一种制备乙撑2-（甲基丙烯酰氧）乙基磷酸酯的方法技术

本发明专利技术公开一种制备乙撑2‑(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的方法，在三甲胺气体作用下，甲基丙烯酸羟乙酯与2‑氯‑2‑氧‑1,3,2‑二氧磷杂环戊烷发生酯化反应即可。本发明专利技术方法本发明专利技术反应快、产率、纯度高；工艺简单，重复性高，有效解决了合成产物容易变黄以及二次成盐的技术难点，有利于工业化。

A Method for Preparing Ethylene 2-(Methacryloxy) Ethyl Phosphate

The invention discloses a method for preparing ethylene 2 (methacryloxy) ethyl phosphate. Under the action of trimethylamine gas, hydroxyethyl methacrylate can be esterified with 2 chlorine 2 oxygen 1, 3, 2 phosphorus dioxide heterocyclic pentane. The method of the invention has the advantages of fast reaction, high yield and purity, simple process and high repeatability, effectively solves the technical difficulties of yellowing and secondary salt formation of synthetic products, and is beneficial to industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种制备乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的方法
本专利技术属于化合物制备领域，更具体的，涉及一种制备乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的方法。
技术介绍
乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯(英文名：Ethyene2-(methacryloyloxy)ethylphosphate,又名：乙烯2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯，缩写为：OPMA)是合成抗凝血材料、血液相容材料、生物相容材料、药物控释系统、磷酸胆碱类药物、高端化妆品、生物友好表面活性剂以及抗生物沾污材料等生物构象友好界面材料的重要中间体，也是制备2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的关键原料。合成乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯最简捷的途径是将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与2-氯-2-氧合-1，3，2-二氧磷杂环戊烷(COP)进行酯化反应，同时用三乙胺做氯化氢的吸收剂以加快反应(IshiharaK,UedaT.,NakabayashiN.,Polym.J.,1990,vol.22,355-360)，或用二异丙胺做氯化氢吸收剂加快反应(US5981786)，由于三乙胺和二异丙胺沸点较高，在浓缩工艺中不易被迅速蒸出，因而在浓缩工艺中较高的温度和浓度会使其继续和残留的2-氯-2-氧合-1，3，2-二氧磷杂环戊烷反应，生成黄色产物，影响后期产品品质；2)反应耗时长，反应不易完全，导致在浓缩工艺中会再次生成胺盐，即需要二次过滤，步骤较繁琐。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种简单高效的乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的制备方法，以减少胺类在工艺过程中的残留，得到高品质的乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种制备乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的方法，如下式所示，将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、甲基丙烯酸羟乙酯和三甲胺溶解在惰性溶剂中反应即可。更具体的，包括以下步骤：(1)在合成釜中，将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶于惰性溶剂得到2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶液；(2)将甲基丙烯酸羟乙酯加入步骤(1)中得到的2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶液中得到混合溶液；(3)在第一反应温下，向步骤(2)中得到的混合溶液中导入三甲胺气体，停止导入后，在第二反应温度下，继续搅拌反应液至反应完全，过滤去除反应生成的三甲胺盐酸盐得到母液；所述第一反应温度为-30～10℃，所述第二反应温度为-10～30℃；(4)将步骤(3)中得到的母液进行浓缩，减压蒸馏除去惰性溶剂即可。步骤(3)中，所述导入三甲胺气体的方式为将三甲胺气体先溶解于冷冻的惰性溶剂中再滴加入步骤(2)的混合溶液或将三甲胺气体用导气管直接缓慢通入步骤(2)的混合溶液。优选的，所述惰性溶剂为羧酸酯，如乙酸乙酯、甲酸乙酯或乙酸甲酯等；更优选的，所述羧酸酯为乙酸乙酯。步骤(1)中的2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷在惰性溶剂中的质量浓度为5％-45％，优选的为20％～25％。步骤(1)中的2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷甲基丙烯酸羟乙酯和步骤(2)中的甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔质量比为1:0.5～1.5，优选的为1:1。步骤(1)中的2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和步骤(3)中所述三甲胺气体的摩尔质量比为1:0.5～1.5，优选的为1:1.05。步骤(3)中，所述第一反应温度为-40～10℃，第二反应温度为-5～40℃，优选地，第一反应温度为-5～0℃，第二反应温度为15～25℃。本专利技术在提高酯化反应速度、提高产率、选择性、纯度，防止产品浓缩变色、简化生产工艺等方面创新，与现有的技术相比，本专利技术技术方案使得乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的合成工艺拥有反应快速、反应彻底不会二次成盐、产品浓缩不变色、无色透明纯度高、生产工艺简化的特点。有益效果：1.本专利技术反应快、产率、纯度高；2.本专利技术反应彻底，不会二次成盐，无需二次过滤；3.本专利技术产品无色透明，无需脱色；4.本专利技术工艺简单，重复性高，为下游产品2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的工业化提供了稳定的原料合成方法。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术实验装置包括：冷凝回流器、合成釜、冷冻加料釜、过滤装置、浓缩减压蒸馏装置、冷凝回收系统、高低温一体机、冷冻机等。关键原料来源与纯度：1)2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(COP)来源于自制，通过31P-NMR图谱分析COP的化学位移为23.05ppm，设定COP特征峰的积分面积为100，杂质峰的积分面积为3即原料2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(COP)纯度约为97％。2)甲基丙烯酸羟乙酯源于外购，纯度为99％，3)三甲胺源于外购，纯度为99％，4)乙酸乙酯源于外购，纯度为99％，5)三乙胺源于外购，纯度为99％，6)二异丙胺源于外购，纯度为99％。因本合成反应从主原料COP到产物OPMA均为含磷化合物,并且各物质31P-NMR化学位移均为已知，并且所有分析均指定同一仪器同一分析员操作，将图谱解析差异降至最小，所以本专利技术分析方法采用31P-NMR图谱分析，氘代试剂为氘代氯仿。合成产率(收率)换算公式如下：(由于原料2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷纯度为97％，含3％的含磷杂质，需要在计算合成产率时扣除)合成产率＝(OPMA特征峰积分面积/总积分面积)/97％，其中总积分面积＝所有峰的积分面积。实施例1：将1摩尔(142.4克)2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和500克乙酸乙酯导入合成釜，配置成2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶液；将1摩尔(130.1克)甲基丙烯酸羟乙酯加入合成釜，搅拌均匀；在冷冻加料釜中加入320克乙酸乙酯，液温控制在-5℃，导入1.05摩尔(62克)三甲胺气体，此时利用三甲胺气体(沸点3～4℃)在冷冻的乙酸乙酯中溶解度大的特点，使三甲胺溶解于乙酸乙酯，形成液化三甲胺溶液；将冷冻加料釜阀门打开向合成釜中滴加，反应温度通过高低温一体机维持在(-5～0℃)，滴加完毕后停止冷冻，升温至(15～25℃)继续搅拌60分钟；反应结束后生成的三甲胺盐酸盐经过滤装置过滤去除得到无色透明的母液；将母液导入浓缩减压蒸馏装置，蒸除乙酸乙酯，得到无色透明的粘稠状产物。取样分析，分析方法31P-NMR图谱，图谱分析：测定产物OPMA的化学位移为17.66ppm，设定OPMA特征峰的积分面积为100，获得其它杂质峰的总积分面积为3.6，总积分面积＝103.6，扣除原料杂质积分面积影响后，产率为99.5％。实施例2：将10摩尔(1424克)2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和5000克乙酸乙酯导入合成釜，配置成2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶液；将1摩尔(1301克)甲基丙烯酸羟乙酯加入合成釜，搅拌均匀；在冷冻加料釜中加入3200克乙酸乙酯，液温控制在-5℃，导入10.5摩尔(621克)三甲胺气体，此时利用三甲胺气体(沸点3～4℃)在冷冻的乙酸乙酯中溶解度大的特点，使三甲胺溶解于乙酸乙酯，形成液化三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备乙撑2‑(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的方法，其特征在于：如下式所示，

【技术特征摘要】
1.一种制备乙撑2-(甲基丙烯酰氧)乙基磷酸酯的方法，其特征在于：如下式所示，将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、甲基丙烯酸羟乙酯和三甲胺溶解在惰性溶剂中反应即可。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述反应包括以下步骤：(1)在合成釜中，将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶于惰性溶剂得到2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶液；(2)将甲基丙烯酸羟乙酯加入步骤(1)中得到的2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷溶液中得到混合溶液；(3)在第一反应温度下，向步骤(2)中得到的混合溶液中导入三甲胺气体，停止导入后，在述第二反应温度下，继续搅拌反应液至反应完全，过滤去除反应生成的三甲胺盐酸盐得到母液；(4)将步骤(3)中得到的母液浓缩，减压蒸馏除...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晖，郑学龙，
申请(专利权)人：安庆构友生物材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34