[发明专利]一种三甲基膦的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，尤其涉及一种三甲基膦的制作方法。

背景技术

三甲基膦是体积最小的三级膦，是一种非常强的配体，能与许多金属如铁、钴、镍、铜、金、银、钯、铂、钙、铑、铝、钛等形成稳定的配合体。这些金属配合体可用做许多化学反应如聚合、催化氢化、羰基化、置换反应的催化剂；三甲基膦本身还是一个清洁的还原剂，如可将醇还原成烷羟：

CH₃OH+P(CH₃)₃→(CH₃)₃PO+CH₄

三甲基膦还可以用作制备离子液体的原料。离子液体有着广阔的应用前景，如可用作化学反应的溶剂，电化学设施的电解质、抗静电剂、润滑剂等，三甲基膦还可被用作制做医药、农药等精细化工产品的中间体。

文献报道的制做三甲基膦的方法很多，如：

①较高温度下由磷化氢与氯甲烷反应，以活性炭为催化剂，先制得氯化四甲基磷，然后高温(420℃)分解氯化四甲基磷得三甲基膦；

该方法以磷化氢为原料，不但来源成问题，而且不安全。因此，该法不适于工业化生产。

②在较高温度下，以活性炭为催化剂、由黄磷与氯甲烷反应；

(收率10％)此法收率太低。

③由亚磷酸三苯酯与碘化甲基镁反应；

用该法可以制得纯度较高的三甲基膦，但原料碘甲烷和亚磷酸三苯酯价格昂贵。

④在低温下由甲基锂与三氯化磷反应；

但是所用药甲基锂制做困难，价格昂贵，也不适于工业化生产。

⑤现在的方法：是由三氯化磷与卤化甲基镁反应，制作三甲基膦；

PCL₃+3CH₃MgX→P(CH₃)₃+3MgCLX

式中“X”为CL、Br或I

氯甲烷不易镁反应、溴甲烷及碘甲烷反应活性好，易与镁发生反应，获得溴化甲基镁及碘化甲基镁格式反应液。但是碘甲烷价格高，而且碘甲烷毒性大，因此不宜于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种三甲基膦的制作方法，该方法以溴甲烷、镁粉和三氯化磷为主要原料，合成三甲基膦，质量好，成本低，适用于工业化大生产。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种三甲基膦的制作方法，包括下列步骤：

1、制作溴化甲基镁反应液

在氮气保护下，将经过脱水的溶剂(含水量低于0.1％)、镁粉加入到干燥的反应容器中，加入少量的引发剂(按镁粉质量的0.1％-0.5％)如碘、碘甲烷或二溴乙烷。在搅拌下慢慢从底部通入溴甲烷气体(流速0.1克-2.5克/min)，开始反应前的温度(30℃-50℃)要适当高些(因不同引发剂而确定反应起始温度)。当反应开始(内温突然快速升高)后，用水适当冷却，控制反应混合物的温度在10℃-80℃，以30℃-60℃为好。温度太低时，反应速度慢，太高时，容易发生副反应；

CH₃Br+Mg→CH₃MgBr

CH₃Br+CH₃MgBr→CH₃CH₃+MgBr₂

反应可在常压(大气压)下进行，也可在压力下进行。

在常压(大气压)下进行反应时，溶剂和溴甲烷都分两次加入，在两次加入溴甲烷中间第二次加入溶剂，前后两次加入的溶剂质量比为1∶4-7，优选1∶6，前后两次加入的溴甲烷质量比为1∶9.5-13。

在压力下反应时，控制反应压力在0.1MP-0.7MP，为防止压力过高，溴甲烷分两次通入，首次通入溴甲烷，当格式反应液降温至20℃时，第二次通入溴甲烷，前后两次通入溴甲烷质量比为1∶0.9-1.5。

根据反应混合物的温度调节溴甲烷的通入速度(0.1-2.5克/min)，太慢时会延长反应周期，降低生产效率；太快时，有可能造成溴甲烷反应不完全而损失，或者因溴甲烷局部过量引起副反应。

溴甲烷与镁粉的摩尔比可为1∶1.0-1.2，以1∶1.1为好。总之，镁要适当过量，以避免副反应的发生。