本發(fā)明是一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,具體涉及草銨膦中間體甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,屬于草銨膦制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著草甘膦與百草枯部分劑型產(chǎn)品的禁用以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,滅生性除草劑草銨膦迎來重要的發(fā)展機遇。甲基亞磷酸二乙酯為草銨膦合成中的重要中間體,目前其合成工藝路線有:
1)以三氯化磷為原料,生產(chǎn)氯基亞磷酸二乙酯,再與格式試劑發(fā)生烷基化反應(yīng)后,粗品經(jīng)固液分離,精餾后得到高純度的甲基亞磷酸二乙酯,該法缺點在于格式化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低,有一定的不確定性,反應(yīng)條件苛刻,安全風險高。涉及該方法的專利文獻有公開號為cn102399239a,發(fā)明名稱為“一種草銨膦及類似物的合成方法”和公開號為cn102399240a,發(fā)明名稱為“一種改進的草銨膦及類似物的合成方法”中揭示的中間體甲基亞磷酸二酯的合成路線;
2)甲基二氯化磷與醇在有機溶劑的體系中反應(yīng),以三乙胺為搏酸劑,該法步驟簡單,收率高。但甲基亞磷酸二乙酯需要用飽和鹽水洗滌,產(chǎn)生含鹽及三乙胺鹽酸鹽的處理問題,蒸餾回收少量三乙胺能耗大且氣味治理難度大的問題。涉及該方法的專利文獻有公開號為cn103396440a,發(fā)明名稱為“一種草銨膦的制備方法”中揭示的中間體甲基膦酸酯類化合物ⅳ的合成路線。
基于上述甲基亞磷酸二乙酯合成工藝路線的現(xiàn)狀,本發(fā)明應(yīng)運而生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,該合成方法以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為反應(yīng)原料生產(chǎn)制得甲基亞磷酸二乙酯,避免了以三氯化磷為原料生產(chǎn)甲基亞磷酸二乙酯過程中反應(yīng)條件苛刻、安全風險高的問題,也避免了以甲基二氯化磷與醇在有機溶劑的體系中反應(yīng),以三乙胺為搏酸劑的方法中回收三乙胺和鹽的問題,具有操作過程簡單,適宜工業(yè)化生產(chǎn)等特性。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)分離、精餾得到甲基亞磷酸二乙酯。
本發(fā)明涉及的合成方法中,反應(yīng)原料為甲基二氯化磷和乙醇,石油醚作為溶劑,有利于甲基亞磷酸二乙酯的分離和提純,乙醇鈉的加入能中和甲基二氯化磷與乙醇反應(yīng)中生成的鹽酸,促進反應(yīng)正向進行,提高反應(yīng)速率。
所述反應(yīng)包括以下步驟:
a、向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌0.5~3h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:(2~2.8):(1.0~1.25),甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:(5~20);
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,攪拌混合物料。
在所述步驟a中,加入石油醚、乙醇和乙醇鈉前,使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣。用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣可防止釜內(nèi)空氣中的氧氣氧氣原料中的甲基二氯化磷,影響產(chǎn)品收率
在所述步驟b中,控制反應(yīng)溫度≤45℃,有利于控制物料的最佳反應(yīng)狀態(tài)。
在所述步驟c中,待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在10~45℃下,攪拌混合物料3~8h,該溫度和攪拌時間的控制,有利于使各反應(yīng)物充分混合接觸,利于反應(yīng)正向進行,從而提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)換率。
所述分離為重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行精餾。操作過程簡單,節(jié)約人力,降低生產(chǎn)成本。
所述精餾為減壓精餾,控制壓力在-0.1~-0.01mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉,所得精餾產(chǎn)物石油醚、乙醇、乙醇鈉回收利用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
(1)本發(fā)明以甲基二氯化磷和乙醇為反應(yīng)原料,乙醇鈉的加入可中和甲基二氯化膦與乙醇反應(yīng)中生成的鹽酸,使反應(yīng)正向進行,提高甲基二氯化膦的轉(zhuǎn)化率,降低合成成本。
(2)本發(fā)明以石油醚為溶劑,基于石油醚沸點低和密度小的優(yōu)點,同時,使原料中石油醚的加入量控制在甲基二氯化膦:石油醚的質(zhì)量比為1:(5~20)的情況下,更有利于甲基亞磷酸二乙酯的分離和提純。
(3)本發(fā)明通過乙醇鈉的加入能降低甲基亞磷酸二乙酯的生產(chǎn)成本,控制甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:(2~2.8):(1.0~1.25),由于乙醇鈉堿性很強,當適量的乙醇鈉與適量甲基二氯化磷和乙醇反應(yīng)得到的鹽酸接觸后迅速反應(yīng),即能達到提高反應(yīng)速率,節(jié)約了反應(yīng)時間的目的。
(4)在本發(fā)明涉及的合成工藝中,乙醇鈉與酸反應(yīng)后可得到乙醇,不會引入其他雜質(zhì),因此,還可在精餾步驟中回收乙醇與乙醇鈉,循環(huán)使用,節(jié)約生產(chǎn)成本,降低環(huán)保壓力。
(5)本發(fā)明合成工藝中得到的氯化鈉不溶于有機溶劑,可直接通過重力沉降分離去除,不需經(jīng)過過濾操作,簡化了操作過程,因此,更利于工業(yè)化生產(chǎn)。
(6)本發(fā)明將減壓精餾的壓力控制在-0.1~-0.01mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉,有利于加快精餾出料速度,節(jié)約精餾時間,提高效率。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1:
本實施例涉及一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)分離、精餾得到甲基亞磷酸二乙酯。
實施例2:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,進一步提出了甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌0.5h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2:1.25,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:5;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,攪拌混合物料。
實施例3:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,進一步提出了甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌3h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.8:1.0,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:20;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,攪拌混合物料。
實施例4:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,進一步提出了甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌2h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.5:1.05,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:15,控制反應(yīng)溫度為45℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,攪拌混合物料。
實施例5:
本實施例與實施例2的區(qū)別在于:本實施例涉及的步驟c中,待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在10℃下,攪拌混合物料3h。
實施例6:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,進一步提出了分離為重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行精餾。
實施例7:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,進一步提出了精餾為減壓精餾,控制壓力在-0.01mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉。
實施例8:
一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)分離、精餾得到甲基亞磷酸二乙酯。
上述過程中,甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌0.8h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.5:1.15,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:12,控制反應(yīng)溫度為40℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在45℃下,攪拌混合物料8h。
實施例9:
本實施例與實施例8的區(qū)別在于:本實施例涉及的分離采用重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行精餾;精餾采用減壓精餾,控制壓力在-0.1mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉。
實施例10:
一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)分離、精餾得到甲基亞磷酸二乙酯。
上述過程中,甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌1.8h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.4:1.20,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:16,控制反應(yīng)溫度為42℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在30℃下,攪拌混合物料5h。
實施例11:
本實施例與實施例10的區(qū)別在于:本實施例涉及的分離采用重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行精餾;精餾采用減壓精餾,控制壓力在-0.08mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉。
實施例12:
一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行減壓精餾,控制壓力在-0.05mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉,所得的精餾產(chǎn)物石油醚、乙醇、乙醇鈉再回收利用。
上述過程中,甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌1.3h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.8:1.05,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:18,控制反應(yīng)溫度為45℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在40℃下,攪拌混合物料7h。
實施例13:
一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行減壓精餾,控制壓力在-0.1mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉,所得的精餾產(chǎn)物石油醚、乙醇、乙醇鈉再回收利用。
上述過程中,甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌3h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.6:1.25,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:17,控制反應(yīng)溫度為44℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在26℃下,攪拌混合物料4h。
實施例14:
一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行減壓精餾,控制壓力在-0.06mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉,所得的精餾產(chǎn)物石油醚、乙醇、乙醇鈉再回收利用。
上述過程中,甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌2.5h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2:1.13,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:10,控制反應(yīng)溫度為38℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在33℃下,攪拌混合物料6h。
實施例15:
一種甲基亞磷酸二乙酯的合成方法,以甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉為原料,反應(yīng)完成后經(jīng)重量沉降分離,將分離得到的上層清液導(dǎo)入精餾塔進行減壓精餾,控制壓力在-0.04mpa下,按溫度分步收集溜出液石油醚、乙醇、甲基亞磷酸二乙酯和乙醇鈉,所得的精餾產(chǎn)物石油醚、乙醇、乙醇鈉再回收利用。
上述過程中,甲基二氯化磷、石油醚、乙醇、乙醇鈉的反應(yīng)過程包括以下步驟:
a、使用氮氣置換合成釜內(nèi)的空氣后,向合成釜內(nèi)加入石油醚、乙醇和乙醇鈉,攪拌2.2h;
b、向所述步驟a攪拌后的物料中加入甲基二氯化磷,甲基二氯化磷的加入量滿足:甲基二氯化磷與乙醇、乙醇鈉的摩爾比為1:2.8:1.18,甲基二氯化膦與石油醚的質(zhì)量比為1:18,控制反應(yīng)溫度為42℃;
c、待甲基二氯化磷加入完畢后,控制溫度在38℃下,攪拌混合物料5h。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明做任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化,均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。