[发明专利]一种二苯基氯化膦的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机磷化合物二苯基氯化膦的合成方法，属有机化工技术领域。

背景技术

二苯基氯化膦是一种重要的有机磷化工产品，工业上可用于生产光引发剂TPO、二苯基氧化膦、催化剂等。目前工业合成方法是由苯和三氯化磷为原料，在无水三氯化铝催化下反应，生成的二苯基氯化磷与三氯化铝络合，通过加入三氯氧磷、二氧六环、粉碎的氯化钠或氯化钾与三氯铝反应将二苯基氯化解离。这类方法缺点是解络合过程麻烦，生成大量与水敏感的固体废弃物，由于产物为固液分离，不能彻底分离，因此所得的产品收率低，成本高，环保问题严重，导致产品不能大规模生产。另有报道通过苯基二氯化膦在三氯化铝催化作用下高温歧化可生成二苯基氯化膦，该方法需要耐盐酸高温设备，此外由于采用苯基二氯化膦作原料，原料成本高导致产品成本高。

发明内容

为克服现有二苯基氯化膦合成中存在的产品收率低、成本高、环保问题严重、且不能大规模生产技术缺陷，本发明提供一种合成工艺路线简单、操作方便、生产成本低、环污染小的二苯基氯化膦合成方法。

本发明通过下列技术方案实现：其特征在于，它是用路易斯酸室温离子液体催化苯与三氯化磷反应合成二苯基氯化膦，具体工艺步骤如下：

第一步：路易斯酸室温离子液体的合成

其合成步骤为：在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，得到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-烷基吡啶或1-甲基-3-烷基咪唑。

第二步：二苯基氯化膦的合成

（1）按三氯化磷：苯：离子液体中的三氯化铝=（0.8-1.5）：（1.5～2.5）：（0.01～1）摩尔比，将三氯化磷、苯和第一步方法所制得的离子液体混和，加热升温进行回流反应；

（2）将反应混和物降温、静置分层，得到离子液体层和产品混物层，用萃取剂萃取离子液体层，萃取液与产品混物层合并，经过常压蒸馏和低真空蒸馏回收三氯化磷和苯，高真空蒸馏得到副产苯基二氯化膦和主要产物二苯基氯化膦。

为了离子液体能够重复利用，本发明还包括：

第三步：离子液体的回收

将萃取出来的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、苯和萃取剂，当无三氯化磷、苯和萃取剂蒸出时，进行减压蒸馏，当无低沸点组分馏出时，降温即得到离子液体。回收的离子液体可代替第一步所制备的离子液体，重复使用次数为1～8次。

本发明详细步骤如下：

第一步：路易斯酸室温离子液体的合成

其合成步骤为：在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°C之间，并于40～160°C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-烷基吡啶或1-甲基-3-烷基咪唑等。

第二步：二苯基氯化膦的合成

（1）按三氯化磷：苯：离子液体中的三氯化铝=0.8-1.5：1.5～2.5：0.01～1摩尔比，将三氯化磷、苯和第一步方法所制得的离子液体混和，加热升温到回流，并保持回流反应6～24小时

（2）、将反应混和物降温后，静置30～12分钟，反应物分层。

（3）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。

（4）按体积比离子液体层：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和物。

（5）将粗蒸釜中的液体进行常压蒸馏，蒸出三氯化磷、萃取剂和苯，温度升至90°C无三氯化磷、苯和萃取剂蒸出时，得到常压蒸馏后的二苯基氯化膦粗品。

（6）将上述二苯基氯化膦粗品进行减压蒸馏，蒸馏出残余的蒸出三氯化磷、萃取剂和苯，在真空450mmHg，液相温度升至90-120°C无低沸点组分馏出时，将真空度提高到600～720mmHg，在液相温度90-120°C收集馏分得到苯基二氯化膦，在液相温度140～100°C收集馏分得精制二苯基氯化膦。

第三步：离子液体的回收