[发明专利]一种环状膦酸酐的生产方法及装置

说明书

本发明公开了一种环状膦酸酐的生产方法及装置，属于化工技术领域。本发明要解决的技术问题是提供一种高效、低成本生产环状膦酸酐的方法。该方法包括：a、将双酰卤与含羧酸、或者含羧酸和水的物料混合进行反应；回收低沸点馏分，得馏分A和残留物；将残留物进行蒸馏，取蒸出物，得环状膦酸酐；将馏分A与水反应后，返回步骤a循环使用。本发明创造性的提出了一种循环生产环状膦酸酐的工艺，将反应副产物酰卤、卤化氢、水等低沸点馏分蒸出，并将其转化为相应羧酸后即可循环用于制备环状膦酸酐，同时以高收率获得高质量的环状膦酸酐，具有巨大的工业价值。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种环状膦酸酐的生产方法及装置。

背景技术

环状膦酸酐可用于制备阻燃剂、生物杀灭剂，目前环状膦酸酐主要通过双酰卤与丙烯酸反应制备得到(US4138433)，反应式如下：

但是，该方法存在以下缺点：每得到1分子的环状膦酸酐会产生1分子β-卤丙酰卤，原子经济性不高；反应物丙烯酸价格远高于乙酸，增加了原材料成本；副产物β-卤丙酰卤为极高毒性物质，且易燃、遇水猛烈反应，危险性大，且用途有限。

因此，目前急需一种高效、低成本生产环状膦酸酐的方法，以满足市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、低成本生产环状膦酸酐的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种环状膦酸酐的生产方法，该方法包括以下步骤：

a、将双酰卤与物料A混合进行反应，生成环状膦酸酐、酰卤和卤化氢；所述物料A为羧酸，或者羧酸和水的混合物，或者羧酸、水和卤化氢的混合物，或者羧酸和卤化氢的混合物；

b、回收含有酰卤的低沸点馏分，得馏分A和残留物；

c、分离纯化残留物，即得环状膦酸酐；

其中，所述双酰卤为所述羧酸为所述环状膦酸酐为

R₁选自C1～C8环烷基、C1～C8烯基、取代或未取代的C1～C18烷基或取代或未取代的C1～C14芳基；所述取代C1～C18烷基的取代基为卤素，卤原子个数为1～3个；所述取代C1～C14芳基的取代基选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、C1～C4烷基单取代或双取代的氨基或取代或未取代的C1～C15芳烷基；所述取代C1～C15芳烷基的取代基选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、C1～C4烷基单取代或双取代的氨基中的一种；

R₂选自氢或C1～C4烷基；

R₃选自氢、取代或未取代的苯基或C1～C6烷基；所述取代芳基的取代基为卤素或C_1-4烷基；当取代芳基的取代基为卤素时，卤原子个数为1～3个；

R₄选自甲基、乙基、正丙基或异丙基；

X选自Cl或Br。

其中，上述所述的环状膦酸酐的生产方法中，还包括以下步骤：

d、将步骤b所得馏分A与水反应后，得含有卤化氢的羧酸、或者含有卤化氢和水的羧酸，将所得含有卤化氢的羧酸或者含有卤化氢和水的羧酸作为步骤a物料A的一部分或全部循环使用。

优选的，上述所述的环状膦酸酐的生产方法中，R₁选自C1～C6烷基，R₃选自C1～C6烷基。

更优选的，上述所述的环状膦酸酐的生产方法中，R₁为甲基，R₂为氢，R₃选自氢或甲基，R₄选自甲基或乙基，X为Cl。