[发明专利]一种烷基磷酸单酯的合成方法

说明书

一种烷基磷酸单酯的合成方法是以磷酸和P₂O₅混合物为磷酸化试剂，以脂肪醇或脂肪醚为原料，均匀混合后，在真空度0.02‑0.08MＰa，反应温度70‑120℃、搅拌转速200‑700r/min条件下反应1‑15h，得到产品。本发明具有单酯选择性高、单酯含量高，环境友好的优点。

技术领域

本发明涉及一种烷基磷酸单酯的合成方法。

背景技术

近年来，磷酸酯类表面活性剂因其具有低毒、无刺激以及显著的可生物降解性等良好的性能而被广泛的应用。烷基磷酸酯作为磷酸酯类表面活性剂之一，其溶解度、热稳定性、耐硬水、耐酸碱、耐无机盐、耐高温及抗静电等性能均优于一般表面活性剂，因而广泛地应用于化纤油剂、乳化剂、抗静电剂、润滑剂等。

烷基磷酸酯包括单酯、双酯和三酯，烷基磷酸单酯及其盐与其他相比具有性能温和、毒性低、刺激性小、生物降解性好等优点，同时还具有润湿、洗净、增溶、乳化、润滑等多种功能，因而被广泛地应用于日化、纺织、工业清洗等领域。但是目前国内生产和销售的磷酸酯中单酯含量都不高，高含量烷基磷酸单酯绝大部分需要进口，市售产品是单酯和双酯的混合物。由于烷基磷酸单酯和双酯的分离难度大，随着产品纯度和单酯含量升高，价格也急剧增加，另外随着原料的纯度升高，其制备的化妆品和个人少洗护用品安全性也越高。因此开展磷酸单酯类表面活性剂新品种及新技术的研究，尤其是开发制备高纯度烷基磷酸单酯及烷基磷酸双酯合成技术，对促进我国表面活性剂工业的健康发展，以及满足国民经济各部门对表面活性剂的需要是非常必要的。

磷酸酯类表面活性剂合成分两个阶段，第一阶段是磷酸酯的合成，第二阶段皂化。从产品质量的角度分析，合成技术是关键。专利CN 103833785 A采用P₂O₅为磷酸化试剂合成烷基磷酸酯，合成产物为单双酯的混合物，单酯的含量为48-52wt%。工业上采用传统P₂O₅工艺合成磷酸酯中单酯含量为35%-65%，通过改进P₂O₅工艺加水水解最终单酯含量也在75%左右，由于合成产品中含有双酯，因此单酯选择性差。专利CN 104804038 A采用三氯氧磷为磷酸化试剂合成烷基磷酸酯，该反应活性高，反应速度快，但原料三氯氧磷的沸点低容易挥发，生成的副产物HCl会腐蚀设备，且HCl易与ROH反应生成RCl副产物，不利于单酯的生成。专利CN 103012469 A采用磷酸为磷酸化试剂，加入带水剂合成烷基磷酸酯，该工艺合成过程中加入有机溶剂甲苯、二氯乙烷等，不符合绿色工艺的要求。专利CN 104804038A描述了一种磷酸酯的制备方法，其采用超重力旋转反应器，反应器结构复杂，成本高，同时还要采用溶剂稀释剂，其中溶剂稀释剂大多为有毒有害的有机溶剂，不适合工业化生产；90年代天津市轻工化学研究所汪清成等采用多聚磷酸法合成十二烷基磷酸单酯，单酯含量高，但由于采用聚磷酸工艺，废水中含有大量磷酸给后处理带来了极大的困难。因此，绿色合成高含量的烷基磷酸单酯具有现实意义和经济价值。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种单酯选择性高、单酯含量高，环境友好的烷基磷酸单酯的合成方法。

本发明是以磷酸（市售85wt%）和P₂O₅混合物为磷酸化试剂，以脂肪醇（醚）为原料，通过减压反应一步合成烷基磷酸单酯，通过本发明合成的产物中单酯选择性高、单酯含量高，附加值高，可应用于化妆品等高端护肤产品中，同时本发明工艺简单，反应条件温和，反应速度快，是一种环境友好的绿色合成方法。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

以磷酸和P₂O₅混合物为磷酸化试剂，以脂肪醇或脂肪醚为原料，均匀混合后，在真空度0.02-0.08MＰa， 反应温度70-120℃、搅拌转速200-700r/min条件下反应1-15h，得到产品。