基于超声辐照法合成二氯苯基膦的研究

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1、南京工业大学硕士学位论文超声辐照法合成二氯苯基膦的研究姓名：王静申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：吕效平20040501摘要二氯苯基膦(DCPP)是合成各类芳香族有机膦化合物最重要的单体之～，一～，也是制各农药，增塑剂，尼龙稳定剂，染料，油漆配合料、消泡剂、抗氧剂、光聚物感光引发剂的中间体，具有广泛的用途。其合成方法有高温分解法、高压釜制备法、电加热硫化床反应器制备法以及Friedel--Craf=cs反应制备法等。目前，国内通常采用最后一种方法制备，优点是该法原料易得，反应条件温和，操作相对安全：但是该合成具有方法反应时间长，收率

2、较低，废渣难以处理的缺点。超声辐射对于有机合成具有显著的促进作用，不仅可以提高反应速度，降低反应条件，甚至可以开辟新的反应渠道，因此声化学是近年来十分活跃的研究领域，但是关于超声辐照在合成DCPP的中的应用未见报道。、o=一生影响DCPP合成收率的因素很多，如反应的时间、原料配比、催化剂的用量、络合荆的用量、搅拌桨的转速、反应温度等参数。在机械搅拌下，通过正交实验确定最佳的反应条件依次是：5h；nC6H6：nPCI3：nAlCl3=1：3：1．1；氯化钠，180～200目，nNaCl：nAlCl3=1．6：l；390r／rain：72～76

3、。C。影响因子以原料配比为最大，其次是反应时间和催化剂用量。最终收率是89．2％，纯度99．7％。在机械搅拌法最佳条件反应条件下，将反应体系置于40kHz清洗槽式超声声场之中，考察超声声压和反应时间对DCPP收率的影响。实验中发现，同样反应4小时，接受超声辐照的反应其DCPP的收率要相对单纯的机械搅拌要高3．1％。在48kPa的声压下，DCPP的收率为92_3％，纯度可达99．7％。采用20kHz声变幅杆浸入式超声波反应器合成DCPP的实验中，超声辐照起主要作用，磁力搅拌起辅助作用。这种探头与反应液直接接触的反应中辐射能量更集中。在反应的起

4、始阶段，声压的大小决定了反应的速度，声压越大，目标产物DCPP的收率越高。但是，随着辐照时间的延长，转化率趋于常数。在70kPa的声压下，反应2．5小时，DCPP的收率可达74．5％，纯度达到96．8％，但是经过色谱和质谱分析，有副产物甲基苯基磷酰氯产生。对产物DCPP进行了质谱、红外定性，色谱定量分析。通过与标准谱图的对比确定合成了目标化合物DCPP。超声辐照促进DCPP反应主要是由于超声的空化作用。其次是超声波的搅拌、振荡、乳化等次级效应，促进反应体系的传质，促进反应。超声辐照并未改变反应机理。本文为DCPP的生产工艺以及其他的Frie

5、del--Crafts反应提供了一种新的方法。本文另一创新点在于为反应找到了一种廉价安全的络台剂一氯化钠，摒弃了文献中常用的毗啶、三氯氧磷、五氧化二磷等络合剂。并为废渣的后处理提出了可行性的方案，使废渣变废为宝，对环境的污染最小。关键词：二氯苯基膦傅一克反应络合剂超声辐照合成IIAbstractDichlorophenylphosphineisanimportantmonomeroforganophosphomscompound．Itisalsoanintermediatetosynthesizepesticides．plasticizer

6、,nylonstabilizer,dye，paintadjuvant，anti-blowingagent，antioxidant，photopolymerizationevocatingagent．ThemajorpreparationsofDCPPincludedhobntbeprocess，autoclaveprocess，electrically-heatedfluid—bedreactorprocessandFriedel—CraRsprocessetc．Atpresent，domesticresearchersmainlyprep

7、areDCPPthroughFriedel--Croftsprocess．Theadvantagesofthismethodlieinavailablematerialsandrelativesafeoperationalcondition．Themaindisadvantagesarelongreactiontime，lowyieldandmorewasteresidues，whicharedifficulttodealwith．Ultrasoundirradiationisremarkabletoimproveorganicsynthe

8、sis．Itnotonlycallincreasereactionrate，decreasereactiontime，butalsocarlcarveoutnewreaction