CN102942593A - 一种光引发剂双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的合成方法 - Google Patents

一种光引发剂双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的合成方法 Download PDF

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本发明公开了一种光引发剂双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的合成方法,其过程为以苯基二氯化磷和2,4,6-三甲基苯酰氯为原料,在氮气保护下发类反应生成双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦,再经双氧水氧化得目标物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。该工艺与现有工业化生产工艺相双具有操作过程安全,不需用到危险的金属钠或钾,不需经过具有易燃性的中间体苯基膦,反应过程简单、安全易控制、所得产品收率高,品质好,易大规模生产等特点。

Description

一种光引发剂双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的合成方法
技术领域
本发明涉及有机磷化合物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的合成方法,属化工技术领域。 
背景技术
双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(商品代号光引发剂819),是一种高效的光引发剂,适用于在紫外光照射下引发一些不饱和树脂的辐射聚合反应,尤其适用于白色配方和玻璃纤维增强的聚酯/苯乙烯体系以及与光稳定剂配合用于室外的清漆体系和色漆体系,如用于木器,纸张,金属,塑料,光纤以及印刷油墨和预浸渍体系等。 
目前工业合成光引发剂819的方法主要有两种方法,一是由苯基二氯化膦在溶剂中先与金属钠或钾反应,再与2,4,6-三甲基苯甲酰氯反应,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦,中间体经双氧水氧化得目标物。另一工业方法是由苯基二氯化膦与钠或钾反应后,再加入叔丁醇进行醇解,再与与2,4,6-三甲基苯甲酰氯反应,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦,中间体经双氧水氧化得目标物。这两种方法存在问题主要是反应中用到活泼金属钠或钾,水解或醇解过程易引起火灾,另外该工艺收率普遍不高,一般不超过60%。 
发明内容
为了克服现有合成光引发剂819方法中存在的不安全和收率低的技术缺陷,本发明提供一种合成工艺路线简单、操作方便、生产成本低、生产过程安全和收率高的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(简称光引发剂819)的合成方 法。 
为达到上述目的,本发明通过下列技术方案实现: 
第一步:在反应器中加入苯基二氯化膦和有机溶剂,在氮气保护下,搅拌滴加进水,在-10-100°C温度范围内水解反应两小时,生成苯基膦和副产品苯基膦酸; 
上述所用有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、石油醚、正己烷或乙酸乙酯等。 
第二步:过滤除去第一步生成的副产品苯基膦酸,用除水剂除去滤液中多余的水,过滤,控制温度-10-100°C向过滤后的溶液中滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯反应,加完后于10-80°C温度条件保温反应2-6小时,生成中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。 
第三步:控制温度30-45°C向中间产物中滴加质量浓度为30-35%的双氧水,加完后于30-45°C温度条件下保温反应0.5-3小时,分液,有机层再用与有机层等体积的纯水洗涤一次,分出的有机层经减压蒸馏去除有机溶剂得到目标物粗品。 
第四步:将粗品用石油醚重结晶得到本发明纯品819,按苯基二氯化膦计收率大于90%。 
上述合成过程中:反应物配比,苯基二氯化膦:水:2,4,6-三甲基苯甲酰氯:双氧水的摩尔比是1:(2-6):(0.30-0.35):(2-2.5); 
本发明的技术原理如下所示: 
Figure GDA00002439984700031
本发明提供的方法具有下列优点: 
1、本发明合成819的新工艺,由于反应中生成苯基膦不需进一步提纯直接用于反应,使工艺收率达到90%以上,远远超过现有收率(现有收率不超过60%)。 
2、本发明合成工艺中由于不用危险的活泼金属,所以不易引起火灾,安全性高。 
3、本发明合成中生成的苯基膦酸可以做为副产品外销,综合成本低,。 
4、本发明合成方法操作简便,易实现工业化。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述,但实施例并不限制本发明的保护范围。 
实施例一 
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克和100mL甲苯作溶 剂,通入氮气排除氧气,在氮气保护下控制温度0°C以内滴加纯水4.0克,加入后于0-10°C保温2小时,生成苯基膦和副产品苯基膦酸。 
第二步:过滤,滤饼用适量甲苯洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸;滤液中加入少量无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度60°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于60°C保温2小时,用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。 
第三步:控制温度40°C,向中间产物中滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,甲苯层再用30mL纯水洗涤一次,分出甲苯层。甲苯层经减压蒸馏除去甲苯,得浅黄色固体。 
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品11.0克。 
经检测,本实施例合成后的产物光引发剂819以苯基二氯化膦计收率为85%,819经液相色谱分析纯度大于99.0%。另外得苯基膦酸9.5克。 
实施例二 
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克和100mL氯仿作溶剂,通入氮气排除氧气,在氮气保护下控制温度0°C以内,滴加纯水3.8克,加入后于0-10°C保温2小时,生成苯基膦和副产品苯基膦酸。 
第二步:过滤,滤饼再用适量氯仿洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸。滤液中加入少量无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度60°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于60°C保温2小时,保温后用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。 
第三步:控制温度40°C滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,氯仿层再用30mL纯水洗涤一次,分出氯仿层。氯仿层经减压蒸馏除去氯仿,得浅黄色固体。 
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品11.6克。 
经检测,本发明合成后的产物光引发剂819以苯基二氯化膦计收率为90%,819经液相色谱分析纯度大于99.0%。另外得苯基膦酸9.9克。 
实施例三 
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克,再加入100mL作溶剂,通入氮气排除氧气,氮气保护下控制温度0°C以内,滴加纯水3.8克,加入后于80°C保温2小时。 
第二步:过滤,滤饼再用适量氯仿洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸。滤液中加入少量无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度60°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于60°C保温2小时,保温后用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。 
第三步:控制温度40°C滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,氯仿层再用30mL纯水洗涤一次,分出氯仿层。氯仿层经减压蒸馏除去氯仿,得浅黄色固体。 
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品5.1克。 
经检测,本发明合成后的产物光引发剂819以苯基二氯化膦计收率为40%,819经液相色谱分析纯度大于99.0%。另外得苯基膦酸10.2克。 
实施例四 
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克,再加入100mL甲苯作溶剂,通入氮气排除氧气,氮气保护下控制温度0°C以内,滴加纯水4.0克,加入后于0-10°C保温2小时。 
第二步:过滤,滤饼再用适量甲苯洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸。滤液中加入少量无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度0°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于40°C保温2小时,保温后用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。 
第三步:控制温度40°C滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,甲苯层再用30mL纯水洗涤一次,分出甲苯层。甲苯层经减压蒸馏除去甲苯,得浅黄色固体。 
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品12.2克。 
经检测,本发明合成后的产物光引发剂819以苯基二氯化膦计收率为95%,819经液相色谱分析纯度大于99.0%。另外得苯基膦酸10.6克。 

Claims (5)

1.一种光引发剂双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的合成方法,其特征在于,
第一步:在反应器中加入苯基二氯化膦和有机溶剂,在氮气保护下,搅拌滴加进水,在-10-100°C温度范围内水解反应两小时,生成苯基膦和副产品苯基膦酸;
上述所用有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、石油醚、正己烷或乙酸乙酯。
第二步:过滤除去第一步生成的副产品苯基膦酸,用除水剂除去滤液中多余的水,过滤,控制温度-10-100°C向过滤后的溶液中滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯反应,加完后于10-80°C温度条件保温反应2-6小时,生成中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。
第三步:控制温度30-45°C向中间产物中滴加质量浓度为30-35%的双氧水,加完后于30-45°C温度条件下保温反应0.5-3小时,分液,有机层再用与有机层等体积的纯水洗涤一次,分出的有机层经减压蒸馏去除有机溶剂得到目标物粗品。
第四步:将粗品用石油醚重结晶得到本发明纯品819,按苯基二氯化膦计收率大于90%。
上述合成过程中反应物配比,苯基二氯化膦:水:2,4,6-三甲基苯甲酰氯:双氧水的摩尔比是1:(2-6):(0.30-0.35):(2-2.5)。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克和100mL甲苯作溶 剂,通入氮气排除氧气,在氮气保护下控制温度0°C以内滴加纯水4.0克,加入后于0-10°C保温2小时,生成苯基膦和副产品苯基膦酸;
第二步:过滤,滤饼用甲苯洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸;滤液中加入无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度60°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于60°C保温2小时,用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦;
第三步:控制温度40°C,向中间产物中滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,甲苯层再用30mL纯水洗涤一次,分出甲苯层;甲苯层经减压蒸馏除去甲苯,得浅黄色固体;
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品11.0克。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克和100mL氯仿作溶剂,通入氮气排除氧气,在氮气保护下控制温度0°C以内,滴加纯水3.8克,加入后于0-10°C保温2小时,生成苯基膦和副产品苯基膦酸;
第二步:过滤,滤饼再用氯仿洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸;滤液中加入无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度60°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于60°C保温2小时,保温后用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦;
第三步:控制温度40°C滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,氯仿层再用30mL纯水洗涤一次,分出氯仿层;氯仿层经减压蒸馏除去氯仿,得浅黄色固体; 
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品11.6克。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克,再加入100mL作溶剂,通入氮气排除氧气,氮气保护下控制温度0°C以内,滴加纯水3.8克,加入后于80°C保温2小时;
第二步:过滤,滤饼再用氯仿洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸;滤液中加入无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度60°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于60°C保温2小时,保温后用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦。
第三步:控制温度40°C滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,氯仿层再用30mL纯水洗涤一次,分出氯仿层;氯仿层经减压蒸馏除去氯仿,得浅黄色固体。
第四步:固体用石油醚重结晶,经干燥得纯品5.1克。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
第一步:在250mL反应器中加入苯基二氯化膦17.9克,再加入100mL甲苯作溶剂,通入氮气排除氧气,氮气保护下控制温度0°C以内,滴加纯水4.0克,加入后于0-10°C保温2小时;
第二步:过滤,滤饼再用甲苯洗涤,得到的固体为副产品苯基膦酸;滤液中加入无水氯化钙,过滤除去氯化钙,将滤液转入反应器中,控制温度0°C滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯12.2克,加完后于40°C保温2小时,保温后用10%氢氧化钠调反应液到中性后,分出有机层,得到中间产物双(2,4,6-三甲基苯甲酰基) 苯基膦;
第三步:控制温度40°C滴加14.4克35%双氧水,滴加完后于40-45°C保温0.5小时,分液,甲苯层再用30mL纯水洗涤一次,分出甲苯层;甲苯层经减压蒸馏除去甲苯,得浅黄色固体;
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Application publication date: 20130227

Assignee: Qingdao Fusilin Chemical Science & Technology Co., Ltd.

Assignor: Shandong Univ. of Science & Technology

Contract record no.: 2015990000638

Denomination of invention: Double layer cyclic 4-belts filtered well

Granted publication date: 20150527

License type: Exclusive License

Record date: 20150720

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