一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法技术

本发明专利技术涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法。本发明专利技术提供的连续生产方法在微流控反应装置中进行，所述微流控反应装置包括：由管路依次连通的第一微混合器、微反应器、背压阀、第二微混合器和液液分离器；将碱性甲醛水溶液和液态亚膦酸酯化合物连续注入第一微混合器中混合；将混合液连续注入微反应器中进行羟甲基化反应，将羟甲基化反应液经背压阀连续注入第二微混合器，与有机溶剂混合进行连续微萃取，得到萃取液；将萃取液在液液分离器分相，得到有机萃取相后，除去所述有机萃取相中的有机溶剂，得到羟甲基膦酸酯。本发明专利技术提供的生产方法能够实现羟甲基膦酸酯的高收率和高纯度，且生产可连续进行。且生产可连续进行。且生产可连续进行。

【技术实现步骤摘要】
一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法。

技术介绍

[0002]羟甲基膦酸酯类化合物是一类重要的有机化工原料及中间体，广泛应用于医药、农药及精细化工行业，可用于有机磷酸型缓蚀剂、塑料助剂、染料添加剂、润滑油添加剂、胶粘剂以及阻燃剂的生产。
[0003]目前羟甲基膦酸酯主要是通过亚膦酸酯与甲醛进行羟甲基化反应制备得到。由于反应极端放热，即使是非常迅速且小批量加入，也会导致较高的酸含量，进一步导致明显的副产物增多，收率下降，纯度降低。PCT专利WO2014062313公开了在胺催化剂存在条件下，采用多聚甲醛、亚磷酸二烷基酯和亚磷酸三烷基酯作为反应原料制备羟甲基膦酸酯的方法，但该方法制备的产品仍然存在酸值较高的问题，产品酸值为2.6～3.5mg KOH/g。
[0004]中国CN114106038公开了在极性有机溶剂条件下，通过采用滴加或分批次加料方式，调控滴加或分批加料的量，能够减少副反应，产品收率90％以上，产品纯度不低于98.9％，产品酸度值小于0.2mg KOH/g，产品水分含量不高于0.08wt％。但这种方法受滴加或分批次加料方式的限制，不适合大规模连续化工业生产。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法，本专利技术提供的连续生产方法不仅能够实现羟甲基膦酸酯的连续生产，且羟甲基膦酸酯的收率和纯度高。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法，包括以下步骤：
[0008]提供一种微流控反应装置，所述微流控反应装置包括：
[0009]由管路依次连通的第一微混合器3、微反应器4、背压阀5、第二微混合器7和液液分离器9；所述第一微混合器3设置有第一液体入口和第二液体入口；所述第二微混合器7设置有第三液体入口和第四液体入口；
[0010]将碱性甲醛水溶液和液态亚膦酸酯化合物分别由所述第一液体入口和所述第二液体入口连续注入所述第一微混合器3中混合得到混合液；
[0011]将所述混合液连续注入所述微反应器4中进行羟甲基化反应，得到羟甲基化反应液；
[0012]将所述羟甲基化反应液经所述背压阀由所述第三液体入口连续注入所述第二微混合器7，同时将有机溶剂由所述第四液体入口连续注入所述第二微混合器7与所述羟甲基化反应液混合进行连续微萃取，得到萃取液；
[0013]将所述萃取液连续注入所述液液分离器9中进行分相，得到有机萃取相后，除去所述有机萃取相中的有机溶剂，得到所述羟甲基膦酸酯。
[0014]优选的，所述背压阀5设置有液体出口，所述微流控反应装置还包括设置在所述背
压阀5和第二微混合器7连接管路上的热交换器6，所述热交换器6设置有液体入口和液体出口，所述热交换器6的液体入口与所述背压阀5的液体出口连通，所述热交换器6的液体出口与所述第二微混合器7的第三液体入口连通。
[0015]优选的，所述液液分离器9设置有有机相出口，所述微流控反应装置还包括由管道与所述液液分离器9连通的有机相收集容器10，所述有机相收集容器10设置有液体入口，所述有机相收集容器10的液体入口与所述液液分离器9的有机相出口连通。
[0016]优选的，所述碱性甲醛水溶液中包括有机碱、甲醛和水；所述有机碱包括吡啶、三乙胺、三仲丁胺、三环己胺、二异丙甲胺、二异丙乙胺、二异丙丙胺、二异丙仲丁胺、二异丙环己胺、二异丙苯胺、二环己甲胺、二环己乙胺、二环己丙胺、二环己苯胺、二苯异丙胺、二苯仲丁胺、二苯环己胺中的一种或多种；所述有机碱和甲醛的摩尔比为1:(8～10)。
[0017]优选的，所述液态亚膦酸酯化合物包括亚膦酸二甲酯、亚膦酸二乙酯、亚膦酸二丙酯、亚膦酸二异丙酯和亚膦酸二丁酯中的一种或多种。
[0018]优选的，所述液态亚膦酸酯化合物和甲醛的摩尔比为1:(1.15～1.5)。
[0019]优选的，所述碱性甲醛水溶液的注入流速为0.51～1.26mL/min；所述液态亚膦酸酯化合物的注入流速为0.82～1.24mL/min。
[0020]优选的，所述羟甲基化反应的温度为125～135℃，所述羟甲基化反应的压力为0.5～1.5MPa，所述混合液在所述微反应器4中的停留时间为8～15min。
[0021]优选的，所述有机溶剂包括二氯甲烷、氯仿、1,2
‑
二氯乙烷、苯、甲苯、氯苯、硝基苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、环己烷、正己烷、正庚烷、石油醚、硝基甲烷、硝基乙烷和乙酸乙酯中的一种或多种；所述羟甲基化反应液和所述有机溶剂的体积比为1:(1～5)。
[0022]优选的，所述有机溶剂的注入流速为2.57～5mL/min。
[0023]本专利技术提供了一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法，包括以下步骤：提供一种微流控反应装置，所述微流控反应装置包括：由管路依次连通的第一微混合器3、微反应器4、背压阀5、第二微混合器7和液液分离器9；所述第一微混合器3设置有第一液体入口和第二液体入口；所述第二微混合器7设置有第三液体入口和第四液体入口；将碱性甲醛水溶液和液态亚膦酸酯化合物分别由所述第一液体入口和所述第二液体入口连续注入所述第一微混合器3中混合得到混合液；将所述混合液连续注入所述微反应器4中进行羟甲基化反应，得到羟甲基化反应液；将所述羟甲基化反应液经所述背压阀由所述第三液体入口连续注入所述第二微混合器7，同时将有机溶剂由所述第四液体入口连续注入所述第二微混合器7与所述羟甲基化反应液混合进行连续微萃取，得到萃取液；将所述萃取液连续注入所述液液分离器9中进行分相，得到有机萃取相后，除去所述有机萃取相中的有机溶剂，得到所述羟甲基膦酸酯。本专利技术提供的生产方法采用微流控反应装置进行羟甲基化反应和微萃取，由于微流控反应装置能够为羟甲基化反应和微萃取提供更大的物料接触比表面积，增强反应过程中的传热和传质效率，从而实现了羟甲基膦酸酯的高收率和高纯度。由实施例的结果表明，本专利技术提供的生产方法羟甲基膦酸酯收率＞94％，纯度≥99％,，酸度值≤0.15mg KOH/g，水分含量≤0.05wt％。
[0024]本专利技术使用的微流控反应装置生产羟甲基膦酸酯与传统反应釜相比，本专利技术提供的生产方法具有操作简单、传热传质高效、反应时间可以精确设定、占地面积小且绿色环保、安全性高，生产可连续进行，还可以通过并联实现放大并且没有放大效应，适合工业化
应用。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例使用的微流控反应装置示意图；
[0026]1‑
第一进料泵，2
‑
第二进料泵，3
‑
第一微混合器，4
‑
微反应器，5
‑
背压阀，6
‑
热交换器7
‑
第二微混合器，8
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第三进料泵，9
‑
液液分离器，10<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟甲基膦酸酯的连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一种微流控反应装置，所述微流控反应装置包括：由管路依次连通的第一微混合器(3)、微反应器(4)、背压阀(5)、第二微混合器(7)和液液分离器(9)；所述第一微混合器(3)设置有第一液体入口和第二液体入口；所述第二微混合器(7)设置有第三液体入口和第四液体入口；将碱性甲醛水溶液和液态亚膦酸酯化合物分别由所述第一液体入口和所述第二液体入口连续注入所述第一微混合器(3)中混合得到混合液；所述混合液连续注入所述微反应器(4)中进行羟甲基化反应，得到羟甲基化反应液；所述羟甲基化反应液经所述背压阀由所述第三液体入口连续注入所述第二微混合器(7)，同时将有机溶剂由所述第四液体入口连续注入所述第二微混合器(7)与所述羟甲基化反应液混合进行连续微萃取，得到萃取液；将所述萃取液连续注入所述液液分离器(9)中进行分相，得到有机萃取相后，除去所述有机萃取相中的有机溶剂，得到所述羟甲基膦酸酯。2.根据权利要求1所述的连续生产方法，其特征在于，所述背压阀(5)设置有液体出口，所述微流控反应装置还包括设置在所述背压阀(5)和第二微混合器(7)连接管路上的热交换器(6)，所述热交换器(6)设置有液体入口和液体出口，所述热交换器(6)的液体入口与所述背压阀(5)的液体出口连通，所述热交换器(6)的液体出口与所述第二微混合器(7)的第三液体入口连通。3.根据权利要求1所述的连续生产方法，其特征在于，所述液液分离器(9)设置有有机相出口，所述微流控反应装置还包括由管道与所述液液分离器(9)连通的有机相收集容器(10)，所述有机相收集容器(10)设置有液体入口，所述有机相收集容器(10)的液体入口与所述液液分离器(9)的有机相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治国，张亮，刘鹏光，周志祥，
申请(专利权)人：黄石福尔泰医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：