一种磷酸三辛酯的醇钠法制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种磷酸三辛酯的醇钠法制备工艺，该种工艺用辛醇和金属钠反应生成醇钠，再用三氯氧磷与醇钠进行酯化反应，最后水系中和分离的产物。本发明专利技术采取环境友好的磷酸三辛酯醇钠法合成工艺，克服了传统的减压法生产过程中会产生大量酸性气体的缺陷，从而避免了酸性气体对环境的污染以及对设备的腐蚀；此法降低了产品后处理难度，且回收辛醇可循环使用，提高了原料利用率，降低了磷酸三辛酯的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磷酸三辛酯的制备工艺，采取环境友好的醇钠法，以辛醇(2-乙 基己醇)与金属钠反应生成辛醇钠，然后与三氯氧磷(P0C13)反应得到磷酸三辛酯的制备 技术，属于有机化合物合成

技术介绍
磷酸三辛酯作为一种重要的工业原料，受到越来越多的重视，磷酸三辛酯主要应 用于军用PVC制品、涂料、合成橡胶及纤维中，还可用于双氧水(H2O2)的工作溶剂、食品包装 材料的填充剂、润滑油添加剂、贵重金属萃取剂、稀土元素展开剂等。单从其作为H202工作溶剂的角度来看蒽醌法是目前生产H202的主要方法。被称 为“最清洁”的化工产品的H2o2，它的用途更是宽广。其使用的工作载体和有机溶剂成为制 约蒽醌法进一步发展的瓶颈。自蒽醌法产生以来，溶剂的优选就倍受科学工作者的重视。溶 剂的性质不仅直接决定装置的生产能力，而且对氢化、氧化、萃取操作过程的效率，有效蒽 醌的降解都有较大影响。我国最初开始用蒽醌法生产过氧化氢时，用苯和氢化萜松醇混合 溶剂。目前，工业生产中蒽醌溶剂多采用高级脂肪醇类和酯类如磷酸三辛酯(TOP)等。磷 酸三辛酯特点是不仅可以较好地溶解氢蒽醌，而且可以较好地溶解蒽醌。与氢化萜松醇相 比，磷酸三辛酯的沸点高、挥发损失少、无刺激性气味，改善了操作环境，溶解氢蒽醌能力强 且分配系数高。所得双氧水浓度高，与水的相互溶解度低，降低了双氧水中有机碳含量，当 需要浓缩时，其生产安全更有保障，且浓缩产品质量提高。如用TOP生产出的27. 5%双氧 水进一步浓缩时，生产安全会更有保障，浓缩所得的50%双氧水的质量也会相应提高，产品 出口后获得一致好评。但传统的磷酸三辛酯减压法生产技术制约着行业的进一步规模化生 产，我国所用磷酸三辛酯大部分仍需从国外进口。由此可见，对TOP合成方法的改进完善非 常有其必要性。经过数十年的探索研究，减压法生产技术已经发展得比较成熟，得到广泛应用。但 是减压法主要存在以下几个方面的缺陷反应过程中产生大量HC1气体，造成不可忽视的 环境污染；HC1极易溶于水，形成盐酸，腐蚀设备及管道；磷酸二辛酯反应生成磷酸三辛酯 的反应为控制步骤，反应速度慢，会发生大量副反应，有副产物存在的条件下，分离TOP时 界面上会形成乳化层，加大分离难度；不加催化剂的条件下反应缓慢，难以应用于工业化生 产；加入催化剂能加快反应速度，但催化剂的引入导致未反应的辛醇难以回收循环使用，生 产成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磷酸三辛酯的醇钠法制备工艺。本专利技术采取的技术方案为一种磷酸三辛酯的醇钠法制备工艺，包括如下步骤(1)醇钠的生成将辛醇和金属钠(按最终生成的混合体系中辛醇钠质量百分含量为15-35%计算)加入反应瓶中，得到辛醇钠和辛醇混合体系；(2)酯化反应将三氯氧磷滴加入上述辛醇钠和辛醇混合体系中，滴加完后在 100-140°C温度下进行酯化反应3-5小时，由于三氯氧磷滴加过程中可能会产生HCl气体， 需要在减压条件下助HCl逸出，逸出的HCl采用NaOH水溶液或H2O来吸收。三氯氧磷的加 入量与辛醇钠的比例为1 3. 0-3. 15 (摩尔比)，滴加速度为40-50滴/min。(3)中和水洗把酯化反应后的混合液转移至分液漏斗中，配制一定浓度的NaOH 溶液，分次加入NaOH标准溶液，震荡摇勻，静置分层。界面稳定时，上层为淡黄色有机相，下 层为水相。测量下层液体PH值，pH值接近7时用去离子水水洗，至pH值为7结束，将下层 液体完全放出，保留上层有机层待蒸馏。NaOH溶液的浓度为0. 5-2. Omol/L。(4)回收，精制用减压蒸馏装置回收上层有机相中的辛醇，循环利用。经减压蒸 馏后的剩余组分转入锥形瓶中，依次加入精制剂(FH-002)、脱色剂除去其中的杂质和色素， 最后经抽滤得无色或淡黄色透明液体即为目标产物。本专利技术采取环境友好的磷酸三辛酯醇钠法合成工艺，克服了传统的减压法生产过 程中会产生大量酸性气体的缺陷，从而避免了酸性气体对环境的污染以及对设备的腐蚀; 此法降低了产品后处理难度，且回收辛醇可循环使用，提高了原料利用率，降低了磷酸三辛 酯的生产成本。本专利技术为优质磷酸三辛酯的工业化特别是其作为蒽醌法生产双氧水的工作 溶液中的推广应用提供了有利条件。附图说明图1磷酸三辛酯红外光谱图；图2醇钠转化率随酯化反应时间的变化曲线(对应实施例3)； 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。本专利技术所采用的辛醇原料纯度 等级可以为工业级、化学纯、分析纯等。实施例1称取250g的辛醇倒入四口反应瓶(500ml)中，称取11. 06g金属钠，醇钠的摩尔分 数25 %，将钠切成块投放进反应瓶中。启动电动搅拌器，用电热套加热，控制温度90 V左 右。称量对应化学计量的三氯氧磷置于恒压滴液漏斗中，并将此漏斗插入四口瓶中。待四口 瓶内反应液温度低于40°C时，开始滴加三氯氧磷，控制三氯氧磷滴加速度(40-50滴/min)， 三氯氧磷滴加完毕时瓶内液体温度不要超过90°C。滴加完毕后，开启电热套对反应液进行 加热。在40分钟时间内升至指定温度130°C，并在这一温度下反应进行3h。使反应液温度 缓慢降至80°C左右，将液体倒入IOOOml分液漏斗中，用配制好的NaOH标准溶液进行中和 水洗，至PH值为7左右结束，将下层液体放出，用减压蒸馏装置回收上层有机相中的辛醇， 循环利用。经减压蒸馏后的剩余组分转入锥形瓶中，依次加入精制剂、脱色剂除去其中的杂 质和色素，最后经抽滤得无色或淡黄色透明液体即为目标产物。经计算和检测，醇钠转化率 为53. 2%，表面张力24. 2mN/m，与水的界面张力23. 3mN/m，酸值0. 18mgK0H/g，产物红外光 谱图见图1。实施例2称取250g的辛醇倒入四口反应瓶(500ml)中，称取6. 64g金属钠，醇钠的摩尔分 数15 %，将钠切成块投放进反应瓶中。启动电动搅拌器，用电热套加热，控制温度90°C左 右。称量对应化学计量的三氯氧磷置于恒压滴液漏斗中，并将此漏斗插入四口瓶中。待四口 瓶内反应液温度低于40°C时，开始滴加三氯氧磷，控制三氯氧磷滴加速度(40-50滴/min)， 三氯氧磷滴加完毕时瓶内液体温度不要超过90°C。滴加完毕后，开启电热套对反应液进行 加热。在40分钟时间内升至指定温度140°C，并在这一温度下反应进行4h。使反应液温度 缓慢降至80°C左右，将液体倒入1000ml分液漏斗中，用配制好的NaOH标准溶液进行中和水 洗，至PH值为7左右结束，将下层液体放出，用减压蒸馏装置回收上层有机相中的辛醇，循 环利用。经减压蒸馏后的剩余组分转入锥形瓶中，依次加入精制剂、脱色剂除去其中的杂质 和色素，最后经抽滤得无色或淡黄色透明液体即为目标产物。经计算和检测，醇钠转化率为 36. 6%，表面张力25. 4mN/m，与水的界面张力22. 3mN/m，酸值0. 14mgK0H/g。实施例3称取250g的辛醇倒入四口反应瓶(500ml)中，称取13. 27g金属钠，醇钠的摩尔分 数30 %，将钠切成块投放进反应瓶中。启动电动搅拌器，用电热套加热，控制温度90°C左 右。称量对应化学计量的三氯氧磷置于恒压滴液漏斗中，并将此漏斗插入四口瓶中。待四口 瓶内反应液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸三辛酯的醇钠法制备工艺，其特征是，包括如下步骤：　　（１）醇钠的生成：将辛醇和金属钠按一定比例加入反应瓶中，得到辛醇钠和辛醇混合体系；　　（２）酯化反应：将三氯氧磷滴加入上述辛醇钠和辛醇混合体系中，滴加完后在加热条件进行酯化反应；（３）中和水洗：把酯化反应后的混合液转移至分液漏斗中，先用ＮａＯＨ溶液碱洗再用去离子水水洗，至下层水相ｐＨ值为７结束，将下层液体完全放出，保留上层有机层待蒸馏；　　（４）回收，精制：用减压蒸馏装置回收上层有机相中的辛醇，循环利用，经减压蒸馏后的剩余组分转入锥形瓶中，依次加入精制剂、脱色剂除去其中的杂质和色素，最后经抽滤得无色或淡黄色透明液体即为目标产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张其坤，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]