[发明专利]甲基膦酸二甲庚酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机磷化合物制备领域，具体地说涉及一种甲基膦酸二甲庚酯的合成方法。 

背景技术

甲基膦酸二甲庚酯(商品名：P350)是目前广泛使用的高效中性有机磷萃取剂，用于稀土、铀-钍、钴-镍以及钪的萃取分离，其结构式如下所示： 

目前，甲基膦酸二甲庚酯通用的合成方法是，由氯甲烷、三氯化磷、三氯化铝在高压反应釜内反应生成甲基复合物，然后由仲辛醇对复合物进行醇解得到，该合成路线如下所示。 

CH₃Cl+PCl₃+AlCl₃→[CH₃PCl₃]⁺[AlCl₄]^-

[CH₃PCl₃]⁺[AlCl₄]^-+3ROH→CH₃P(O)(OR)₂

R＝C₆H₁₃CH(CH₃)- 

该路线的关键是中间体甲基复合物的合成，由于原料氯甲烷在常温常压下是气体，且该反应在较高温度下进行，反应釜内最大可达50kg压力。同时氯甲烷的计量也不太准确，因此，在大生产过程中存在安全隐患，目前国内几乎没有厂家生产该产品。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能解决现行工艺中的原料计量困难问题以及高压反应釜使用带来的安全问题，从而降低生产成本，并且操作工艺简单，产量、收率高，适宜工业化生产的甲基膦酸二甲庚酯的合成方法。 

本发明的甲基膦酸二甲庚酯的合成方法，其包括如下步骤： 

A、将酰氯化试剂加入到反应容器中，酰氯化试剂为氯化亚砜、五氯化磷、三光气中的一种，将甲基膦酸二甲酯(DMMP)在室温下滴加到酰氯化试剂中，以mol为计量单位，酰氯化试剂的用量为甲基膦酸二甲酯(DMMP)的2-5倍，并加入催化量的催化剂，催化剂为N，N-二取代甲酰胺或含N芳香杂环或N-取代含N芳香杂环或叔胺，室温下搅拌均匀，然后将反应容器中的物料升温至60-150℃，保温反应1.5-2.5h，再减压蒸馏，收集沸点56-57℃/14torr的馏分，得甲基膦酰二氯； 

B、在搅拌条件下，将过量仲辛醇滴加到甲基膦酰二氯中，以mol为计量单位，仲辛醇的用量为甲基膦酰二氯的2-10倍，先-10℃-40℃反应30-60min，然后分别在50℃-80℃及80℃-150℃各反应30-60min，在此过程中，抽真空除去反应生成的HCl； 

C、冷至室温，水洗至中性，减压蒸馏收集140-145℃/2mmHg馏分得产品甲基膦酸二甲庚酯。 

本发明的甲基膦酸二甲庚酯的合成方法，其中以mol为计量单位，所述N，N-二取代甲酰胺或含N芳香杂环或N-取代含N芳香杂环或叔胺的用量为甲基膦酸二甲酯的0.1％-10％。 

与现有技术相比，本发明的有益效果为： 

本发明采用采用酰氯化试剂和DMMP在催化剂的作用下生成活性中间体-甲基膦酰二氯，进一步和仲辛醇进行酯化反应，从而制得甲基膦酸二甲庚酯。该工艺避免了氯甲烷气体的使用，反应在常压下进行，解决了现行工艺中的原料的计量困难问题以及高压反应釜使用带来的安全问题。由于反应在常压下进行，所有原料均为液体，避免了现行工艺中的原料的计量困难问题以及高压反应釜使用带来的安全问题。酰氯化试剂和DMMP在N，N-二取代甲酰胺，含N芳香杂环、N-取代含N芳香杂环、叔胺等催化剂的作用下，可以定量反应生成活性中间体-甲基膦酰二氯。甲基膦酰二氯和仲辛醇进行酯化反应，制得甲基膦酸二甲庚酯，该反应分三个温度区间，既可节能降耗，又能减少多种副反应的发生。因此，本发明不仅产率高，原料浪费少，还可大幅度降低成本，降低设备投资。总之，本发明的甲基膦酸二甲庚酯的合成方法操作简便，产量、收率高，生产成本低，设备投资少，较现有的方法更加适用于工业化生产。因此，本发明的甲基膦酸二甲庚酯的合成方法具有突出的实质性特点和显著的进步，即具有创造性。 

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 

本发明涉及的化合物(I)合成原理如下所示：