一种磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法技术

本申请涉及化工合成领域，具体公开了一种磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法。该磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法包括下列制备步骤：S1、将催化剂添加至三氯氧磷中，超声分散后冷藏处理，再在低温环境下，将混合溶剂滴加至三氯氧磷中，酯化反应处理并喷淋吸附氯化氢，待酯化反应完成后，过滤并收集混合液；S2、将混合液置于真空反应釜中，减压升温，保温保压处理，减压蒸馏并回收溶剂，得粗制品；S3、中和粗制品并按质量比1:3～5，将氯化钠溶液滴加至有机相中，搅拌混合并静置分层，收集有机相并减压蒸馏，脱除溶剂和醇，即可制备得所述磷酸三（丁氧基乙基）酯。本申请的磷酸三（丁氧基乙基）酯具有高纯度和高收率的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备方法
本申请涉及化工合成领域，更具体地说，它涉及一种磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备方法。
技术介绍
磷酸三(丁氧基乙基)酯是一种常用的添加剂材料，其主要用提在于用作地板抛光剂及水性粘剂的加工助剂，或者用于丙烯腈类橡胶、乙酸纤维素、环氧树脂、乙基纤维素、聚乙酸乙烯酯和热塑性及热固性聚氨酯的阻燃、增塑剂，同时也可作为消泡剂(防泡剂)用于涂料、洗涤剂及纺织品中，具有良好的低温特点。另外，该磷酸三(丁氧基乙基)酯也可用于硝化纤维素、乙基纤维素、丙烯酸类塑料增塑剂，可使制品具有透明性和良好的耐紫外线性能。现有的磷酸三(丁氧基乙基)酯的合成方案，主要采用醇醚材料与三氯氧磷，在催化剂的催化作用下，酯化反应，再由精制提纯后，制备得磷酸三(丁氧乙基)酯，但是由于该合成方案中，会产生大量的氯化氢，所以，现有的方案常常采用减压处理的方案，提高磷酸三(丁氧基乙基)酯的纯度。针对上述合成磷酸三(丁氧基乙基)酯的方案，本申请人认为存在不能有效去除和降低反应溶液中氯化氢的含量，导致整体合成方案纯度降低，收率不高的问题。
技术实现思路
为了提高合成磷酸三(丁氧基乙基)酯的纯度和收率，本申请提供一种磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备方法。本申请提供的磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备方法包括下列制备步骤：S1、将催化剂添加至三氯氧磷中，超声分散后冷藏处理，再在低温环境下，按摩尔比5～8:1，将等质量混合的乙二醇和乙二醇单丁醚混合液滴加至三氯氧磷中，在滴加过程中，喷淋吸附氯化氢处理，搅拌混合并保温酯化反应处理，待酯化反应完成后，过滤并收集混合液；S2、将混合液置于真空反应釜中，减压升温，保温保压处理，减压蒸馏并回收溶剂，得粗制品；S3、中和粗制品并按质量比1:3～5，将氯化钠溶液滴加至有机相中，搅拌混合并静置分层，收集有机相并减压蒸馏，脱除溶剂和醇，过滤即可制备得所述磷酸三(丁氧基乙基)酯，该磷酸三(丁氧基乙基)酯制备反应式如下：通过采用上述技术方案，由于本申请先将催化剂有效分散至原材料内部，并冷藏处理，通过在低温环境下，将溶剂滴加至三氯氧磷中酯化反应进行制备，该方案中，通过分散的催化剂使各原料之间形成良好的接触，提高原材料制备的收率，同时通过将混合溶剂在低温环境下滴加至三氯氧磷中的方案，可保证整体酯化反应的平稳进行，在此基础上，显著降低因三氯氧磷挥发所致的物料损失，从而提高产品收率，同时，本申请技术方案通过喷淋吸附氯化氢，降低氯化氢对整体反应的抑制作用，进一步提高了磷酸三(丁氧基乙基)酯的纯度和收率。优选的，步骤S1所述的催化剂为500目钛酸四丁酯复合炭气凝胶颗粒。通过采用上述技术方案，由于本申请采用钛酸四丁酯复合炭气凝胶颗粒，将钛酸四丁酯有效固定在炭气凝胶上，能有效分散化钛酸四丁酯，提高整体催化剂的催化效率，同时，该催化剂在使用过后能重洗收集，洗涤后多次使用，提高了催化剂的循环使用寿命，从而降低了该磷酸三(丁氧基乙基)酯合成的成本，同时本申请优化催化剂的粒径，由于炭气凝胶整体重量较轻，在搅拌过程中会快速的浮在反应液的上部分，能在充分吸附氯化氢的同时，抑制氯化氢的有效扩散现象，从而有效减低产品副产物的产生。优选的，所述催化剂的制备步骤为：S11、取炭气凝胶并将其浸泡至硝酸溶液中，浸泡25～30min后，洗涤干燥，得活化炭气凝胶；S12、按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份海藻酸钠、6～8份活化炭气凝胶和6～8份钛酸四丁酯置于搅拌釜中，加压加热处理，在0.8～1.0MPa、75～85℃下搅拌混合并静置，过滤并收集滤饼，真空冷冻干燥并研磨过500目筛，得催化剂。通过采用上述技术方案，先通过选用孔隙结构发达的炭气凝胶为基材，经硝酸活化改性，将炭气凝胶中的堵塞孔道有效溶解，从而形成贯通孔隙，提高了催化剂材料的孔效率，有效改善催化剂材料对钛酸四丁酯的的负载性能，同时多孔隙的炭气凝胶材料能有效吸附一部分溶液中游离的氯化氢，降低了氯化氢的浓度以提高制备的磷酸三(丁氧基乙基)酯的收率和纯度。优选的，步骤S1所述的低温环境为-55～-50℃。通过采用上述技术方案，由于采用了低温环境进行制备，既能降低酯化反应温度的上升导致氯化氢的溢出速度，同时低温状态下反应温和，显著降低因三氯氧磷挥发效率，从而降低物料由于挥发造成的损失，提高了产品收率。优选的，步骤S1所述的酯化反应处理为在0～2kPa，在0～20℃下保温反应5～10h。通过采用上述技术方案，通过在真空低温环境下酯化反应，能有效抑制反应过程中生成的副产物氯化氢与磷酸酯和醇反应，从而提高了反应物之间的接触效率，从而提高了磷酸三(丁氧基乙基)酯的收率和纯度。优选的，步骤S1所述的喷淋吸附氯化氢采用的是去离子水。通过采用上述技术方案，采用了去离子水对氯化氢进行喷淋处理，通过去离子水的有效吸附，将氯化氢吸附溶解至去离子水中，从而生成盐酸溶液并可进行回收利用。优选的，步骤S2所述的减压蒸馏步骤包括：S21、抽真空至0～100Pa，升温加热至80～90℃，保温保压处理并回收混合溶剂，得粗制品。通过采用上述技术方案，通过减压蒸馏的方案有效回收溶剂，可以有效降低合成的成本，同时回收方案简单易行，操作便捷。优选的，步骤S3具体步骤包括：S31、将碳酸钠水溶液滴加至将粗制品中，搅拌混合并静置，收集有机相并将滴加至有机相中，搅拌混合并静置分层；S32、收集有机相并减压蒸馏，脱除溶剂和醇，即可制备得所述磷酸三(丁氧基乙基)酯。通过采用上述技术方案，由于氯化钠的残留，会导致最终产物的收率降低，纯度下降，所以本申请方案通过将碱洗和盐洗的步骤设置在脱醇之前，可有效保证产品收率及品质，所以最终脱醇收的产物所达到的纯度和收率也是最高的，同时也可以有效减小原料损耗及洗涤水的消耗，降低合成的成本。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请方案通过将钛酸四丁酯复合炭气凝胶颗粒，有效分散化钛酸四丁酯，提高整体催化剂的催化效率和循环使用寿命，从而降低了该磷酸三(丁氧基乙基)酯合成的成本，同时本申请优化催化剂的粒径，由于炭气凝胶整体重量较轻，在搅拌过程中会快速的浮在反应液的上部分，能在充分吸附氯化氢的同时，抑制氯化氢的有效扩散现象，从而有效减低产品副产物的产生。2、本申请用孔隙结构发达的炭气凝胶为基材，经活化改性提高了催化剂材料的孔效率，改善催化剂材料对钛酸四丁酯的的负载性能，同时多孔隙的炭气凝胶材料能有效吸附一部分溶液中游离的氯化氢，降低了氯化氢的浓度，提高了制备的磷酸三(丁氧基乙基)酯的收率和纯度。3、本申请在低温环境进行制备，既能降低酯化反应温度的上升导致氯化氢的有效溢出，同时低温状态下反应温和，显著降低因三氯氧磷挥发所致的物料损失，从而提高产品收率。附图说明图1是本申请提供的一种磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备方法的流程图；图2是本申请实施例1中的磷酸三(丁氧基乙基)酯的色谱图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法，其特征在于，包括下列制备步骤：/nS1、将催化剂添加至三氯氧磷中，超声分散后冷藏处理，再在低温环境下，按摩尔比5～8:1，将等质量混合的乙二醇和乙二醇单丁醚混合液滴加至三氯氧磷中，在滴加过程中，喷淋吸附氯化氢处理，搅拌混合并保温酯化反应处理，待酯化反应完成后，过滤并收集混合液；/nS2、将混合液置于真空反应釜中，减压升温，保温保压处理，减压蒸馏并回收溶剂，得粗制品；/nS3、中和粗制品并按质量比1:3～5，将氯化钠溶液滴加至有机相中，搅拌混合并静置分层，收集有机相并减压蒸馏，脱除溶剂和醇，过滤即可制备得所述磷酸三（丁氧基乙基）酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法，其特征在于，包括下列制备步骤：
S1、将催化剂添加至三氯氧磷中，超声分散后冷藏处理，再在低温环境下，按摩尔比5～8:1，将等质量混合的乙二醇和乙二醇单丁醚混合液滴加至三氯氧磷中，在滴加过程中，喷淋吸附氯化氢处理，搅拌混合并保温酯化反应处理，待酯化反应完成后，过滤并收集混合液；
S2、将混合液置于真空反应釜中，减压升温，保温保压处理，减压蒸馏并回收溶剂，得粗制品；
S3、中和粗制品并按质量比1:3～5，将氯化钠溶液滴加至有机相中，搅拌混合并静置分层，收集有机相并减压蒸馏，脱除溶剂和醇，过滤即可制备得所述磷酸三（丁氧基乙基）酯。


2.根据权利要求1所述的一种磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的催化剂为500目钛酸四丁酯复合炭气凝胶颗粒。


3.根据权利要求2所述的一种磷酸三（丁氧基乙基）酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂的制备步骤为：
S11、取炭气凝胶并将其浸泡至硝酸溶液中，浸泡25～30min后，洗涤干燥，得活化炭气凝胶；
S12、按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份海藻酸钠、6～8份活化炭气凝胶和6～8份钛酸四丁酯置于搅拌釜中，加压加热处理，在0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王霖龙，王屹皓，马明华，
申请(专利权)人：太仓康源化建医药有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32