Diphenylphosphine oxit, Công thức phân tử C12H11op, CAS 4559-70-0, Bột màu vàng đến cam, hơi hòa tan trong nước, hút ẩm mạnh, là một thuốc thử hóa học thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm. Nó là một bộ tổng hợp hữu cơ quan trọng được sử dụng rộng rãi trong việc tổng hợp các loại thuốc trừ sâu và phối tử phosphine chirus, và có thể thay thế các cyanua kim loại kiềm như các chất kết hợp để tổng hợp các hợp chất dị vòng trong điều kiện nhẹ, chẳng hạn như thuốc diệt cỏ. Theo xúc tác kim loại, oxit diphenylphosphin có thể được thêm vào các alkynes để tạo thành các hợp chất olefin stereoselective cao. Trong điều kiện vi sóng, oxit diphenylphosphin có thể phản ứng với olefin mà không cần bất kỳ dung môi hoặc chất xúc tác nào. Ph2P (O) H phản ứng với Difluorochloromethane để tạo thành Difluoromethyl diphenyl phosphine oxit, phản ứng thêm với aldehyd hoặc ketone để tạo thành 1, 1- Difluoroalken.
|
Công thức hóa học |
C12H11op |
|
Khối lượng chính xác |
202 |
|
Trọng lượng phân tử |
202 |
|
m/z |
202 (100.0%), 203 (13.0%) |
|
Phân tích nguyên tố |
C, 71.28; H, 5.48; O, 7.91; P, 15.32 |
|
|
|
Tài sản hóa học
Khả năng phản ứng:
Liên kết oxy phốt pho trong oxit diphenylphosphin có khả năng phản ứng cao và có thể tham gia vào các phản ứng tổng hợp hữu cơ khác nhau, chẳng hạn như phản ứng ghép, phản ứng bổ sung, v.v.
Sự ổn định:
Ổn định trong bầu không khí trơ và nhiệt độ phòng, nhưng khả năng chống ẩm nên được tính đến vì nó nhạy cảm với độ ẩm.
Độc tính:
Thuộc về các chất độc tính thấp, nhưng vẫn cần được xử lý theo quy trình vận hành an toàn hóa học.
Diphenylphosphine oxit. Cấu trúc hóa học và khả năng phản ứng độc đáo của nó làm cho nó được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như tổng hợp thuốc trừ sâu, phát triển phối tử chirus, chuẩn bị thuốc chống lại phản ứng của Wittig Horner, chất xúc tác công nghiệp, v.v.
DPPO đóng một vai trò quan trọng trong tổng hợp thuốc trừ sâu, đặc biệt là một chất trung gian quan trọng trong tổng hợp thuốc diệt cỏ.
2.1 Tổng hợp thuốc diệt cỏ
Tổng hợp paraquat: DPPO có thể thay thế xyanua kim loại kiềm trong điều kiện nhẹ như một tác nhân ghép để tổng hợp hợp chất dị vòng, được sử dụng để tổng hợp paraquat thuốc diệt cỏ. Paraquat là một loại thuốc diệt cỏ liên hệ không chọn lọc được sử dụng rộng rãi để kiểm soát cỏ dại ở đất nông nghiệp.
Thuốc diệt cỏ khác: DPPO cũng có thể được sử dụng để tổng hợp các loại thuốc diệt cỏ khác. Bằng cách điều chỉnh các điều kiện đáp ứng và tỷ lệ nguyên liệu thô, các hợp chất có các hoạt động thuốc diệt cỏ khác nhau có thể được chuẩn bị.
2.2 Synergists thuốc trừ sâu
Tăng cường hiệu quả của thuốc: DPPO và các dẫn xuất của nó có thể được kết hợp với các hoạt chất thuốc trừ sâu để cải thiện tính thấm và độ bám dính của thuốc trừ sâu, do đó tăng cường hiệu quả của thuốc.
Giảm liều: Bằng cách tăng hiệu quả, việc sử dụng thuốc trừ sâu có thể giảm, giảm ô nhiễm môi trường.
Ứng dụng trong sự phát triển của các phối tử chirus
Các phối tử chirus đóng một vai trò quan trọng trong tổng hợp không đối xứng, và DPPO là một nguyên liệu thô quan trọng để tổng hợp các phối tử phosphine chirus.
3.1 Tổng hợp các phối tử photphine chirus
Phản ứng khớp nối: DPPO (PH2 (O) H) có thể trải qua phản ứng khớp nối với Trifluoromethanesulfonic Acid ester este để tạo ra chất trung gian oxit phosphine, sau đó được giảm để thu được diphenylarylphosphine, một loại phối tử thường được sử dụng.
Xúc tác chirus: Các phối tử photphine chirus thể hiện tính stereoselect tính tuyệt vời trong các phản ứng xúc tác không đối xứng và có thể được sử dụng để tổng hợp các hợp chất với hoạt động quang học cụ thể.
3.2 Phát triển sản phẩm hạ nguồn
Tổng hợp phân tử phức tạp: Sử dụng DPPO làm nguyên liệu thô, một loạt các phân tử chirus phức tạp có thể được tổng hợp, chẳng hạn như 1, 2- bis (biphenylphosphomethyl) - Ứng dụng benzene, 2-
Vật liệu chức năng: Các phối tử phosphine chirus cũng có thể được sử dụng để chuẩn bị các vật liệu chirus với các chức năng đặc biệt, như tinh thể chất lỏng chirus, chất mang chất xúc tác chirus, v.v.
Ngoài các khu vực ứng dụng chính được đề cập ở trên, DPPO cũng đã chứng minh giá trị ứng dụng tiềm năng trong nhiều trường khác.
6.1 Thuốc thử hóa học
Thuốc thử phòng thí nghiệm phổ biến:Diphenylphosphine oxitlà một thuốc thử tổng hợp hữu cơ thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm, có thể được sử dụng để researh và phát triển các phản ứng tổng hợp hữu cơ khác nhau.
Thuốc thử phân tích: Trong hóa học phân tích, DPPO có thể được sử dụng như một chất tiêu chuẩn hoặc thuốc thử để phân tích định tính hoặc định lượng.
6.2 Trung gian dược phẩm
Tổng hợp thuốc: DPPO và các dẫn xuất của nó có thể được sử dụng làm chất trung gian trong tổng hợp thuốc và tham gia vào quá trình chuẩn bị các loại thuốc khác nhau.
Phát triển thuốc: Trong phát triển thuốc, DPPO có thể được sử dụng để tổng hợp các hợp chất với các hoạt động sinh học cụ thể, cung cấp các phân tử ứng cử viên để phát triển thuốc mới.
6.3 Khoa học vật liệu
Chuẩn bị các vật liệu chức năng: DPPO và các dẫn xuất của nó có thể được sử dụng để chuẩn bị các vật liệu với các chức năng đặc biệt, chẳng hạn như vật liệu quang điện tử, vật liệu từ tính, v.v.
Vật liệu nano: Trong lĩnh vực vật liệu nano, DPPO có thể được sử dụng làm công cụ điều chỉnh bề mặt hoặc chất ổn định để cải thiện khả năng phân tán và ổn định của vật liệu nano.
DPPO, là một chất trung gian tổng hợp hữu cơ quan trọng, đã cho thấy giá trị ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như tổng hợp thuốc trừ sâu, phát triển phối tử chirus, chuẩn bị thuốc thử phản ứng Wittig Horner và chất xúc tác công nghiệp. Cấu trúc hóa học và phản ứng độc đáo của nó cung cấp sự tiện lợi cho ứng dụng của nó trong tổng hợp hữu cơ. Với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp liên quan và đổi mới công nghệ liên tục, nhu cầu thị trường sẽ tiếp tục phát triển. Trong khi đó, các quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt cũng sẽ khuyến khích các doanh nghiệp tăng cường và nỗ lực phát triển trong công nghệ tổng hợp xanh, thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp DPPO.
DPPO là một trung gian quan trọng trong tổng hợp hữu cơ. Nhìn chung, các thuốc thử được sử dụng trong các phương pháp sản xuất công nghiệp hiện tại rất tốn kém và yêu cầu điều kiện khan và không có oxy tuyệt đối, vì vậy quá trình tổng hợp quy mô lớn là khó khăn. Do đó, nó có ý nghĩa thực tế để cải thiện phương pháp tổng hợp của DPPO và phát triển một tuyến đường quy trình với hoạt động tương đối đơn giản và chi phí thấp. Bằng cách xem xét tài liệu, chúng tôi đã thiết kế một phương pháp một nồi để tổng hợp hợp chất mục tiêu và khám phá các điều kiện đáp ứng cụ thể của phương pháp này.
Phương pháp tổng hợp cụ thể của oxit diphenylphosphin như sau:
Cân 23,3 g (0. 175 mol · l -1) của Alcl3 khan (tốt nhất là trong các máy tính bảng và khối) và 2 0. Trong hệ thống sấy, khuấy ở 60 độ cho đến khi chất rắn Alci3 về cơ bản được hòa tan. Sau khi đáp ứng ở 80 độ trong 30 phút, ở 100 độ trong 30 phút và ở 120 độ trong 1 giờ, tăng nhiệt độ lên 145 độ trong 6 giờ. Sau khi dung dịch đáp ứng được làm mát đến nhiệt độ phòng, thêm 50 ml toluene vào bể nước và từ từ đổ dung dịch vào nước 60 ml và axit clohydric cô đặc 20 ml. Khuấy hoàn toàn và thủy phân (30 độ - 40 độ) để tách lớp hữu cơ. Lớp nước được chiết bằng toluene (50 ml × 5), hợp nhất các lớp hữu cơ, rửa chúng bằng 10% NaOH 100 ml theo lô, rửa chúng thành trung tính (ph 6-7) và tách lớp toluene. Làm khô natri sunfat khan, làm bay hơi toluene dưới áp suất giảm để thu được chất lỏng màu vàng nhạt và trong suốt, đóng băng nó trong tủ lạnh để thu được 17,6 g chất rắn trắng, kết tinh lại với độ ẩm của héo. Nội dung được xác định bởi HPLC là 95,6%.
Diphenylphosphin oxit (DPPO), như một chất trung gian tổng hợp hữu cơ quan trọng, có một loạt các ứng dụng trong các lĩnh vực như thuốc trừ sâu, dược phẩm và khoa học vật liệu. Có nhiều phương pháp tổng hợp khác nhau, mỗi phương pháp có điều kiện và ưu điểm phản ứng độc đáo và bất lợi. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về các phương pháp tổng hợp chính của oxit diphenylphosphin.
1.1 Nguyên tắc phản ứng
Phương pháp này sử dụng phốt pho oxychloride (POCL) làm nguyên liệu thô. Đầu tiên, nhóm phenyl được giới thiệu thông qua phản ứng của thủ công Friedel để tạo ra diphenylphosphine clorua (pH pCl). Sau đó, phosphine clorua được giảm thành oxit diphenylphosphin bằng cách sử dụng các tác nhân khử như nhôm nhôm hydride (lialh).
1.2 Các bước phản ứng
Phản ứng của Friedel Crafts: Theo xúc tác của nhôm clorua khan (ALCL3), POCL và benzen trải qua phản ứng thủ công Friedel ở nhiệt độ cao để tạo pH pCl.
Phản ứng giảm: pH pCl được phản ứng với herdride nhôm lithium trong dung môi trơ để làm giảm phosphine clorua thành oxit diphenylphosphin.
1.3 Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: Nguyên liệu thô rất dễ lấy và các điều kiện đáp ứng tương đối nhẹ.
Nhược điểm: Tinh chế pH trung gian là khó khăn và năng suất tương đối thấp (khoảng 37%). Ngoài ra, việc giảm các tác nhân như herdride nhôm lithium rất tốn kém và yêu cầu các biện pháp phòng ngừa an toàn nghiêm ngặt trong quá trình hoạt động.
2.1 Nguyên tắc phản ứng
Phương pháp này sử dụng diethyl phosphite làm nguyên liệu thô, đầu tiên phản ứng với thuốc thử Grignard (như phenyl magiê bromide phmgbr) để tạo ra muối magiê diphenylphosphine, sau đó thu đượcdiphenylphosphine oxitthông qua điều trị bằng axit.
2.2 Các bước phản ứng
Phản ứng của Grignard: Phản ứng diethyl phosphite với thuốc thử Grignard trong dung môi trơ để tạo ra muối magiê diphenylphosphine.
Điều trị bằng axit: Phản ứng muối magiê diphenylphosphine bằng axit (như axit hydrochloric) để thu được oxit diphenylphosphin.
2.3 Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: Các điều kiện đáp ứng tương đối nhẹ và năng suất cao.
Nhược điểm: Việc chuẩn bị và lưu trữ thuốc thử Grignard đòi hỏi các biện pháp phòng ngừa an toàn nghiêm ngặt và các sản phẩm phụ có thể được tạo ra trong quá trình phản hồi, đòi hỏi phải tinh chế tiếp theo.
3.1 Nguyên tắc phản ứng
Phương pháp này sử dụng oxit triphenylphosphine (pH po) làm nguyên liệu thô và chuyển đổi oxit triphenylphosphine thành oxit diphenylphosphin thông qua việc giảm các hợp chất natri và polyol kim loại.
3.2 Các bước phản ứng
Phản ứng giảm: Trong khí quyển khí trơ, oxit triphenylphosphine được trộn với các hợp chất natri và polyol kim loại (như ethylene glycol) trong một dung môi hydrocarbon không phân cực (như toluene) và trải qua phản ứng kỹ lưỡng ở nhiệt độ cao để tạo ra muối.
Phản ứng thủy phân: Phản ứng natri diphenylphosphin oxit với nước để thu được oxit diphenylphosphin.
3.3 Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: Oxit triphenylphosphine nguyên liệu thô có thể thu được thông qua các chất phụ công nghiệp với chi phí thấp hơn. Các điều kiện đáp ứng tương đối nhẹ và chênh lệch điểm sôi giữa dung môi và benzen phụ là lớn, có lợi cho phục hồi dung môi và tinh chế produt.
Nhược điểm: Việc sử dụng natri kim loại đòi hỏi các biện pháp phòng ngừa an toàn nghiêm ngặt và các chất phụ có thể được tạo ra trong quá trình phản ứng, đòi hỏi phải tinh chế tiếp theo.
4.1 Phương pháp thủy phân clorua diphenylphosphine
Phương pháp này sử dụng diphenylphosphine clorua làm nguyên liệu thô và thu được oxit diphenylphosphin thông qua phản ứng thủy phân. Tuy nhiên, do khó khăn trong việc tinh chế clorua diphenylphosphine và kiểm soát chặt chẽ các điều kiện đáp ứng thủy phân, phương pháp này phải chịu những hạn chế nhất định trong các ứng dụng thực tế.
4.2 Phương pháp tổng hợp hỗ trợ vi sóng
Trong những năm gần đây, tổng hợp có hỗ trợ vi sóng đã được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ. Phương pháp này sử dụng hệ thống sưởi vi sóng nhanh và đồng đều để tăng tốc quá trình đáp ứng và cải thiện hiệu quả đáp ứng. Tuy nhiên, để tổng hợp oxit diphenylphosphin, tổng hợp hỗ trợ vi sóng vẫn còn trong giai đoạn researh và chưa được công nghiệp hóa.
5.1 So sánh các phương pháp tổng hợp
Phương pháp giảm Friedel Crafts: Các nguyên liệu thô có sẵn, nhưng năng suất thấp và chi phí của chất khử rất cao.
Phương pháp Reaget Grignard: Các điều kiện đáp ứng là nhẹ và năng suất cao, nhưng việc chuẩn bị và lưu trữ các thuốc thử Grignard đòi hỏi sự chú ý nghiêm ngặt đến an toàn.
Phương pháp chuyển đổi oxit triphenylphosphine: chi phí nguyên liệu thấp, điều kiện đáp ứng nhẹ và tốc độ thu hồi dung môi cao, nhưng việc sử dụng natri kim loại đòi hỏi phải có biện pháp phòng ngừa an toàn nghiêm ngặt.
Các phương pháp tổng hợp khác, chẳng hạn như thủy phân diphenylphosphine clorua và tổng hợp được hỗ trợ bởi lò vi sóng, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, nhưng chưa được công nghiệp hóa.
5.2 Lựa chọn các phương pháp tổng hợp
Trong các ứng dụng thực tế, các phương pháp tổng hợp phù hợp nên được chọn dựa trên các nhu cầu và điều kiện cụ thể. Ví dụ, nếu theo đuổi chi phí nguyên liệu thấp và tốc độ thu hồi dung môi cao, phương pháp chuyển đổi oxit triphenylphosphine có thể được chọn; Nếu theo đuổi các điều kiện phản hồi nhẹ và năng suất cao, phương pháp thuốc chống lại Grignard có thể được chọn. Đồng thời, các yếu tố như an toàn và thân thiện với môi trường trong quá trình phản hồi cũng cần được xem xét.
Diphenylphosphine oxit, như một trung gian tổng hợp hữu cơ quan trọng, có các phương pháp tổng hợp khác nhau. Mỗi phương pháp có các điều kiện phản ứng và ưu điểm và nhược điểm riêng của riêng mình, cần được lựa chọn theo nhu cầu và điều kiện cụ thể trong các ứng dụng thực tế. Trong tương lai, với sự phát triển và đổi mới liên tục của công nghệ tổng hợp hữu cơ, người ta tin rằng các phương pháp tổng hợp hiệu quả và thân thiện với môi trường sẽ được phát triển, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc sản xuất công nghiệp oxit diphenylphosphin. Trong khi đó, tối ưu hóa và cải thiện các phương pháp tổng hợp hiện tại cũng là một trong những hướng đi lại trong tương lai, nhằm cải thiện hiệu quả đáp ứng, giảm chi phí và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Chú phổ biến: diphenylphosphine oxit cas 4559-70-0, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán