[发明专利]一种苯基二氯化膦的环保合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及苯基二氯化膦的合成方法，尤其涉及到苯基二氯化膦的环保合成方法，属化工技术领域。

背景技术

苯基二氯化膦是一种重要的有机中间体，也是工业上一种重要化工原料，广泛用于合成阻燃剂、杀虫剂、稳定剂、增塑剂、抗氧剂等。目前工业合成是采用苯与PCl₃在无水AlCl₃催化作用下反应合成，该反应缺点是需要消耗过量AlCl₃，严重污染环境；另一方面，苯基二氯化膦与AlCl₃形成络合物，无法直接分离，目前工业上的产物分离方法是先在反应混合物中加入解离剂解离苯基二氯化膦与三氯化铝的络合物，再用有机溶剂萃取苯基二氯化膦，常用的解离剂有氯化钠或氯化钠与季胺盐、三氯氧磷、吡啶、环氧六烷、五氧化二磷等，这些分离方法存在催化剂不能再生、解离及萃取过程复杂、环境污染重等缺点。因而需要开发出苯基二氯化膦的环保合成方法。

发明内容

为克服现有生产苯基二氯化膦技术存在的诸多不足，本发明提供一种合成工艺路线简单，操作方便，生产成本低，环境污染少的苯基二氯化膦生产方法。

本发明通过下列技术方案实现：用路易斯酸室温离子液体催化苯与三氯化磷反应合成苯基二氯化膦，其特征在于包括下列工艺步骤：

A路易斯酸室温离子液体的合成，其合成步骤为：干燥氮气保护下按摩尔比1∶1～1∶4将季胺盐与无水三氯化铝分批混和，混和过程控制温度40～160℃之间，并于40～160℃保持3小时，得路易斯酸室温离子液体。其中季胺盐可为三乙胺盐酸盐、氯化N-烷基吡啶、1-甲基-3-烷基咪唑等。

B苯基二氯化膦的合成

B1按三氯化磷∶苯∶离子液体中的三氯化铝＝1.5～2.5∶0.8～1.5∶0.01～1摩尔比，将三氯化磷、苯和A方法所制得的离子液体混合，加热升温到回流，并保持回流反应6～18小时；或按三氯化磷∶苯∶离子液体中的三氯化铝＝1.5～2.5∶0.8～1.5∶0.01～1摩尔比，将三氯化磷、离子液体混合并升温到回流，保持回流状态下于2～6小时内滴加完苯，加完苯后保持回流反应6～12小时。

B2将反应混合物降温后，静置30～120分钟，反应物分层。

B3上述反应物分液，得到两层，其中离子液层打入萃取釜，三氯化磷层打入产品粗蒸釜。

B4按体积比离子液体∶萃取剂＝1～3∶1，往萃取釜中加入萃取剂，萃取三次，最后将离子液体层打入离子液体储罐，将每一次得到的萃取液打入产品粗蒸釜。萃取剂可为石油醚、三氯化磷或三氯化磷与石油醚以任意配比组成的混合物。

B5将粗蒸釜中的液体进行常压蒸馏，蒸出三氯化磷、苯、石油醚(如果用三氯化磷萃取则没有)，温度升至90℃无三氯化磷、苯、石油醚蒸出时，得到常压蒸馏后的苯基二氯化膦粗品。

B6将上述苯基二氯化膦粗品进行减压蒸馏，蒸馏出残余的三氯化磷、苯、石油醚(如果用三氯化磷萃取则没有)，在210mmHg压力下，液相温度升至100～130℃无低沸点组分馏出时，将压力降低到40-160mmHg，液相温度92～125℃收集馏分得精制苯基二氯化膦。

C离子液体的回收，其步骤为：将离子液体储罐中的离子液体升温，常压蒸馏，收集回收三氯化磷、苯、石油醚(如果用三氯化磷萃取则没有)，温度升至90℃无三氯化磷、苯、石油醚蒸出时，进行减压蒸馏，在160-210mmHg压力下，液相温度升至100～130℃无低沸点组分馏出时，降温。

D将上述回收的离子液体代替A方法所制备的离子液体，重复进行B步聚，用于制备苯基二氯化膦。

E上述离子液体重复使用次数为1～8次。

F上述合成苯基二氯化膦过程中生成的氯化氢经吸收后成副产物盐酸。

本发明以三氯化磷和苯为原料，在离子液体催化作用下进行苯基二氯化膦的合成反应，

其反应原理如下所示：

[PhH Cl₃P]AlCl₃→DCPP·AlCl₃+HCl