一種光引發(fā)劑雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種光引發(fā)劑雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦,具體涉及苯基膦酸二乙酯與過量的紅鋁溶液在70°C?80°C溫度下、惰性氣體中反應(yīng),反應(yīng)完成后,去除過量的紅鋁得到苯基膦的甲苯溶液;再在堿性化合物的作用下與2,4,6_三甲基苯甲酰氯反應(yīng),得到的中間體再經(jīng)過雙氧水氧化得到雙(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦,屬于化工合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?苯基氧化膦是雙酰基氧化物,該光引發(fā)劑分解后產(chǎn)生兩個苯甲酰基自由基和一個膦?;p自由基四個活性中心,其光化速度快,因已在涂料、油墨、粘合劑、抗蝕劑、焊接劑等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用,因此開發(fā)一種工藝先進(jìn)、反應(yīng)安全、生產(chǎn)過程易于控制的(2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的制備方法十分必要。
[0003]以下是近幾年改進(jìn)的幾種生產(chǎn)(2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的方法:
[0004]I,以苯基二氯化膦為起始原料,在萘鋰催化下與鋰反應(yīng)形成膦鋰鹽中間體,再與酰氯反應(yīng),最后經(jīng)氧化而得(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦(W0 00/32612),該方法反應(yīng)條件苛刻,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]2,以叔胺(如三乙胺)為縛酸劑,芳基膦直接與酰氯反應(yīng)后,再經(jīng)氧化而得(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦(US 4,737,593),該方法反應(yīng)選擇性差,雜質(zhì)多,收率低(一般在40 %以下),不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]3,在活性鋰試劑存在下,芳基膦和酰氯反應(yīng)后再經(jīng)氧化得到雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(US 6,020,528,US 5,723,512),金屬鋰價格較貴,難以實現(xiàn)工業(yè)化。
[0007]4,苯基二氯化膦在溶劑中、催化劑(活化劑)存在下與金屬鋰、鈉或鉀反應(yīng)得到苯基膦金屬化物,再與2,4,6-三甲基苯甲酰氯反應(yīng),得到中間體,經(jīng)過雙氧水氧化得到目標(biāo)物(CN99813713.8、CN200480022027.5),因苯基二氯化膦與金屬鋰、鈉或鉀在反應(yīng)過程中容易形成環(huán)聚膦類化合物而得不到獨立的苯基膦鈉,所以收率較低,且使用鉀、鈉已發(fā)生火災(zāi)。
[0008]5,由苯基二氯化膦與金屬鈉或鉀反應(yīng)后,再加入叔丁醇進(jìn)行質(zhì)子化,然后再與2,4,6_三甲基苯甲酰氯反應(yīng),經(jīng)過雙氧水氧化得到雙(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦(CN200480020599.X),這一方法需要用到極為活潑的金屬鈉或鉀,對反應(yīng)設(shè)備及各原料要求較高,反應(yīng)過程的安全性也較低,醇解或水解過程中易引發(fā)火災(zāi),該工藝的產(chǎn)率亦偏低。
[0009]6,在反應(yīng)器中加入苯基二氯化膦和有機溶劑,在氮氣保護(hù)下,攪拌滴加進(jìn)水,在_10-100°C溫度范圍內(nèi)水解反應(yīng)兩小時,生成苯基膦和副產(chǎn)品苯基膦酸,生成的苯基膦2,4,
6-三甲基苯酰氯為原料,在氮氣保護(hù)下發(fā)類反應(yīng)生成雙(2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基膦,再經(jīng)雙氧水氧化得目標(biāo)物雙(2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(CN102942593 B)。該方法分離出苯基膦、苯基膦酸較困難。
[0010]7,在甲苯中,鈉在氮氣保護(hù)下與二氯苯基膦反應(yīng)制備得到的苯基膦,再與雙氧水制得苯基氧化膦,苯基氧化膦,2,4,6-三甲基苯甲醛為原料,在催化劑存在下,與苯基氧化膦縮合反應(yīng),再經(jīng)過氧化反應(yīng)(CN103980310 B)。但這一方法需要用到極為活潑的金屬鈉或鉀,對反應(yīng)設(shè)備及各原料要求較高,反應(yīng)過程的安全性也較低,醇解或水解過程中易引發(fā)火災(zāi),產(chǎn)率亦偏低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種原料工藝先進(jìn)、反應(yīng)安全、反應(yīng)過程易于控制的一種光引發(fā)劑雙(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦的制備方法。
[0012]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種光引發(fā)劑雙(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦的制備工藝,具體步驟如下:
[0013]A.在氬氣保護(hù)下,向裝有有機溶劑的反應(yīng)器中,加入紅鋁溶液,降溫至0-5°C后滴加苯基膦酸二乙酯,滴加完后,升溫至60-80°C反應(yīng)10-12小時,得到含過量紅鋁溶液,苯基膦的有機溶液,蒸餾得到含苯基膦的有機溶液;
[0014]該步驟中,苯基膦酸二乙酯、紅鋁的物質(zhì)的量之比為1:2-5。
[0015]所述的有機溶劑為苯、甲苯或二甲苯中的任一種,優(yōu)選甲苯。
[0016]B.在氬氣保護(hù)下,將堿性化合物溶解在有機溶劑中,滴加步驟A得到的含苯基膦的有機溶劑,滴加完后升溫至40-60 V,反應(yīng)2-3h后降至室溫,再滴加2,4,6-三甲基苯酰氯,升溫至50?80 °C (優(yōu)選反應(yīng)溫度為60-65 °C ),反應(yīng)3-5h,反應(yīng)完成后,加入鹽酸溶液洗滌,靜置分出有機相,即為2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基膦大的甲苯溶液粗品;
[0017]該步驟中所述的有機溶劑為苯、甲苯或二甲苯中的任一種,優(yōu)選甲苯,所述的有機堿為叔丁醇鈉、乙醇鈉、甲醇鈉、三乙胺、N,N-二甲基苯胺、吡啶中的任一種,進(jìn)一步優(yōu)選為叔丁醇鈉。
[0018]C.無需分離,將2,4,6_三甲基苯甲?;?二苯基膦大的甲苯溶液粗品溫度降至25°C以下,緩慢滴加質(zhì)量濃度為30 %雙氧水,控制反應(yīng)釜內(nèi)溫在20-80 0C反應(yīng)2-8h,反應(yīng)完成后,加入質(zhì)量濃度為5 %的NaHSO3溶液洗,靜置分出有機相,有機相以此用堿溶液、水洗滌,減壓蒸餾回收溶劑甲苯得粗品,用溶劑重結(jié)晶得雙(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦;
[0019]該步驟中,所述的重結(jié)晶溶劑為正己烷、正庚烷、石油醚中的任一種(優(yōu)選為正庚烷);所述的堿溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、碳酸鈉溶液中的任一種(優(yōu)選為氫氧化鈉溶液)。
[0020]本發(fā)明提供的雙(2,4,6_三甲基苯甲?;?苯基氧化膦制備與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點:
[0021]I,使用苯基膦酸二乙酯代替苯基二氯化磷,因苯基二氯化磷具有可燃性,遇水分解有毒氯化氫氣體,還具有不愉快的臭味,吸入人體會使人感到頭痛、惡心。
[0022]2,本發(fā)明提供的苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦制備方法,使用紅鋁溶液代替氫化