Способ выделения диметокси-или диэтоксидитиофосфорных кислот Советский патент 1980 года по МПК C07F9/165 

Метод очистки приводит к положительным результатам в Лабораторных условиях, однако в производственных условиях двукратная экстракция диэтиловым эфиром из-за его взры воопасности и его способности воспламеняться создает существенные трудности.V.

Ближайшим по технической сущности и достигаемым результатам к описываемому способу является способ очистки диметоксидитиофосфорной кислоты, согласно которому к толуольной сырой реакционной смеси добавляют 20%-ный водный раствор гидроокиси натрия до достижения значения рН среды 6-6,5 и водный раствор, содержащий натриевую соль диметоксидитиофосфорной кислоты отделяют от органической фазы. При охлаждении в водный раствор добавляю концентрированную серную кислоту,-в результате выделяется диметоксидитиофосфорная кислота з} . Этот способ позволяет снизить количество примесе до 5%.

Недостатком этого способа очистки диметоксидитиофосфорной кислоты является недостаточная степень очистки.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени очистки диметокси- или диэтоксидитиофосфорны кислот.

Поставленная цель достигается описываемым способом выделения диметокс или диэтоксифосфорных кислот из реакционной смеси, полученной взаимодействием пентасульфида фосфора с метанолом или этанолом в растворе толуол путем периодической или непрерывной экстракции реакционной смеси водой, взятой в количестве 200-350 вес.ч. н 100 вес.ч. реакционной смеси, С последующей обработкой водной фазы толуолом, взятым в количестве 2060 вес.ч. на 100 вес.ч. водной фазы, и содержащим хлористый натрий,взятый в количестве 15-30 вес.ч яа 100 вес водной фазы.

Отличительньпи признаком способа является то, что реакционную смесь периодически или непрерывно экстрагируют водой, взятой в количестве 200-350 вес.ч. на 100 вес.ч. реакционной смеси, с последующей обработкой водной фазы толуолом, взятым в количестве 20-60 вес.ч. на 100 вес.ч водной фазы и содержащим хлористый натрий, взятый в количестве 1530 вес.ч. на 100 вес.ч. водной фазы.

Описываемый способ позволяет повысить степень очистки диметокси- или диэтоксифосфорной кислоты до 99,599,8% и.снизить таким образом содержание примесей до 0,2-0,5%.

Описываемый способ прост в технологическом оформлении, требует меньшего количества сырья, чем в известном способе и меньших затрат на коррозионную защиту оборудования.

Обе выделенные дитиофосфорные кислоты получены при использовании пентасульфида фосфора двух видов,которые отличаются степенью их загрязнения. Сырые реакционной смеси, полученные из двух видов пентасульфида фосфора обозначены А и В.

П р .и м .е р 1. Получение и очистки диметоксидитиофосфорной кислоты.

В круглодонную колбу объемом 2000 мл, снабженную мешалкой,термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 333 г (1,5 моль) пентасульфида фосфора и 375 мл толуола. Суспензию нагревают до 80°С. При этой температуре в течение 1 ч добавляют 204 г (6,73 моль) метанола. По окончании добавления смесь выдерживают при 90 С в течение 1 ч. Затем сырую реакционну смесь охлаждают до комнатной температуры. Объем смеси 900 мл.

Качество применяемого пентасульфид фосфора.

.Параметры сырой реакционной смеси

А

В

50-60

50-56 8-15

50 мл полученной сырой реакционной смеси помещают во встряхиваемую воронку и смешивают с 50 мл воды. После встряхивания и осаждения водную фазу отделяют, реакционную смесь снова экстрагируют, а именно добав.ляют 400 мл, затем 300 мл и наконец еще один раз 300 мл воды. Объем объединенных водных фаз составляет 1700 мл. Водную фазу, помещенную в химический стакан объемом 2000 мл, перемешивают с помощью механической мешалки. Добавляют 400 ,г хлористого натрия и 250 мл чистого толуола. После перемешивания а течение 10 мин реакционную смесь помещают в делительную воронку и после осаждения отделяют друг от друга обе фазы. Водную фазу снова встряхивают в химическом стакане и при перемешивании смешивают с 50 г хлористого натрия и 100 мл толуола. После нового отделения органической фазы водную фазу перемешивают с 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола и затем толуол отделяют. По окончании экстракции получают 700 мл толуольного раствора, в котором содержится диметоксидитиофосфорная кислота. Параметры раствора Качество приме няемого пентасульфида фосфо А В Концентрация диметоксидитиофоефорнрй кислоты, г/100 мл Частота диметоксидитиофосфорнбй99,5-99,8 99,0кислоты,% 0,2-0,5 0,5Примеси,% Пример 2. Получение и очист ка диэтоксидитиофосфорной кислоты. в круглодонную колбу объемом 2000 мл, снабженную мешалкой термометром, обратным холодильником и воронкой для добавления веществ, помещают 360 (1,6 моль) пентасульфида фосфора и 400 мл толуола. Суспензию нагревают до 80°С. При этой температуре в течение 1 ч добавляют 313 г (6,8 моль) этанола. По окончании добавления смегь при 90°С продолжают подвергать взаимодействию в течение 1 ч. Затем сырую реакционную смесь о лаждают до комнатной температуры.Объ ем смеси 900 мл. Параметры сырой Качество применяереакционной сме- мого пентасульфида сифосфора Концентрация диэтоксидитиофосфорной кисло5в-60,0 ты, г/100 мл 6-10 . Загрязнения, % 450 мл полученной сырой реакцион ной смеси помещают в воронку для встряхивания, смешивают с 450 мл воды и экстрагируют путем встряхива ния. После разделения слоев водную фазу отделяют и реакционную смесь снова экстрагируют: сначсша, добавляя 350 мл, затем 300 мл и наконец 250 мл воды. Соединенные водные фазы имеют объем 1600 мл. Водную фазу помещают в химический стакан объемо 2000 мл. При перемешивании с прмощь механической мешалки добавляют 390 хлористого натрия и 250 мл чистого толуола. После перемешивания в тече ние нескольких минут смесь помещают в делительную воронку и после разде ления фаз их отделяют. Затем водную фазу обрабатывают 50 г хлористого натрия и 100 МП толуола, после ново го разделения органическую фазу обрабатывают 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола. По окончании экст ракции получают 650 мл толуольного раствора, который содержит диэтокси актиофосфорную кислоту. Параметры растКачество применяемого пентасульфида вора фосфора Концентрация диэтоксидитиофосфорнойкислоты,г/100 мл Чистота диэтоксидитиофосфорной кисло99,6-99,9 99,8-99,3 ты, % 0,1-0,4 0,7-1,2 Примеси,% Пример 3. Получение и очистка диметоксидитиофосфорной кислоты. В снабженную мешалкой, термометрсфл, обратным холодильником и дополнительной воронкой круглодонную колбу объемом 2000 мл вносят 3332 г {1,5 моль) пентасульфида фосфора и 375 мл толуола. Суспензию нагревают до . При этой температуре в течение часа добавляют 204 г (6,73 моль) метанола. По окончании реакции смесь выдерживают в течение 1 ч при 90с. Затем сырую реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Ее объем достигает 9000 мл. Качество применяеПараметры сырой мого пентасульфида реакционной фосфора А В Концентрация диметоксидитиофосфорной кислоты, г/100 мл Примеси,% 750 мл полученной сырой реакционной смеси помещаиот во встряхиваемую воронку и смешивают с 500 мл воды. После экстракции путем встряхивания и отстаивания отделяется водная фаза, реакционную смесь повторно экстрагируют 400 мл, затем 300 и еще один раз с 300 мл воды. Объем объединенной водной фазы достигает 1800 мл. Переведенную в химический стакан объемом 2500 мл водную фазу перемешивают мешалкой, работающей от двигателя. Добавляют 400 г хлористого натрия и 250 мл чистого толуола . После 10 мин перемешивания помещают в делительную воронку,где обе фазы разделяются. Водную фазу повторно встряхивают в химическом стакане и смешивают при перемешивании с 50 г хлористого натрия и 200 мл толуола. После повторного отделения органической фазы водную фазу смешивают с 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола. После окончания экстракции получают 800 мл толуольного раствора, в котором содержится диметоксидитиофосфорная кислота. Параметры раст- Качество применяем вораго пентасульфида фосфора А В Концентрация диметоксидитиофосфорной кислоты,г/100 мл 40-45 39-44 Чистота диметоксидитйофосфорной кислоты,%99,5-99,8 99,0-99 Примеси,% .0,2-0,5 0,5-1 Пример 4. Очистка диметокс дитиофОсфорной кислоты. 430 мл полученной согласно примеру 3 сырой реакционной смеси смешивают во встряхиваемой воронке с 500 мл воды. После экстракции путем встряхивания и отстаивания отделяют водную фазу, реакционную смесь повторно экстрагируют 400 мл, затем 300 мл и еще один раз 300 мл воды, Объем объединенной водной фазы составляет 1650 мл. Перенесенную в химический стакан объемом 2500 мл водную фазу перемешивают. Добавляют 400 г хлористого натрия и 250 мл толуола. После 10 мин перемешивания смесь подают в делительную воронку и после отстаивания фазы разделяют Водную фазу повторно встряхивают в химическом стакане и смешивают с 50 г хлористого натрия и 200 мл толуола. После повторного отделения органической фазы водную фазу перемешивсиот с 25 г хлористого натрия 100 мл толуола. По окончании экстракции получают 650 мл толуольного раствора, в котором содержится диметоксидитиофосфорная кислота Параметры раст- Качество прИменяемо вора го пентасульфида фосфора А В Концентрация диметоксидитиофосфорнойкислоты, г/100 мл 30-34 29-33 Чистота диметоксидитиофосфорной кислоЭЭ,,5 99,0-99,5 ты,% 0,5-0,1 0,5-1,0 Примеси,% .Пример 5. Получение и очи ка диэтоксидитиофосФорной кислоты. Б снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и допол нительной воронкой круглодонную кол объемом 2000 мл вносят 360 г (1,6 моль) пентасульфида фосфора и приготавливают.суспензию с 400 г толуола. Суспензию нагревают до . При этой температуре в течение часа добавляют 313 г (6,8 моль этанола. После окончания добавления смесь выдерживают в течение часа. Затем сырую реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры.Объем достигает 900 мл. Параметры сырой Качество применяемого реакционной пентасульфида фосфосмесираА в Концентрация дизтоксидитиофосфорной кислоты, г/100 мл 58-60 58-58,.О Примеси,% 6-10 10-15 650 мл полученной сырой реакционной смеси помещают во встряхиваемую воронку. После отстаивания водную фазу отделяют, а реакционную смесь повторно экстрагируют 350 мл, затем 300 мл и 250 мл воды. Объединенная водная фаза имеет объем 1700 мл. Водную фазу переносят в химической стакан объемом 2500 мл. Водную фазу перемешивают, добавляют 390 г хлористого натрия и 250 мл чистого толуола. После нескольких минут перемешивания смесь помещают в делительную воронку и после отстаивания разделяются фазы. Водную фазу обрабатывают 50 г хлористого натрия и 100 мл толуола, после повторного отделения органической фазы водную фазу обрабатывают 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола. По окончании экстракции получают-750 мл толуольного раствора, который содержит диэтоксидитиофосфорную кислоту. Параметры смеси Качество применяемого пентасульфида фосфора Концентрация диэтоксидитиофосФорнойкислоты, 41,5-45,5 38-43 .г/100 мл Чистота диэтоксидктиофосфорной кис0,9-1,2 0,2-0,5 лоты, % 0,9-1,2 0,2-0,5 Примеси,% П р и м ё р 6. Очистка диэтоксидитиофосФорной кислоты. 380 мл полученной согласно примеру 5 сырой реакционной массы помещают во встряхиваемую воронку, перемешивают с 450 мл воды. После отстаивания водную фазу отделяют, а реакционную смесь повторно экстрагируют сначала 350 мл, затем 300 мл и 250 мл воды. Объединенная водная фаза имеет объем 1500 мл. Водную фазу помещают в химический стакан объемом 2500 мл. При перемешивании добавляют 390 г хлористого натрия и 250 мл чистого толуола. После нескольких минут перемеши)вания смесь подают в разделительную воронку и после отстаивания разделяют фазы. Затем водную фазу обрабатывают 50 г хлористого натрия и 100 мл толуола, после повторного разделения фаз обрабатывают 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола. После окончания экстракции получают 600 мл толуольного раствора, который содержит диэтоксидитиофосфорную кислоту.

Параметры раст- Качество применяемого вора пентасульфида фосфора

В

33-362

30-322 99,5-99,8 98,8-99,3 0,2-0,5 0,7-1,2

Пример 7. Получение и очистка диметоксидитиофосфорной кислоты.

В снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и дополнительной воронкой круглодонную колбу объемом 2000 мл вносят 333 г (1,5 моль) пентасульфида фосфора и 375 мл толуола. Суспензию нагревают до 80°С. При этой температуре добавляют в течение часа 204,2г (6,73 моль) метанола. После окончания добавления смесь выдерживают при в течение 1 ч. Затем сырую реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Ее объем достигает 900 мл.

Параметры сырой Качество применяемореакционной сме- го пентасульфида сифосфора

В

50-56

58-60 8-15 4-8

750 мл полученной сырой реакционной смеси помещают во встряхиваемую воронку и смешивают с 500 мл воды. После экстракции путем встряхивания отделяют водную фазу, реакционную смесь повторно экстрагируют 400 мл,, затем 300 мл и еще один раз 300 мл воды. Объем объединенной водной фазы достигает 1800 мл. Перенесенную в химический стакан водную фазу перемешивают мешалкой, работающей от двигателя. Добавляют 190 г хлористого натрия и 250 мл толуола. После 10 мин перемешивания смесь подают в делительную воронку и после отстаивания обе фазы разделяются друг от друга. Водную фазу обрабатывают в химическом стакане при перемешивании 50 г хлористого натрия и 200 мл,толуола.После повторного отделения органической фазы к водной фазе добавляют 30 г хлористого натрия и 2 100 мл толуола, а затем толуол отделяют. После окончания экстракции получают 800 мл толуольного раствора, в котором содержится диметоксидитиофосфорная кислота.

1Q Параметры раст- Качество применяемого вора пентасулъфида фосфора

В

Концентрация диметоксиди5 тиофосфорной кислоты, г/100 мл

38-43

37-42 Чистота диметоксидитиофос0 форной кисло99,5-99,8 99,0-99,5 ты, % 0,2-0,5 0,5-1,0 Примеси,%

Пример 8. Очистка диметоксидитиофосфорной кислоты.

750 мл полученной согласно примеру 7 сырой реакционной смеси помещают во встряхиваемую воронку и смешивают с 500 мл воды. После экстракции путем встряхивания и отстаивания отделяется водная фаза, реакционную смесь повторно экстрагируют 400 мл, затем 300 мл и еще один раз 300 мл воды. Объем объединенной водной фазы д ости.гает 1800 мл.Перенесенную в химичес-

кий стакан объемом 2500 мл водную фазу перемешивают мешалкой, работающей от двигателя. Добавляют 330 г хлористого натрия и 250 .мл толуола. После 10 мин перемешивания смесь

помещают в делительную воронку, и после отстаивания обе фазы отделяют друг от друга. Водную фазу загружают в химический стакан и при перемешивании смешивают 50 г хлористого натрия и 200 мл толуола. После повторного отделения органической фазы водную фазу перемешивают с 30 г хлористого натрия и 100 мл толуола. После окончания экстракции получают 800 мл толуольного раствора, в котором содержится диметоксидитиофосфорная кислота.

Параметры раст- Качество применяемого вора пентасульфид : фосфора

А В

55

38-43

39-44

99,5-99,8 99,0-99,5 0,2-0,5 0,5-1,0 Пример 9. Получение и очис ка диэтоксидитиофосфорной кислоты. В снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и допол нительной воронкой круглодонную кол бу объемом 2000 мл помещают 360 г (1,6 моль} пентасульфида фосфора и 400 мл толуола. Суспензию нагревают до 80®С. При этой температуре в течение часа добавляют 313 г (6,8 моль) этанола. После окончания добавки смесь выдерживают при 90°С. Затем сырую реакционную смесь охлаж дают до комнатнойтемпературы. Параметры сырой Качество применяе реакционной смеси мого пентасульфида фосфора Концентрация диэтоксидитиофосфорной кислоты, г/100 мл 58-60,0 Примеси,% 6-10 650 мл полученной сырой реакцион ной смеси помещают во встряхиваемую воронку, смешивают с водой и проводят экстракцию путем встряхивания. После отстаивания отделяют водную фазу и реакционную смесь повторно экстрагируют 350 мл, затем 300 мл и 250 мл воды. Объединенная водная фаза составляет объем 1700 мл. Водную фазу вводят в химический ста кан объемом 2500 мл. При перемешиваний мешалкой добавляют 180 г хлористого натрия и 250 мл толуола, После нескольких минут перемешивани .смесь помещают в делительную воронк где она разделяется на фазы. Водную фазу обрабатывают 50 г хлористого натрия и 100 мл толуола, после повторного отделения органической фазы проводят обработку водной фазы 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола. После окончания экстракции получают 750 мл толуольного раствора, который содержит диэтоксидитиофосфорную кислоту. Параметры раст- Качество применяемо вора пентасульфида фосфо А В Концентрация диэтоксидитиофосфорнойкислоты, г/100 мл40-45 36-41 Чистота диэтоксидитиофосфорной Кислоты,% 99,4-99,8 98,7-99, Примеси,% 0,2-0,6 0,9-1,3 Пример 10. Очистка диэтокс дитиофосфорной кислоты. 650 МП полученной согласно приме ру 9 сырой реакционной смесп помеща во встряхиваемую воронку, добавляют 450 мл воды и проводят экстракцию путем встряхивания. -После отстаивания отделяют водную фазу, а реакционную смесь повторно экстрагируют сначала 350 мл, затем 300мл и 250 мл воды. Объединенные водные фазы имеют объем 1700 мл. Водную фазувводят в химический стакан объемом 2500 мл. При перемелиивании мешалкой добавляют 310 г хлористого натрия и 250 мл чистого толуола. После нескольких минут перемешивания смесь подают в делительную воронку, где она разделяется на фазы. Водную фазу затеМ обрабатывают 50 г хлористого натрия и 100 мл толуола, после отделения органическую водную фазу обрабатывают 30 г хлористого натрия и 100 мл толуола. По окончании экстракции получают 750 мл толуольного раствора, который содержит диэтоксидитиофосфорную кислоту. Параметры раст- Качество применяевора мого пентасульфида фосфора АВ Концентрация . . , диэтокси дитиофосфорной кислоты, г/100 мл40-44 37-42 Чистота диэтоксидитиофосфорнойкислоты,% . 99,5-99,8 98,8-99,1 Примеси,% 0,2-0,5 0,9-1,2 Пример 11. Очистка диметоксидитиофОсфорной кислоты. 750 мл полученной согласно примеру 7 сырой реакционной смеси помещают во встряхиваемую воронку и смешивают с 500 мл.воды. После проведения экстракции путем встряхивания и отстаивания водная фаза отделяется, реакционную смесь снова экстрагируют 400 мл, затем 300 мл и еще один раз с 300 мл воды. Объем объединенных водных фаз достигает 1800 мл. Переведенную в химический стакан объемом 2500 мл водную фазу перемешивают мешалкой. Добавляют 400 г хлористого натрия и 160 мл толуола. После 10 минутного перемешивания смесь подают в делительную воронку, где после отстаивания обе фазы отделяются друг от друга. Водную фазу снова загружают в химический стакан и при перемешивании смешивают с 50 г хлористого калия и 100 мл толуола. После повторного отделения органической фазы водную фазу смешивают с 25 г хлористого натрия и 100 мл толуола. После окончания экстракции получают 600 мл толуольного раствора, в котором содержится диметоксидитиофосфорная кислота.