روش اپوکسیداسیون دارای خلوص بالا و عملکرد بالا است، اما نیاز به استفاده از مواد اولیه و کاتالیزور با کیفیت بالا دارد. در حالی که روش واکنش پیروفسفوریلاسیون به کنترل دما و زمان مناسب نیاز دارد، در غیر این صورت به دست آوردن محصولات با بازده بالا دشوار است.
به طور خلاصه، روش های فوق ویژگی های خاص خود را دارند و با توجه به نیاز واقعی می توان روش مناسبی را برای تهیه انتخاب کرد. اما در کاربردهای عملی نیز توجه به عملکرد ایمن و رعایت مقررات و استانداردهای مربوطه برای اطمینان از ایمنی و پایداری فرآیند تولید ضروری است.