鬼佬大哥大
  • / 6
  • 下載費用:30 金幣  

一種用于金屬緩蝕的1辛基膦酸的合成方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510604364.5

申請日:

2015.09.21

公開號:

CN105153224A

公開日:

2015.12.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C07F 9/38申請日:20150921|||公開
IPC分類號: C07F9/38 主分類號: C07F9/38
申請人: 馬鞍山市鴻翮實業有限公司
發明人: 周浩; 高學頻; 戴恒陶; 胡承亮; 張永海; 李路
地址: 234111安徽省馬鞍山市當涂縣姑孰鎮工業集中區
優先權:
專利代理機構: 南京知識律師事務所32207 代理人: 蔣海軍
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510604364.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.02.15|||2016.01.13|||2015.12.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,屬于化學品制備領域。本發明的合成步驟為:(1)將1-溴辛烷與催化劑按比例混合,在70~120℃溫度范圍內將亞磷酸三乙酯滴加進反應體系,滴加時間為2~3h;再將體系溫度升至130~160℃,保溫2~4h繼續反應;(2)將體系降溫至60~80℃,滴加溴化氫水溶液,滴加時間為0.5~1h;然后升溫至回流,保持2~4h進行反應;(3)先在常壓下將反應體系中的溴化氫水溶液蒸出,再抽真空將反應中過量的1-溴辛烷蒸出;(4)蒸餾結束后降溫,萃取分液,即制得1-辛基膦酸。本發明中的反應條件溫和,反應過程易于控制,產品收得率高,純度高。

權利要求書

權利要求書
1.  一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,包括以下步驟:
(1)室溫下將1-溴辛烷與催化劑按比例攪拌混合,再升溫至70~90℃,然后將亞磷酸三乙酯滴加進反應體系,控制溫度在70~120℃,滴加時間為2~3h;滴加完成后,將體系溫度升至130~160℃,保溫2~4h繼續進行反應;
(2)步驟(1)反應結束后,將體系降溫至60~80℃,向反應器中滴加溴化氫水溶液,滴加時間為0.5~1h;然后升溫至回流,保持2~4h進行反應;
(3)待步驟(2)反應結束后,先在常壓下將反應體系中的溴化氫水溶液蒸出,再抽真空將反應中過量的1-溴辛烷蒸出;
(4)蒸餾結束后,降至室溫,將正己烷與水按比例投入反應器中,萃取分液;將下層水相分離,上層油相在常壓、70~85℃下蒸出正己烷,即制得1-辛基膦酸。

2.  根據權利要求1所述的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,其特征在于:步驟(1)中1-溴辛烷與亞磷酸三乙酯的摩爾比為1.2:1~2.5:1。

3.  根據權利要求1所述的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,其特征在于:所述催化劑為AlCl3、FeCl3中的一種或兩種。

4.  根據權利要求1或2或3所述的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,其特征在于:所述催化劑用量為1-溴辛烷和亞酸三乙酯質量之和的0.5%~2.0%。

5.  根據權利要求1所述的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,其特征在于:步驟(2)中溴化氫水溶液的濃度為35%~42%,溴化氫與亞磷酸三乙酯的摩爾比為2.0:1~2.5:1。

6.  根據權利要求1所述的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,其特征在于:步驟(3)中在105~120℃條件下餾分溴化氫水溶液;在90~100℃、真空度2.5~4.5kPa條件下蒸出反應體系中過量的1-溴辛烷。

7.  根據權利要求1所述的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,其特征在于:步驟(3)的萃取中正己烷與水的體積比為5:1~6:1。

說明書

說明書一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法
技術領域
本發明涉及化學品制備技術領域,更具體地說,涉及一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法。
背景技術
金屬加工潤滑液是指用于金屬及其合金在切削、研磨、沖壓、軋制和拉拔等各種加工過程所使用的潤滑劑,主要包括金屬切削潤滑劑、塑性加工潤滑劑和防銹潤滑油脂等。大多數的金屬加工潤滑劑有以下作用:控制摩擦,減少磨損;熱量控制;對金屬表面形成良好的緩蝕保護,改善金屬表面質量,提高光潔度。1-辛基膦酸因為具有優良的緩蝕以及潤滑、極壓性能,可以添加在潤滑劑中。特別是對于有色金屬,有色金屬長時間處在堿性條件下容易變色,使金屬失去原有的光澤,而1-辛基膦酸可用于鋁、鎂、鋅等金屬的加工潤滑液中,用作抗腐蝕劑,可防止金屬變色;因此,對于1-辛基膦酸的研究對目前有色金屬加工潤滑的發展具有重要意義。
經過實驗研究發現,1-辛基膦酸對金屬緩蝕效果較好,性能優異,但現有技術中難以查詢到相關的制備技術,致使1-辛基膦酸在加工潤滑液中作為金屬緩蝕劑還沒有得到大規模推廣應用。
中國專利申請號:201410577208.X,申請日:2014年10月27日,該申請案公開了一種催化合成異辛基膦酸二異辛酯的方法,膦酸二異辛酯與乙醇鈉反應得到膦酸二異辛酯鈉,膦酸二異辛酯鈉再與氯代異辛烷在碘的堿金屬鹽催化下,在150~160℃反應2~4h,然后皂化、分液、蒸餾得到目標產物異辛基膦酸二異辛酯。該方案對異辛基膦酸二異辛酯的制備做了說明,但無法從中了解如何制備辛基膦酸,無法滿足對有色金屬潤滑劑制備的需求。
發明內容
1.發明要解決的技術問題
本發明的目的在于克服現有技術中缺少有效制備高收得率1-辛基膦酸的不足,提供了一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,本發明的技術方案,以1-溴辛烷和亞磷酸三乙酯為原料制備1-辛基膦酸,反應條件溫和,反應過程易于控制,產品收得率高,而且反應物可在反應后回收利用,不會造成環境污染和原料浪費。
2.技術方案
為達到上述目的,本發明提供的技術方案為:
本發明的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,包括以下步驟:
(1)室溫下將1-溴辛烷與催化劑按比例攪拌混合,再升溫至70~90℃,然后將亞磷酸三乙酯滴加進反應體系,反應放熱,控制溫度在70~120℃,滴加時間為2~3h;滴加完成后,將體系溫度升至130~160℃,保溫2~4h繼續進行反應;
(2)步驟(1)反應結束后,將體系降溫至60~80℃,向反應器中滴加溴化氫水溶液,滴加時間為0.5~1h;然后升溫至回流,保持2~4h進行反應;
(3)待步驟(2)反應結束后,先在常壓下將反應體系中的溴化氫水溶液蒸出,再抽真空將反應中過量的1-溴辛烷蒸出;
(4)蒸餾結束后,降至室溫,將正己烷與水按比例投入反應器中,萃取分液;將下層水相分離,上層油相在常壓、70~85℃下蒸出正己烷,即制得1-辛基膦酸。
作為本發明更進一步的改進,步驟(1)中1-溴辛烷與亞磷酸三乙酯的摩爾比為1.2:1~2.5:1。
作為本發明更進一步的改進,所述催化劑為AlCl3、FeCl3中的一種或兩種。
作為本發明更進一步的改進,所述催化劑用量為1-溴辛烷和亞酸三乙酯質量之和的0.5%~2.0%。
作為本發明更進一步的改進,步驟(2)中溴化氫水溶液的濃度為35%~42%,溴化氫與亞磷酸三乙酯的摩爾比為2.0:1~2.5:1。
作為本發明更進一步的改進,步驟(3)中在105~120℃條件下餾分溴化氫水溶液;在90~100℃、真空度2.5~4.5kPa條件下蒸出反應體系中過量的1-溴辛烷。
作為本發明更進一步的改進,步驟(3)的萃取中正己烷與水的體積比為5:1~6:1。
3.有益效果
采用本發明提供的技術方案,與現有技術相比,具有如下有益效果:
(1)本發明的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,反應原料成本低、易取得,而且反應后能夠回收再利用,既有助于環境保護,又不會造成浪費;
(2)本發明的一種用于金屬緩蝕的1-辛基膦酸的合成方法,使用路易斯酸催化反應,然后在酸性條件下水解制備1-辛基膦酸,該合成方法的工藝簡單,反應條件溫和,經后期取樣檢測發現1-辛基膦酸的收得率及色譜純度均很高。
具體實施方式
為進一步了解本發明的內容,結合實施例對本發明作詳細描述。
實施例1
室溫下將1.2mol1-溴辛烷投入至1000ml燒瓶中,加入2.0g三氯化鐵,攪拌均勻,再升溫至75℃,滴加1.0mol亞磷酸三乙酯,反應放熱,溫度控制在75~110℃之間,2.0h滴 加完成。滴加結束之后,升溫至150℃,保溫2h繼續進行反應。反應結束后,降溫至70℃,將405.0g濃度為40%的溴化氫水溶液滴加進反應體系,30min滴加完。滴加完成后,升溫至回流狀態下保持2h繼續進行反應。反應結束后,先在常壓下115℃將溴化氫水溶液蒸出,回收這些溴化氫水溶液;在真空度2.92kPa,93℃條件下,蒸出1-溴辛烷;然后降至室溫,將體積比為5:1的正己烷與水的混合溶液倒入反應器中,攪拌后全部倒入分液漏斗,萃取分液;將下層水相液體回收,上層油相再轉移至燒瓶中,在常壓、70℃下將正己烷蒸出,回收這些正己烷,即得到1-辛基膦酸;該反應的產率為90.9%;取樣分析,產品的色譜純度為97.4%。
實施例2
室溫下將1.2mol1-溴辛烷投入至1000ml燒瓶中,加入3.60g三氯化鐵,攪拌均勻,再升溫至75℃,滴加1.0mol亞磷酸三乙酯,反應放熱,溫度控制在75~115℃之間,2.5h滴加完成。滴加結束之后,升溫至160℃,保溫3h繼續進行反應。反應結束后,降溫至70℃,將405.0g濃度為40%的溴化氫水溶液滴加進反應體系,50min滴加完。滴加完成后,升溫至回流狀態下,保持3h進行反應。反應結束后,先在常壓下115℃將溴化氫水溶液蒸出,回收這些溴化氫水溶液;在真空度4.5kPa,100℃條件下蒸出1-溴辛烷;然后降至室溫,將體積比為5.5:1的正己烷與水的混合溶液倒入反應器中,攪拌后全部倒入分液漏斗,萃取分液;將下層水相液體回收,上層油相再轉移至燒瓶中,在常壓、80℃下將正己烷蒸出,回收這些正己烷,即得到1-辛基膦酸;該反應的產率為91.7%;取樣分析,產品的色譜純度為97.4%。
實施例3
室溫下將1.2mol1-溴辛烷投入至1000ml燒瓶,加入7.20g三氯化鐵,攪拌均勻,再升溫至80℃,滴加1.0mol亞磷酸三乙酯,溫度控制在80~110℃之間,3.0h滴加完成。滴加結束后,升溫至150℃,保溫4h繼續進行反應。反應結束后,降溫至70℃,將405.0g濃度為40%的溴化氫水溶液滴加進反應體系,60min滴加完。滴加完成后,升溫至回流狀態下,保持4h進行反應。反應結束后,先在常壓下120℃將溴化氫水溶液蒸出,回收這些溴化氫水溶液;在真空度2.5kPa,90℃條件下蒸出1-溴辛烷;然后降至室溫,將體積比為5:1的正己烷與水的混合溶液倒入反應器中,攪拌后全部倒入分液漏斗,萃取分液;將下層水相液體回收,上層油相再轉移至燒瓶中,在常壓、85℃下將正己烷蒸出,回收這些正己烷,即得到1-辛基膦酸;該反應的產率為92.9%;取樣分析,產品的色譜純度為97.6%。
實施例4
室溫下將2.0mol1-溴辛烷投入至1000ml燒瓶,加入1.2g三氯化鐵、1.75g三氯化鋁,攪拌均勻,再升溫至90℃,滴加1.0mol亞磷酸三乙酯,溫度控制在90~120℃之間,2.0h滴加完成。滴加結束之后,升溫至130℃,保溫2h繼續進行反應。反應結束后,降溫至70℃, 將506.0g濃度為35%的溴化氫水溶液滴加進入反應體系,30min滴加完。滴加完成后,升溫至回流狀態下,保持2h進行反應。反應結束后,先在常壓下120℃將溴化氫水溶液蒸出,回收這些溴化氫水溶液;在真空度4.5kPa,100℃條件下蒸出1-溴辛烷;然后降至室溫,將體積比為6:1的正己烷與水的混合溶液倒入反應器中,攪拌后全部倒入分液漏斗,萃取分液;將下層水相液體回收,上層油相再轉移至燒瓶中,在常壓、70℃下將正己烷蒸出,回收這些正己烷,即得到1-辛基膦酸;該反應的產率為94.2%;取樣分析,產品的色譜純度為98.2%。
實施例5
室溫下將2.5mol1-溴辛烷投入至1000ml燒瓶,加入6.50g三氯化鋁,攪拌均勻,再升溫至70℃,滴加1.0mol亞磷酸三乙酯,溫度控制在70~100℃之間,2.5h滴加完成。滴加結束之后,升溫至150℃,保溫3h繼續進行反應。反應結束后,降溫至60℃,將506.0g濃度為40%的溴化氫水溶液滴加進反應體系,50min滴加完成。滴加完成后,升溫至回流狀態下,保持3h進行反應。反應結束后,先在常壓下115℃將溴化氫水溶液蒸出,回收這些溴化氫水溶液;在真空度3.5kPa,95℃條件下蒸出1-溴辛烷;然后降至室溫,將體積比為6:1的正己烷與水的混合溶液倒入反應器中,攪拌后全部倒入分液漏斗,萃取分液;將下層水相液體回收,上層油相再轉移至燒瓶中,在常壓、80℃下將正己烷蒸出,回收這些正己烷,即得到1-辛基膦酸;該反應的產率為94.8%;取樣分析,產品的色譜純度為98.2%。
實施例6
室溫下將2.5mol1-溴辛烷投入至1000ml燒瓶,加入12.9g三氯化鋁,攪拌均勻,再升溫至85℃,滴加1.0mol亞磷酸三乙酯,溫度控制在85~105℃之間,3.0h滴加完成。滴加結束之后,升溫至160℃,保溫4h繼續進行反應。反應結束后,降溫至80℃,將506.0g濃度為40%的溴化氫水溶液滴加進入反應體系,60min滴加完。滴加完成后,升溫至回流狀態下,保持4h進行反應。反應結束后,先在常壓下105℃將溴化氫水溶液蒸出,回收這些溴化氫水溶液;在真空度2.5kPa,90℃條件下蒸出1-溴辛烷;然后降至室溫,將體積比為6:1的正己烷與水的混合溶液倒入反應器中,攪拌后全部倒入分液漏斗,萃取分液;將下層水相液體回收,上層油相再轉移至燒瓶中,在常壓、85℃下將正己烷蒸出,回收這些正己烷,即得到1-辛基膦酸;該反應的產率為95.1%;取樣分析,產品的色譜純度為98.2%。
使用實施例1~6的合成方法制備用于金屬緩蝕劑的1-辛基膦酸,該合成方法的原料易得,反應條件溫和,反應轉化率高,廢水廢物都可以進行回收利用,有利于環保。
以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,實際的結構并不局限于此。所以,如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本發明創造宗旨的情況下,不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例,均應屬于本發明的保護范圍。

關 鍵 詞:
一種 用于 金屬 辛基 合成 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種用于金屬緩蝕的1辛基膦酸的合成方法.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6401753.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大