[发明专利]甲酸钠缚酸法合成磷酸三丁酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲酸钠缚酸法合成磷酸三丁酯的方法。

技术背景

磷酸三丁酯可用作稀有金属的萃取剂、溶剂、氯化橡胶和聚氯乙烯等的增塑剂以及工业消泡剂，是一种重要的化工产品。工业上一般采用丁醇与三氯氧磷直接酯化法合成磷酸三丁酯，该方法由于在反应过程中会生成氯化氢，为了抑制氯化氢与丁醇和磷酸酯进一步反应生成氯丁烷，通常需要控制很低的反应温度和较高的真空度，而高真空度的后果是导致丁醇的大量挥发，从而使丁醇的单耗居高不下，而磷酸三丁酯的收率一般低于80％。

发明内容

本发明的目的就是提供一种生产成本低、产品收率高的甲酸钠缚酸法合成磷酸三丁酯的方法。

本发明的甲酸钠缚酸法合成磷酸三丁酯的方法，包括以下步骤：

将甲酸钠溶解于丁醇中，丁醇与甲酸钠的摩尔比为1∶1.0-1.1，在5-15℃条件下，向上述溶液中滴加三氯氧磷，丁醇与三氯氧磷的摩尔比为3.1-3.2∶1，滴加完毕后，继续保温搅拌反应15-30分钟，然后进行蒸馏，先常压蒸馏，收集100-105℃的馏分，为甲酸，再减压到-0.96Mpa至-0.98Mpa，收集160-180℃左右的馏分，为磷酸三丁酯。

以上过程可示意如下：

3C₄H₉OH+POCl₃→PO(OC₄H₉)₃+3HCl

HCl+HCOONa→NaCl+HCOOH

本发明的甲酸钠缚酸法合成磷酸三丁酯的方法中，甲酸钠属弱酸强碱盐，具有一定的碱性，它与氯化氢反应生成氯化钠和甲酸，而甲酸经分离可与氢氧化钠反应得到甲酸钠进而得到循环，与传统方法相比，具有不需要抽真空、丁醇用量接近理论量和磷酸三丁酯收率高(收率达92.0％以上)等优点。

具体实施方法

实施例1：

在装有机械搅拌、温度计、冷凝管和滴液漏斗的500mL四口瓶中依次加入115.6g(1.7mol)甲酸钠和115.0g(1.55mol)丁醇，搅拌使之溶解，用冰水浴保温至10℃，从滴液漏斗中滴加76.5g(0.5mol)三氯氧磷，控制加料速度使温度稳定在10℃左右，滴加完毕后，继续保温搅拌反应20分钟。然后改成蒸馏装置，先常压蒸馏，收集101℃左右的馏分，为甲酸；再减压到-0.98Mpa(表压)，收集170℃左右的馏分为磷酸三丁酯，得到125.0g，收率94.0％，气相色谱纯度为97.1％。

实施例2：

按实施例1的方法，甲酸钠的投料量为105.4g(1.55mol)，其它步骤不变，得磷酸三丁酯122.8g，收率92.3％，气相色谱纯度为97.9％。

实施例3：

按实施例1的方法，丁醇的投料量为118.6g(1.6mol)，其它步骤不变，得磷酸三丁酯124.1g，收率93.3％，气相色谱纯度为98.2％。