[发明专利]一种制备二癸基磷酸钙的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备二癸基磷酸钙的方法及其应用，属于电化学领域。

背景技术

钙离子选择性电极是一种操作方便、可连续进行快速测定的测量仪器，广泛应用于自动化分析、食品检测、科学实验等方面，特别在水质硬度检测方面有越来越重要的应用前景。钙离子选择性电极多以PVC为载体的电极膜，其中磷酸酯类的钙盐为电活性物质。目前，应用较多的有二辛基苯基磷酸钙、双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]磷酸钙盐等作为电活性物质为基础的电极膜。但是，上述磷酸酯类的钙盐制备方法较为繁复，不利于钙离子选择性电极的推广和应用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种制备二癸基磷酸钙的方法。

本发明的二癸基磷酸钙是基于下述原理制备：

1）癸醇和三氯氧磷在吡啶的存在下生成氧化磷酸二癸酯；

2）氧化磷酸二癸酯在常温下水解酸化生成二癸基磷酸；

3）二癸基磷酸与饱和CaCl₂在40±2℃反应生成二癸基磷酸钙。

2(C₁₀H₂₃O)₂POOH+CaCl₂→[(C₁₀H₂₃O)₂POO]₂Ca↓+2HCl

本发明的主要目的是提供一种制备二癸基磷酸钙的方法，所述方法包括以下步骤：1）癸醇和三氯氧磷在吡啶的存在下生成氧化磷酸二癸酯，其中，吡啶与三氯氧磷的体积比为1:2；2）氧化磷酸二癸酯再经水解酸化生成二癸基磷酸；3）然后二癸基磷酸与饱和CaCl₂在40±2℃反应生成二癸基磷酸钙；其中，反应体系的溶剂为非质子极性溶剂。

优选地，癸醇与三氯氧磷的体积比为0.2-1：2-10。

更优选地，癸醇、三氯氧磷与吡啶的体积比为2:1:2。

优选地，所述的溶剂为乙醚或四氢呋喃。

优选地，癸醇、三氯氧磷和吡啶先经过脱水处理然后进行所述制备反应。

更优选地，所述脱水处理过程中，所述溶剂用无水Na₂SO₄脱水，吡啶用无水KOH脱水，三氯氧磷用无水KOH脱水，癸醇用无水NaOH脱水。

优选地，步骤2）为先加入水，然后滴加浓HCl溶液。

优选地，水解酸化后还包括后处理步骤，所述后处理步骤包括水洗和减压蒸馏的步骤。

更优选地，所述减压蒸馏的步骤为二次蒸馏，首先在449mmHg柱40℃蒸馏1小时，然后在0-5mmHHg柱70℃进行二次蒸馏直至液体为粘稠状。

本发明的另一目的是提供一种二癸基磷酸钙化合物，所述二癸基磷酸钙化合物根据以下方法制备，所述方法包括以下步骤：1）癸醇和三氯氧磷在吡啶的存在下生成氧化磷酸二癸酯；其中，吡啶与三氯氧磷的体积比为1:2；2）氧化磷酸二癸酯再经水解酸化生成二癸基磷酸；3）然后二癸基磷酸与饱和CaCl₂在40±2℃反应生成二癸基磷酸钙；其中，反应体系的溶剂为非质子极性溶剂。

本发明的再一目的是提供二癸基磷酸钙化合物在制备钙离子选择性电极上的应用。

本发明的又一目的是提供一种钙离子选择性电极，所述钙离子选择性电极的钙活性物质为所述制备方法制备的二癸基磷酸钙。

技术效果

本发明的二癸基磷酸钙制备方法简单，成本低、可操作性强、产率高。

附图说明

图1是Ag/AgCl电极丝示意图；

图2是参比电极示意图；

图3是指示电极示意图；

图4是使用本发明方法制备的二癸基磷酸钙制备的钙离子选择性电极测定的硬度响应曲线。

附图标记

电池1，银丝2，银-氯化银丝3、7、13，0.1mol/L HCl溶液4，导线5、11，橡胶塞6、12，饱和KCl-琼脂混合溶液8，棉塞9,0.01mol/L CaCl₂溶液14，电极膜15。

具体实施方式

本实施例二癸基磷酸钙的制备是基于下述原理：

1）癸醇和三氯氧磷在吡啶的存在下生成氧化磷酸二癸酯；

2）氧化磷酸二癸酯再水解酸化生成二癸基磷酸；