郭鵬濤,張海娟,張存社,沈寒晰,鄭阿龍
(陜西省石油化工研究設(shè)計院陜西省石油精細化學(xué)品重點實驗室,陜西西安 710054)
4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯是合成熒光增白劑4,4’-雙(2-磺酸鈉苯乙烯)聯(lián)苯的重要中間體[1]。熒光增白劑是日化、紡織、造紙等行業(yè)的理想添加劑,在上述領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。尤其適用于各種洗衣粉、洗衣膏、肥皂、香皂及液體洗滌劑,能顯著改善產(chǎn)品外觀,提高產(chǎn)品內(nèi)在的質(zhì)量。在4,4’-雙(2-磺酸鈉苯乙烯)聯(lián)苯的各種合成路線中,4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯與鄰磺酸鈉苯甲醛反應(yīng)生成最終產(chǎn)物的合成路線最為成熟[2]。所以研究4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯的最佳合成工藝條件,提高4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯的合成收率對提高4,4’-雙(2-磺酸鈉苯乙烯)聯(lián)苯的合成收率,降低生產(chǎn)成本有重要的意義[3]。4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯老的合成方法存在合成收率低[4]、原料成本高等缺點。本課題研究目的是通過正交實驗找到合成4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯最佳工藝條件[5],提高合成收率,降低成本。
聯(lián)苯二氯芐、亞磷酸三乙酯、甲苯均為工業(yè)品。
BP-H型架盤藥物天平;KDM型控溫電熱套;JJ-1型增力電動攪拌器;D200Iw電動攪拌機;HH-2三個數(shù)顯恒溫水浴鍋;SHZ-D循環(huán)水式真空泵;96OCTR熒光分光光度計;DZ-2BC真空干燥箱。
聯(lián)苯二氯芐與亞磷酸三乙酯在回流條件下反應(yīng)5 h。蒸餾出未反應(yīng)的亞磷酸三乙酯。加入適量甲苯,經(jīng)冷卻、過濾、干燥后得到白色4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)甲基聯(lián)苯[6]。用熒光分光光度計測定含量。反應(yīng)式如下:
對影響反應(yīng)結(jié)果的主要因素配料摩爾比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、析出溶劑用量進行正交實驗[7],因素水平見表1,結(jié)果見表2。
表1 因素水平Table1 Factors and levels
表2 正交實驗結(jié)果Table2 The results of orthogonal experiment
由表2可知,最優(yōu)條件為A2B2C2D2。即反應(yīng)時間為5 h時,反應(yīng)溫度為160℃,亞磷酸三乙酯∶聯(lián)苯二氯芐=3.5∶1,甲苯用量140 mL。反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間是主要影響因素,配料摩爾比和溶劑用量影響較小,對最佳條件做驗證實驗,結(jié)果見表3。
表3 驗證實驗結(jié)果Table3 The results of verified experiments
以聯(lián)苯二氯芐和亞磷酸三乙酯為原料合成4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯的最佳反應(yīng)條件為:配料摩爾比3.5∶1,反應(yīng)溫度為160℃,反應(yīng)時間為5 h時,析出溶劑用量140 mL。
在上述工藝條件下,收率可達97.4%,產(chǎn)品含量達98.2%。所選定的最佳條件是采用這種合成路線的最優(yōu)化工藝條件,達到了預(yù)期的4,4’-雙(二乙氧基膦酰甲基)聯(lián)苯的合成收率和產(chǎn)品純度。
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