CN113717224A - 一种mpp微通道反应制备工艺及mpp - Google Patents

一种mpp微通道反应制备工艺及mpp Download PDF

Info

Publication number
CN113717224A
CN113717224A CN202110857057.3A CN202110857057A CN113717224A CN 113717224 A CN113717224 A CN 113717224A CN 202110857057 A CN202110857057 A CN 202110857057A CN 113717224 A CN113717224 A CN 113717224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mpp
reaction
microchannel
preparation process
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110857057.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113717224B (zh
Inventor
王俨
沈书群
邢柳
颜卫卫
张志勇
张丹枫
孙春楼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Jiangshan Agrochemical & Chemicals Co ltd
Original Assignee
Nantong Jiangshan Agrochemical & Chemicals Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Jiangshan Agrochemical & Chemicals Co ltd filed Critical Nantong Jiangshan Agrochemical & Chemicals Co ltd
Priority to CN202110857057.3A priority Critical patent/CN113717224B/zh
Publication of CN113717224A publication Critical patent/CN113717224A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113717224B publication Critical patent/CN113717224B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/30Phosphinic acids [R2P(=O)(OH)]; Thiophosphinic acids ; [R2P(=X1)(X2H) (X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/32Esters thereof
    • C07F9/3205Esters thereof the acid moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
    • C07F9/3211Esters of acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及精细化工领域,所属IPC分类号为C07F9/32,具体涉及一种MPP微通道反应制备工艺。所述MPP微通道反应制备工艺,至少包括以下制备步骤:将甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料,将丙烯酸作为第二股物料,两股物料进入微通道反应器中进行反应,收集反应器出口流出的反应液,得到MPP粗品,将MPP粗品精馏得到MPP。本发明反应时间短,只需10‑35s,原料甲基亚磷酸二乙酯转化率达到100%,产品收率达99.0%以上,高于传统釜式收率,并且无需使用溶剂,避免了传统工艺中溶剂的损耗,回收等问题,降低了能源以及设备投入成本。

Description

一种MPP微通道反应制备工艺及MPP
技术领域
本发明涉及精细化工领域,所属IPC分类号为C07F9/32,具体涉及一种MPP微通道反应制备工艺。
背景技术
3-(乙氧基甲基膦酰基)丙酸甲酯(MPP)为无色至淡黄色透明液体,拥有令人不愉快的特殊气味,沸点为320℃,是制备草铵膦及精草铵膦的一种重要中间体。
目前,文献报道合成MPP的主要方法是通过甲基亚膦酸二乙酯与丙烯酸通过间歇法制备而得,期间需在乙醇溶剂中,低温下进行反应,再经过脱溶、精馏的方式得到产品。在《草铵膦的合成工艺研究》的文献报道中以丙烯酸甲酯、甲醇、甲基亚膦酸二乙酯反应制备了3-(乙氧基甲基膦酰基)丙酸甲酯,但是在反应过程中丙烯酸甲酯自身容易发生共聚,在反应过程还需要加入甲醇溶剂,其收率只能达到90.3%。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种MPP微通道反应制备工艺,至少包括以下制备步骤:将甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料(FlowA),将丙烯酸作为第二股物料(FlowB),两股物料进入微通道反应器中进行反应,收集反应器出口流出的反应液,得到MPP粗品,将MPP粗品精馏得到MPP。
所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:(0.8-1.5);优选的,所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:(1-1.2);进一步优选的,所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05。
在本发明中通过控制特定的甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比能够增加甲基亚磷酸二乙酯的转化率,同时降低杂质分子的产生。
所述微通道反应器为康宁公司的G1规格心形结构高通量微通道反应器。
反应时,微通道反应器预热至15-80℃;优选的,反应时,微通道反应器预热至20-70℃;进一步优选的,反应时,微通道反应器预热至30-60℃。
反应时的反应温度为:温区一为15-80℃、温区二为50-120℃;优选的,反应时的反应温度为:温区一为20-70℃、温区二为50-110℃;进一步优选的,反应时的反应温度为:温区一为30-60℃、温区二为60-100℃。
其中,微通道共有两排油路,温区一为上路一块微通道反应模块,温区二为下路一块微通道反应模块。
现有技术中,为了使得反应能够较好的进行常常加入一些溶剂来促进反应的进行,但是在反应初期,会剧烈放热假加上有溶剂的存在,反应放热现象更加剧烈,在现有技术中不能在较高的温度下进行,一方面是使得反应更加安全,另一方面是为了减小副反应的发生,但是在较低温度下进行,导致反应的转化率较低,并且由于溶剂的存在,这些溶剂还往往是质子溶剂,但是由于反应过程中的复杂性,可能导致正负离子中间体不能够很好的从溶剂中得到质子氢,从而产生一些列复杂的产物。申请人经过大量研究发现,在本发明中选择甲基亚磷酸二乙酯、丙烯酸为原料在微通道反应器中不但能够较好避免传统工艺中超温超压的潜在风险,更令人意外的是在本发明中没有使用溶剂还能够实现较高的转化率,并且MPP的收率能够达到99.0%以上,申请人猜测,可能是因为在本发通过控制温区一和温区二不同的反应温度,在反应初期,反应温度为30-60℃,能够保证加成反应的顺利进行,更好的产生正负离子中间体,然后形成五元环状中间体,最后在反应中后期反应温度为60-100℃时五元环状中间体发生能够更好的发生开环,并且丙烯酸自身能够提供质子氢,使得开环后的中间体能够更稳定的形成产物MPP,从而增加了转化率和MPP的收率。
第一股物料(FlowA)的流速为10-20ml/min;优选的,第一股物料(FlowA)的流速为13-15ml/min;进一步优选的,第一股物料(FlowA)的流速为14ml/min。
第二股物料(FlowB)的流速为10-20ml/min;优选的,第二股物料(FlowB)的流速为14-16ml/min;进一步优选的;进一步优选的,第二股物料(FlowB)的流速为15ml/min。
在本发明中通过控制第一股物料和第二股物料特定的流速,更好的保证了反应过程中的有效传质,更好的增加了原料的转化率。
反应停留时间为10-35s;优选的,反应停留时间为25-32s;进一步优选的,反应停留时间为28s。
第一股物料(FlowA)和第二股物料(FlowB)达到稳定状态时即两股物料流速恒定为设置流速时即为稳定状态时,再收集反应器出口流出的反应液即,得到MPP粗品,主要是因为在刚开始运行时,体系的压力不稳,前期两股物料的流速存在波动,这样会导致MPP粗品的结果不稳定。
精馏时收集气相温度140-150℃,负压7mmHg馏分为MPP。
本发明的的第二个方面提供了一种根据上述任一种制备工艺制备得到的MPP。
有益效果:
1.本发明反应时间短,只需10-35s,原料甲基亚磷酸二乙酯转化率达到100%,产品收率达99.0%以上,高于传统釜式收率;
2.本发明无需使用溶剂,避免了传统工艺中溶剂的损耗,回收等问题,降低了能源以及设备投入成本;
3.本发明采用微通道反应器,由于其高效的传质传热能力,实现了本质安全,避免了传统工艺中超温超压的潜在风险,更加适于工业化;
4.在本发明中使用特定的反应条件不但更够获得100%的转化率,而且在反应中基本没有副产物产生。
附图说明
图1本发明中的反应方程式;
图2为发明中微通道反应器系统示意图。
具体实施方式
以下给出本发明的几个具体实施例,但本发明不受实施例的限制;另外,如果没有特殊说明,本发明中的原料均可由市售得到。
实施例1
一种MPP微通道反应制备工艺,包括以下制备步骤:将272g甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料(FlowA),将141.24g丙烯酸作为第二股物料(FlowB);
所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05;
将微通道反应器预热至30℃后,控制第一股物料(FlowA)的流速为14ml/min,控制第一股物料(FlowA)的流速15ml/min.反应温度温区一为30℃、温区二为60℃,反应停留时间为28s,待两股物料流速恒定为设置流速时即为稳定状态时收集反应器出口流出的反应液即得到MPP粗品。
实施例2
一种MPP微通道反应制备工艺,包括以下制备步骤:将272g甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料(FlowA),将145.48g丙烯酸作为第二股物料(FlowB);
所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.01;
将微通道反应器预热至30℃后,控制第一股物料(FlowA)的流速为14ml/min,控制第一股物料(FlowA)的流速15ml/min.反应温度温区一为30℃、温区二为60℃,反应停留时间为28s,待两股物料流速恒定为设置流速时即为稳定状态时收集反应器出口流出的反应液即得到MPP粗品。
实施例3
一种MPP微通道反应制备工艺,包括以下制备步骤:将272g甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料(FlowA),将151.24g丙烯酸作为第二股物料(FlowB);
所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05;
将微通道反应器预热至60℃后,控制第一股物料(FlowA)的流速为14ml/min,控制第一股物料(FlowA)的流速15ml/min.反应温度温区一为60℃、温区二为100℃,反应停留时间为28s,待两股物料流速恒定为设置流速时即为稳定状态时收集反应器出口流出的反应液即得到MPP粗品。
实施例4
一种MPP微通道反应制备工艺,包括以下制备步骤:将272g甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料(FlowA),将151.24g丙烯酸作为第二股物料(FlowB);
所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05;
将微通道反应器预热至10℃后,控制第一股物料(FlowA)的流速为14ml/min,控制第一股物料(FlowA)的流速15ml/min.反应温度温区一为10℃、温区二为40℃,反应停留时间为28s,待两股物料流速恒定为设置流速时即为稳定状态时收集反应器出口流出的反应液即得到MPP粗品。
实施例5
一种MPP微通道反应制备工艺,包括以下制备步骤:将272g甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料(FlowA),将151.24g丙烯酸作为第二股物料(FlowB);
所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05;
将微通道反应器预热至60℃后,控制第一股物料(FlowA)的流速为14ml/min,控制第一股物料(FlowA)的流速15ml/min.反应温度温区一为60℃、温区二为100℃,反应停留时间为14s,待两股物料流速恒定为设置流速时即为稳定状态时收集反应器出口流出的反应液即得到MPP粗品。
性能测试
分别接收10min的FlowA对应的反应液为MPP粗品,然后进行精馏,收集气相温度140-150℃,负压7mmHg馏分为MPP。
以甲基亚磷酸二乙酯计,得到甲基亚磷酸二乙酯的转化率和MPP的收率如表1所示:
表1
Figure BDA0003184478450000051
实施例5与实施例4相比,反应温度提高,但停留时间缩短,整体上转化率及收率较实施例4有少量的提升。

Claims (10)

1.一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,至少包括以下制备步骤:将甲基亚磷酸二乙酯作为第一股物料,将丙烯酸作为第二股物料,两股物料进入微通道反应器中进行反应,收集反应器出口流出的反应液,得到MPP粗品,将MPP粗品精馏得到MPP。
2.根据权利要求1所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,所述甲基亚磷酸二乙酯与丙烯酸的摩尔比为1:(0.8-1.5)。
3.根据权利要求1所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,反应时,微通道反应器预热至15-80℃。
4.根据权利要求1或3所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,反应时,反应时的反应温度为:温区一为15-80℃、温区二为50-120℃。
5.根据权利要求4所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,反应时的反应温度为:温区一为20-70℃、温区二为50-110℃。
6.根据权利要求1所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,第一股物料的流速为10-20ml/min。
7.根据权利要求1或6所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,第二股物料的流速为10-20ml/min。
8.根据权利要求4所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,反应停留时间为10-35s。
9.根据权利要求1所述的一种MPP微通道反应制备工艺,其特征在于,精馏时收集气相温度140-150℃,负压7mmHg馏分为MPP。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的MPP微通道反应制备工艺制备得到的MPP。
CN202110857057.3A 2021-07-28 2021-07-28 一种mpp微通道反应制备工艺及mpp Active CN113717224B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110857057.3A CN113717224B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种mpp微通道反应制备工艺及mpp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110857057.3A CN113717224B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种mpp微通道反应制备工艺及mpp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113717224A true CN113717224A (zh) 2021-11-30
CN113717224B CN113717224B (zh) 2023-08-01

Family

ID=78674162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110857057.3A Active CN113717224B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种mpp微通道反应制备工艺及mpp

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113717224B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153345A (en) * 1989-10-20 1992-10-06 Hoechst Aktiengesellschaft Process for the preparation of alkyl methyl-3-carbalkoxyethylphosphinates
CN101665514A (zh) * 2009-09-11 2010-03-10 利尔化学股份有限公司 3-(甲基烷氧基磷酰基)丙酸酯类化合物的制备方法
CN103342718A (zh) * 2013-07-22 2013-10-09 重庆紫光化工股份有限公司 一种3-(甲基烷氧基磷酰基)丙酸酯类化合物的制备方法
CN105646574A (zh) * 2016-03-04 2016-06-08 安徽国星生物化学有限公司 一种3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类似物与草胺膦的合成方法
CN106565778A (zh) * 2016-11-10 2017-04-19 安徽国星生物化学有限公司 一种3‑(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯合成新方法
CN111690002A (zh) * 2020-04-29 2020-09-22 洪湖市一泰科技有限公司 锂盐化合物及其制备方法和包含其的锂离子电池电解液
CN111978348A (zh) * 2020-07-09 2020-11-24 洪湖市一泰科技有限公司 一种甲基亚膦酸二乙酯精馏釜残综合利用的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153345A (en) * 1989-10-20 1992-10-06 Hoechst Aktiengesellschaft Process for the preparation of alkyl methyl-3-carbalkoxyethylphosphinates
CN101665514A (zh) * 2009-09-11 2010-03-10 利尔化学股份有限公司 3-(甲基烷氧基磷酰基)丙酸酯类化合物的制备方法
CN103342718A (zh) * 2013-07-22 2013-10-09 重庆紫光化工股份有限公司 一种3-(甲基烷氧基磷酰基)丙酸酯类化合物的制备方法
CN105646574A (zh) * 2016-03-04 2016-06-08 安徽国星生物化学有限公司 一种3-(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯及类似物与草胺膦的合成方法
CN106565778A (zh) * 2016-11-10 2017-04-19 安徽国星生物化学有限公司 一种3‑(烷氧基甲基磷酰基)丙酸酯合成新方法
CN111690002A (zh) * 2020-04-29 2020-09-22 洪湖市一泰科技有限公司 锂盐化合物及其制备方法和包含其的锂离子电池电解液
CN111978348A (zh) * 2020-07-09 2020-11-24 洪湖市一泰科技有限公司 一种甲基亚膦酸二乙酯精馏釜残综合利用的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113717224B (zh) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105622369B (zh) 一种环丙基甲基酮的制备方法
CN103539699B (zh) 一种3,4‑二氟苯腈的合成工艺
CN105348098B (zh) 一种间歇反应精馏分离甲酸甲酯、甲醇、水的方法
CN100348558C (zh) 生产苯乙烯类化合物的新工艺
CN111039785A (zh) 一种利用微通道反应器连续化生产乙酰乙酸甲酯的方法
CN113717224A (zh) 一种mpp微通道反应制备工艺及mpp
CN107955012B (zh) 一种用于副产物沸点低于产品和原料的产品制备分离系统及其处理方法和用途
CN101921289A (zh) 一种甲基三乙酰氧基硅烷的生产方法
CN102464633B (zh) (甲基)丙烯酸缩水甘油酯的合成方法
CN100564384C (zh) 一种三甲基碘硅烷的制备方法
CN104262197A (zh) 一种1-环己烯基乙腈的合成方法
CN104829525B (zh) 一种连续化反应生产2-氯-3-氰基吡啶的方法
CN215822383U (zh) 一种n-乙烯基吡咯烷酮提纯系统
CN100567307C (zh) 一种六甲基二硅烷的制备方法
CN101092410B (zh) 用三羟甲基丙烷重质残液制备环状三羟甲基丙烷缩甲醛的方法及设备
CN107674017A (zh) 光稳定剂中间体1,2,2,6,6‑五甲基‑4‑哌啶醇的合成方法
CN108250042B (zh) (s)-(-)-1,1,2-三苯基-1,2-乙二醇的制备方法
CN101805631B (zh) 一种碳五馏分萃取溶剂的变压汽提方法
CN106866379B (zh) 反应精馏分解chp制备苯酚丙酮的方法
KR20170024896A (ko) 2단계 반응에 따른 무수당 알코올의 제조방법
CN110204514A (zh) 一种环氧植物油的生产工艺
CN113880776B (zh) 一种莱特莫韦中间体的制备方法
CN114773377B (zh) 一种γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的合成方法
CN103819329B (zh) 3-氯丙酰氯的制备方法
CN209128342U (zh) 一种用于产品沸点低于原料的反应装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant