[发明专利]一种三丁基甲基碘化膦的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物合成领域，特别涉及一种三丁基甲基碘化膦的合成方法。

背景技术

三丁基甲基碘化膦是非常重要的中间体化合物，其应用非常广泛。现有的制备三丁基甲基碘化膦的方法反应时间长、溶剂不易回收再利用、产率较低、不易提纯且产物纯度低。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种安全可靠的三丁基甲基碘化膦的合成方法，本发明方法反应温度低、反应时间短、溶剂易于回收，产率及产物纯度高。

本发明的技术方案为：

一种三丁基甲基碘化膦的合成方法，包括步骤：

1）丁基卤化镁的制备

在惰性气体保护下，向盛有1mol镁屑的反应容器中加入混合溶剂80-120mL，加热至30-50℃后，向反应容器中缓慢加入卤丁烷，同时滴加0.8-1.2mL碘甲烷；在加入卤丁烷的同时继续升温至40-60℃；在加入0.2-0.25mol卤丁烷时，补加250-350mL所述混合溶剂，然后继续缓慢加入0.73-0.85mol卤丁烷，待卤丁烷加入结束后，搅拌反应0.5-1.2h，得丁基卤化镁；所述混合溶剂为二甲苯和四氢呋喃的混合溶剂，二甲苯与四氢呋喃的体积比为4:1-6:1；

2）三丁基膦的制备

待步骤1）所得反应液冷却至0-10℃时，缓慢滴入0.28-0.35mol三氯化磷，1.5-2.5小时内滴加完毕，滴加完三氯化磷后继续搅拌反应1.5-2.5小时，然后减压精馏得三丁基膦；

3）三丁基甲基碘化膦的制备

将1mol减压精馏得到的三丁基膦放入用氮气置换的反应容器中，加入180-250mL乙酸乙酯，加热至33-37℃，以1-2滴每秒的速度滴加0.6-0.75mol碘甲烷，滴加完毕保持温度35-38℃，搅拌反应1-3小时；反应完毕降温至28℃以下，产生结晶；过滤，干燥，得三丁基甲基碘化膦。

作为优选方案，步骤1）中所述卤丁烷为氯丁烷。采用氯丁烷制备格式试剂，成本低，同时以氯丁烷为原料，产率高且反应更容易控制。

作为优选方案，步骤1）所述混合溶剂中，二甲苯与四氢呋喃的体积比为5:1。

作为优选方案，所述惰性气体为氮气。以氮气作为保护气，成本低且安全性高。

本发明的有益效果为：

1、本发明的合成过程中，步骤1）反应完毕，不需要经过纯化处理，直接加入三氯化磷，进入步骤2），减少纯化步骤，增加收率。

2、本发明步骤1）采用二甲苯与四氢呋喃的混合溶剂，且两者体积比为4:1-6:1，使用该混合溶剂，步骤1）反应条件温和，收率高，且该混合溶剂易于回收再利用。

3、以碘甲烷作为制备格式试剂的引发剂，用量少，引发速度快。

4、混合溶剂分批加入，较大程度提高收率，本发明方法步骤2）中丁基膦的收率达90.2%。

5、采用减压精馏的方式，提纯三丁基膦，所得产物纯度高，纯度达99%以上。

6、使用三丁基膦制备三丁基甲基碘化膦过程中，以乙酸乙酯作为溶剂，反应速度快、反应条件温和、产率高、产物易于提纯且产物纯度高，步骤3）的产率达93.35%，产物纯度为99.2%。

具体实施方式

实施例1

三丁基甲基碘化膦的合成方法，包括步骤：

1）丁基氯化镁的制备：

将24g镁屑放入干燥的2L四口烧瓶中，抽真空用氮气置换两次后，加入二甲苯和四氢呋喃的混合液100ml（二甲苯与四氢呋喃体积比5:1）。浴热至40℃慢慢加入氯丁烷，同时滴加1ml碘甲烷。加入氯丁烷的过程中继续加热至50℃，当温度上升时反应进行，此时开动搅拌，控制温度为50℃。当加入21.5g氯丁烷时补加二甲苯和四氢呋喃的混合液300ml，继续滴加71g氯丁烷，1.5小时滴完氯丁烷，待氯丁烷滴加完毕后，搅拌1小时，反应结束，降温备用。

2）三丁基膦的制备：

待降温至5℃时，向步骤1）所得反应液中缓慢滴入40g三氯化磷（继续氮气保护），控制液体温度为5℃，三氯化磷两小时滴加完毕。滴毕继续搅拌2小时，转入精馏设备中进行减压精馏，得三丁基磷183.9g，纯度为99.3%，收率为90.2%。

3）三丁基甲基碘化膦的制备