[发明专利]一种双烷基次膦酸类化合物或其盐及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物的制备方法，尤其涉及一种双烷基次膦酸类化合物或其盐及其制备方法。

背景技术

稀土的分离目前最为广泛的应有是溶剂萃取，而稀土萃取剂中目前应用最为广泛的溶剂是萃取剂2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯（P507），其具有优良的萃取性能和分离系数，但是P507存在反萃酸度高，萃取过程也产生的废弃物污染环境等问题。

双烷基次膦酸由于其pKa较高，其具有反萃酸度较低的优势。目前合成双烷基次膦酸的方法主要有以下几种：1）格氏试剂法，由卤代烷烃制备格氏试剂与亚磷酸二乙酯（或者亚磷酸二丁酯）进行反应之后进行氧化制得；2）烯烃的自由基加成，一般采用次亚磷酸钠和烯烃在引发剂的存在下，进行自由基加成制得。这两种方法都不能直接从卤代烷烃直接制备双烷基次膦酸，方法一的格氏试剂法首先得制备格氏试剂，这种方法具有一定的危险性，且放大实施不方便；方法二中的自由基加成，也需要制备烯烃，且需要加入较多或者分批加入引发剂，这样反应时间长，成本也较高。二-(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸（Cyanex272）是美国氰特公司生产的一种双烷基次膦酸萃取剂，作为镍钴分离已经获得广泛的应用，对中重稀土元素的分离具有很好的分离因数。其合成是用二异丁烯与PH₃，加入引发剂在一定温度和压力下发生自由基加成反应，再通过H₂O₂在酸性条件下进行氧化水解，得到约85%的产物。该方法步骤多，原料PH₃为剧毒物，反应需要酸性条件，因此对设备要求高，且产品中常常伴有其它副产物，影响萃取剂的萃取性能。

发明内容

为了解决上述现有存在的技术问题和不足，本发明提供了一种反应步骤短、条件温和、副反应少、反应过程更加环保的方法来制备双烷基次膦酸类化合物或其盐，具体发明技术方案如下：

一种双烷基次膦酸类化合物或其盐，其双烷基次膦酸类化合物或其盐的通式为如式I所述：

其中R¹ 为氢、取代或者未被取代的C₁-C₂₀的烷基、取代或者未被取代的C₅-C₈的环烷基、取代或未被取代的芳基、取代或未被取代的苄基；

R²为取代或者未被取代C₁-C₂₀的烷基、取代或者未被取代的C₅-C₈的环烷基、取代或未被取代的芳基、取代或未被取代的苄基；

M为H、碱金属离子、碱土金属离子或者铵根离子；

一种双烷基次膦酸类化合物或其盐的制备方法，包括如下步骤一；

将下式A所示的化合物与下式B所示的化合物在催化剂PdL_n、碱、惰性溶剂存在的条件下，在氮气的保护下、加热温度为80-180℃条件下反应10-30 h，进行如下所示的交叉耦联反应得到双烷基次膦酸类化合物或其盐的步骤；

其中R¹ 为氢、取代或者未被取代的C₁-C₂₀的烷基、取代或者未被取代的C₅-C₈的环烷基、取代或未被取代的芳基、取代或未被取代的苄基；

R²为取代或者未被取代的C₁-C₂₀的烷基、取代或者未被取代的C₅-C₈的环烷基、取代或未被取代的芳基、取代或未被取代的苄基；

M为H、碱金属离子、碱土金属离子或者铵根离子；

B中X为卤素。

进一步的：所述R¹和R²中，所述的取代是指被下列一个或多个取代基取代：C₁-C₄的烷基、C₃-C₁₀的环烷基、卤素、酯基、烷氧基。

进一步的，所述制备方法中还包括如下步骤；

步骤二：对上述步骤一得到的产物进行PNMR检测反应的步骤；

步骤三：将上述步骤二所得反应液经过过滤、加适量水、酸化，有机溶剂萃取得到有机层的步骤；

步骤四：将步骤三得到有机层进行干燥、过滤、减压去除溶剂的步骤。