双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃的合成工艺 技术领域 本发明设计一种催化剂配体的合成工艺,特别设计一种双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃的 合成工艺。
背景技术 双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃是一种工业上广泛应用的金属螯合物,可作为均相催化剂 的配体。 它是一种有机磷化合物,含有两个磷原子,且每个磷原子都可作为配原子向过 渡金属提供孤电子对,即为双齿膦配体。 从而能将两个过渡金属原子连接起来,形成双 核桥式配合物,使两个金属锁在近距离的配体体系内。 双齿膦配体是桥联两个低氧化态 过渡金属原子的最佳配体。 可以作为金属催化剂的配体,使反应从非均相转变为均相, 同时带有一定的选择性。
双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃可以与氯化镍或氯化钯等反应,制备成均相催化剂,广泛 应用于工业催化 :烯烃的氢化、硝基苯的加氢还原、烯烃氧化、格式试剂与卤代烃的偶 联等反应。
目前为人熟知的双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃包括 :
1,2- 双 ( 二苯基膦 ) 乙烷,双二苯基膦甲烷,1,3- 双 ( 二苯基膦 ) 丙烷,1, 4- 双 ( 二苯基膦 ) 丁烷双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃的合成,现有的方法是 :
将金属锂和三苯基膦反应,生成二苯基膦基锂和苯基锂,再低温滴加氯代叔丁 烷,以分解苯基锂。 反应充分后,低温滴加二氯烷烃。 生成最终产物。
反应原理如下 :
Ph3P+2Li → Ph2Pli+PhLi
PhLi+ClC(CH3)3 → PhC(CH3)3+LiCl
2Ph2Pli+ClRCl → Ph2PRPPh2
其中 R 是含有 1-4 个碳原子的烷基
该方法成本较高,收率一般,容易生成其他副产物。
发明内容 :
本专利提供一种新的双 ( 二苯基膦基 ) 烷烃合成工艺,不使用氯代叔丁烷,有机 溶剂的用量少,产品收率高,成本低。 工艺具体包括以下步骤 :
(1) 先将金属锂和三苯基膦在有机溶剂中反应,氮气氛下保护,反应充分进行 后。 冰浴保温至 0℃~ 20℃,向反应液中滴加水。
(2) 配置碱溶液,加入上述溶液中。
(3) 再向该反应液中滴加二氯烷烃,加热到 30℃~ 80℃,保温 1 ~ 3 个小时,反 应完毕。
(4) 过滤,并用水冲洗掉无机盐。
(5) 后处理得到产品。该方法的机理如下,
Ph3P+2Li → Ph2Pli+PhLi
PhLi+H2O → Ph+LiOH
Ph2Pli+H2O → Ph2PH+LiOH
2Ph2PH+Cl-R-Cl → Ph2P-R-PPh2
其中 R 是含有 1-4 个碳原子的烷基
该路线通过加入水,将二苯基锂转变为二苯基膦烷,避免使用氯代叔丁烷。 降 低了成本。
所使用的水应该避免用自来水,或一般的工业用水,因为其中所含的氧化物, 金属离子,和其它杂质会影响反应的效果,优选去离子水,蒸馏水,或其他方式制的的 纯水。
碱性试剂水溶液可以是氢氧化钠水溶液,也可以是氢氧化钾水溶液,或者氢氧 化锂水溶液,或者碳酸钾水溶液,碳酸钠水溶液,三乙胺水溶液,三甲胺水溶液。
碱性试剂水溶液的浓度,优选 20%~ 80% 具体实施方式 实施例 1 :
反应瓶内通氮气,加入干燥的 75 毫升四氢呋喃,称取 14 克锂片,投入瓶中。 然 后再加入 26.2 克三苯基膦。 搅拌反应 3 小时。 溶液为深红色。
降温到 0℃,滴加 5.4 克水。 30 分钟滴毕。 溶液内有白色结晶出现。 常压蒸 馏 THF。 浓缩至三分之一体积时,降温至室温,将质量分数 56%氢氧化钾水溶液 13.75 克,滴加进溶液,15 分钟滴完。
滴加 4 毫升 1,2- 二氯乙烷,15 分钟滴完,加热至 50℃,保温 1 小时。 降温加 水 100 毫升。 搅拌,过滤,干燥。
用甲苯乙醇的混合溶剂重结晶,得到 18 克白色晶体。 HPLC 纯度> 98%
熔点 :138℃~ 140℃
实施例 2 :
反应瓶内通氮气,加入干燥的 80 毫升四氢呋喃,称取 14 克锂片,投入瓶中。 然 后再加入 26.2 克三苯基膦。 搅拌反应 3 小时。 溶液为深红色。
降温到 0℃,滴加 5.4 克水。 30 分钟滴毕。 溶液内有白色结晶出现。 常压蒸馏 THF。 浓缩至三分之一体积时,降温至室温,将质量分数 56%氢氧化钾水溶液 14 克,滴 加进溶液,15 分钟滴完。
滴加 4.8 毫升 1,3- 二氯丙烷,15 分钟滴完,加热至 50℃,保温 2 小时。 降温 加水 100 毫升。 搅拌,过滤,干燥。
用甲苯乙醇的混合溶剂重结晶,得到 17.4 克白色晶体。 HPLC 纯度> 98%
熔点 :63℃ -65℃
实施例 3 :
反应瓶内通氮气,加入干燥的 80 毫升四氢呋喃,称取 14 克锂片,投入瓶中。 然 后再加入 26.2 克三苯基膦。 搅拌反应 3 小时。 溶液为深红色。
降温到 0℃,滴加 5.4 克水。 30 分钟滴毕。 溶液内有白色结晶出现。 常压蒸馏 THF。 浓缩至三分之一体积时,降温至室温,将质量分数 56%氢氧化钾水溶液 14 克,滴 加进溶液,15 分钟滴完。
滴加 5.6 毫升 1,4- 二氯丁烷,15 分钟滴完,加热至 50℃,保温 3 个小时。 降 温加水 100 毫升。 搅拌,过滤,干燥。
用乙酸乙酯重结晶,得到 17.8 克白色晶体。 HPLC 纯度> 98%
130℃—— 137℃5