專利名稱：一種正丁基磷酸單雙酯的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正丁基磷酸單雙酯的合成方法，屬有機(jī)化學(xué)中磷酸酯類(lèi)表面活性
劑的合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
正丁基磷酸單雙酯是以磷酸單正丁酯分子式QH90P0(0H)J、磷酸二正丁酯分 子式(C4H90)2PO(OH)為主要成分的混合物，無(wú)色至淡黃色透明粘稠液體，有水果香味，溶 于乙醚、四氯化碳等多種有機(jī)溶劑，相對(duì)密度1. 120-1. 160，低毒。用于涂料酸洗劑和錨固 劑，并作為酸固化劑固化涂料體系；在印刷油墨中作為增稠劑；用于鈾、釷等稀有金屬的萃 取劑，鑭系元素分離劑。此外，用作抗靜電劑和分散劑。 在本申請(qǐng)人的檢索中，關(guān)于正丁基磷酸單雙酯的合成方法，國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)報(bào)道，目 前國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有廠家生產(chǎn)該產(chǎn)品，需要用到該產(chǎn)品時(shí)全部依賴進(jìn)口。就世界范圍來(lái)看，目前只 有德國(guó)Clariant等極少數(shù)幾家公司能生產(chǎn)該產(chǎn)品，但是存在產(chǎn)品色澤不穩(wěn)定的情況，產(chǎn)品 色澤有時(shí)可達(dá)到《20(Pt-Co)的較好指標(biāo)，有時(shí)則超過(guò)60甚至100(Pt-Co)，這將影響其應(yīng) 用，限制了其應(yīng)用范圍。對(duì)于該產(chǎn)品色澤不穩(wěn)定的問(wèn)題，目前的各公司的處理方法是在制成 成品后根據(jù)其色澤深淺將其再分類(lèi)，供應(yīng)給不同需要的客戶。這就存在一個(gè)問(wèn)題，就是產(chǎn)品 質(zhì)量(主要是色澤)隨機(jī)性太強(qiáng)，不利于安排生產(chǎn)計(jì)劃，而且如果不能達(dá)到預(yù)期要求的產(chǎn)品 批次過(guò)多而，產(chǎn)品將積壓甚至過(guò)期變質(zhì)，造成損失。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明擬解決的問(wèn)題是提供一種可用于涂料和油墨添加劑、稀有 金屬萃取劑等領(lǐng)域的正丁基磷酸單雙酯的合成方法，使正丁基磷酸單雙酯產(chǎn)品的色澤淺 (色澤《20， Pt-Co)，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種正丁基磷酸單雙酯的合成方 法，其特征在于它以正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、亞磷酸為原料，采用以下步驟合成
a:將正丁醇加入反應(yīng)器中，通入氮?dú)?，在攪拌狀態(tài)加入第一次加入的亞磷酸，攪拌 至亞磷酸完全溶解； b :以細(xì)流狀緩慢加入多聚磷酸，繼續(xù)攪拌至混合均勻； c :控制反應(yīng)器溫度不高于5(TC，在攪拌狀態(tài)分批加入五氧化二磷，繼續(xù)攪拌至混 合均勻； d :加入第二次加入的亞磷酸，于40-65"保溫?cái)嚢?. 5-8. 0小時(shí)； e :加熱升溫到65-85。C，保溫2. 0-16. 0小時(shí)后，冷卻到溫度不高于3(TC，過(guò)濾，得
到無(wú)色至淡黃色粘稠液體，即為正丁基磷酸單雙酯。 所述正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、第一次加入的亞磷酸、第二次加入的亞磷酸
的質(zhì)量比為i : 0.55-0.77 : o.oi-o.05 : 0.001-0.02 : 0.001-0.02。
所述使用的氮?dú)獾募兌葢?yīng)高于99. 99%。所述多聚磷酸的規(guī)格應(yīng)為含量^ 84%(以五氧化二磷計(jì))。 五氧化二磷的分子結(jié)構(gòu)是4個(gè)磷原子和10個(gè)氧原子以共價(jià)鍵結(jié)合的空間立體結(jié) 構(gòu)，而多聚磷酸更是不同聚合度的聚合磷酸的混合物，因此反應(yīng)過(guò)程非常復(fù)雜。但是主反應(yīng) 是正丁醇與五氧化二磷反應(yīng)生成正丁基磷酸單雙酯，即生成磷酸單正丁酯、磷酸二正丁酯 的過(guò)程，反應(yīng)方程式為
<formula>formula see original document page 4</formula> 本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明的正丁基磷酸單雙酯的合成工藝，在反應(yīng)前和 反應(yīng)中，分兩次加入適量的抗氧化劑亞磷酸，能有效地防止在反應(yīng)過(guò)程中色澤變深的情況 發(fā)生，保證產(chǎn)品具有較淺的色澤。而且，以亞磷酸作為抗氧化劑沒(méi)有引入其他化學(xué)元素，不 會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。使該產(chǎn)品在質(zhì)量穩(wěn)定性，尤其是產(chǎn)品色澤的穩(wěn)定性方面有了 顯著提高——產(chǎn)品色澤穩(wěn)定地保持在不高于20(Pt-Co)的水平，而且其工藝合理，適用于批
量生產(chǎn)。在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的情況下，產(chǎn)品色澤的改善，有效避免了該產(chǎn)品作為涂料、油墨添 加劑和稀有金屬萃取劑時(shí)的對(duì)顏色干擾的不良影響。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的正丁基磷酸單雙酯的合成方法，它以正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、亞
磷酸為原料，所述正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、亞磷酸(第一次加入)、亞磷酸(第二次加
入)的質(zhì)量比為i : 0.55-0.77 : o.oi-o. 05 : o.ooi-o.02 : o. 001-0.02。 先對(duì)個(gè)本發(fā)明正丁基磷酸單雙酯的合成方法的各原料進(jìn)行介紹
正丁醇工業(yè)級(jí)，如韓國(guó)LG化學(xué)公司產(chǎn)； 五氧化二磷含量^ 99. 0%，如浙江省江山市盛事達(dá)化工有限公司產(chǎn)； 多聚磷酸工業(yè)級(jí)，市售； 亞磷酸工業(yè)級(jí)，含量^ 99. 0%，市售。 接下去通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的正丁基磷酸單雙酯的合成方法進(jìn)行具體介紹。
實(shí)施例1 在反應(yīng)釜中加入400kg正丁醇，通入氮?dú)?，邊攪拌邊加?kg亞磷酸，繼續(xù)攪拌使 亞磷酸完全溶解。以細(xì)流狀緩緩加入8kg多聚磷酸，攪拌至均勻。分批(此處的"分批"是 行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的反應(yīng)中五氧化二磷的投料方式)加入308kg五氧化二磷，適當(dāng)開(kāi)關(guān)冷卻水，控 制釜內(nèi)溫不高于5(TC，攪拌至均勻。再加入8kg亞磷酸，于60-65t:，保溫反應(yīng)8小時(shí)。加 熱升溫到80-85°C ，保溫反應(yīng)8小時(shí)。冷卻到30°C以下，過(guò)濾，得到的透明粘稠液體為目標(biāo) 產(chǎn)品正丁基磷酸單雙酯。
實(shí)施例2 在反應(yīng)釜中加入400kg正丁醇，通入氮?dú)?，邊攪拌邊加?. 4kg亞磷酸，繼續(xù)攪拌 使亞磷酸完全溶解。以細(xì)流狀緩緩加入20kg多聚磷酸，攪拌至均勻。分批加入220kg五氧 化二磷，適當(dāng)開(kāi)關(guān)冷卻水，控制釜內(nèi)溫度不高于5(TC。加完五氧化二磷，攪拌至均勻。再加 入0. 4kg亞磷酸，于40-45"保溫反應(yīng)0. 5小時(shí)。加熱升溫到65-7(TC，保溫反應(yīng)16小時(shí)。 冷卻到3(TC以下，過(guò)濾，得到的透明粘稠液體為目標(biāo)產(chǎn)品正丁基磷酸單雙酯。
實(shí)施例3 在反應(yīng)釜中加入400kg正丁醇，通入氮?dú)猓厰嚢柽吋尤?kg亞磷酸，繼續(xù)攪拌使 亞磷酸完全溶解。以細(xì)流狀緩緩加入12kg多聚磷酸，攪拌至均勻。分批加入245kg五氧化二 磷，適當(dāng)開(kāi)關(guān)冷卻水，控制釜內(nèi)溫度不高于t:，攪拌至均勻。再加入6kg亞磷酸，于45-50°C 保溫反應(yīng)2小時(shí)。加熱升溫到75-80°C ，保溫反應(yīng)10小時(shí)。冷卻到30°C以下，過(guò)濾，得到的
透明粘稠液體為目標(biāo)產(chǎn)品正丁基磷酸單雙酯。
實(shí)施例4 在反應(yīng)釜中加入400kg正丁醇，通入氮?dú)?，邊攪拌邊加?. 8kg亞磷酸，繼續(xù)攪拌 使亞磷酸完全溶解。以細(xì)流狀緩緩加入8kg多聚磷酸，攪拌至均勻。分批加入270kg五氧 化二磷，適當(dāng)開(kāi)關(guān)冷卻水，控制釜內(nèi)溫度不高于5(TC，攪拌至均勻。再加入7kg亞磷酸，于 50-55t:保溫反應(yīng)5小時(shí)。加熱升溫到80-85t:，保溫反應(yīng)2小時(shí)。冷卻到3(TC以下，過(guò)濾， 得到的透明粘稠液體為目標(biāo)產(chǎn)品正丁基磷酸單雙酯。
實(shí)施例5 在反應(yīng)釜中加入400kg正丁醇，通入氮?dú)猓厰嚢柽吋尤?kg業(yè)磷酸，繼續(xù)攪拌使 亞磷酸完全溶解。以細(xì)流狀緩緩加入16kg多聚磷酸，攪拌至均勻。分批加入295kg五氧 化二磷，適當(dāng)開(kāi)關(guān)冷卻水，控制釜內(nèi)溫度不高于5(TC，攪拌至均勻。再加入lkg亞磷酸，于 55-6(TC保溫反應(yīng)6小時(shí)。加熱升溫到70-75°C ，保溫反應(yīng)6小時(shí)。冷卻30°C以下，過(guò)濾，得 到的透明粘稠液體為目標(biāo)產(chǎn)品正丁基磷酸單雙酯。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)，上述五個(gè)實(shí)施例中，實(shí)施例1 、實(shí)施例3的效果最好，實(shí)施例2、實(shí)施例4、實(shí) 施例5的效果為較好。但是五個(gè)實(shí)施例均能使產(chǎn)品色澤穩(wěn)定地保持在不高于20(Pt-Co)的 水平。
權(quán)利要求
一種正丁基磷酸單雙酯的合成方法，其特征在于它以正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、亞磷酸為原料，采用以下步驟合成a將正丁醇加入反應(yīng)器中，通入氮?dú)猓跀嚢锠顟B(tài)加入第一次加入的亞磷酸，攪拌至亞磷酸完全溶解；b以細(xì)流狀緩慢加入多聚磷酸，繼續(xù)攪拌至混合均勻；c控制反應(yīng)器溫度不高于50℃，在攪拌狀態(tài)分批加入五氧化二磷，繼續(xù)攪拌至混合均勻；d加入第二次加入的亞磷酸，于40-65℃保溫?cái)嚢?.5-8.0小時(shí)；e加熱升溫到65-85℃，保溫2.0-16.0小時(shí)后，冷卻到溫度不高于30℃，過(guò)濾，得到無(wú)色至淡黃色粘稠液體，即為正丁基磷酸單雙酯；所述正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、第一次加入的亞磷酸、第二次加入的亞磷酸的質(zhì)量比為1∶0.55-0.77∶0.01-0.05∶0.001-0.02∶0.001-0.02。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正丁基磷酸單雙酯的合成方法，其特征在于所述使用的氮?dú)獾募兌炔坏陀?9. 99%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正丁基磷酸單雙酯的合成方法，其特征在于所述多聚磷酸的 規(guī)格應(yīng)為以五氧化二磷計(jì)、含量^ 84%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種正丁基磷酸單雙酯的合成方法，它以正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、亞磷酸為原料，步驟為將正丁醇加入反應(yīng)器中，通入氮?dú)?，第一次加入亞磷酸；加入多聚磷酸、五氧化二磷；第二次加入亞磷酸，?0-65℃保溫?cái)嚢?.5-8.0小時(shí)；、升溫到65-85℃，保溫2.0-16.0小時(shí)后，冷卻，過(guò)濾，得到正丁基磷酸單雙酯。所述正丁醇、五氧化二磷、多聚磷酸、第一次加入的亞磷酸、第二次加入的亞磷酸的質(zhì)量比為1∶0.55-0.77∶0.01-0.05∶0.001-0.02∶0.001-0.02。本工藝合理，能防止在反應(yīng)過(guò)程中色澤變深，保證產(chǎn)品具有較淺的色澤，量穩(wěn)定性，適用于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07F9/11GK101735266SQ20091015506
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者張?jiān)陆? 曾紅舟, 李福強(qiáng), 王偉松, 王新榮, 金一豐 申請(qǐng)人:浙江皇馬科技股份有限公司