Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 196
Скачиваний: 6
Фосфорорганические |
соединения |
335 |
|
конденсируются и стекают |
обратно |
в реактор, а |
несконденсирова- |
вшийся хлористый водород |
тоже по фарфоровому |
трубопроводу по |
|
ступает в абсорбционную колонну 4, |
заполненную |
кольцами Рашига |
и орошаемую водой. Образующаяся здесь 27—28%-ная соляная кисло
та сливается в сборник 6, а |
отходящие газы |
поступают |
в колонну 7, |
|
также орошаемую |
водой. |
В этой колонне |
образуется |
2,5—3%-ная |
соляная кислота, |
которую |
сливают в канализацию. |
|
Реакционная смесь из реактора 5 поступает в сборник 17, откуда ее по мере накопления направляют на разгонку трикрезилфосфата. Разгонку ведут в кубах 19 и 20, представляющих собой толстостенные цилиндрические аппараты с огнеупорной кладкой из шамотного кирпича. Кубы обогревают смесью водорода с воздухом. Первую фракцию отбирают до 200 °С в приемник 18. Она содержит крезол с примесью трикрезилфосфата. После полной отгонки первой фракции смесь из куба 19 поступает в куб 20 для отгонки второй и третьей фракций при остаточном давлении 100 мм рт. ст. Вторую фракцию (трикрезилфосфат со значительными примесями крезола и неполных эфиров фосфорной кислоты) отбирают при 260—280 °С в вакуумприемник 8. Эта фракция может пойти на повторную разгонку. После отгонки второй фракции начинают отбирать третью — в ва куум-приемник 9. Эту фракцию, представляющую собой трикрезил фосфат, отбирают в интервале 280—310 °С; она затем поступает на очистку. После нескольких операций отгонки куб 20 нагревают для коксования кубового остатка. Затем охлаждают аппарат и удаляют полученный кокс.
Трикрезилфосфат из приемника 9 поступает в промыватель 11, представляющий собой цилиндрический аппарат с мешалкой. Сна чала трикрезилфосфат промывают 3%-ным раствором едкого натра
для отделения примеси крезола |
(допустимое |
содержание крезола |
в трикрезилфосфате 0,6 г/л). После |
этого в аппарат 11 подают воду |
|
для отмывки щелочи (не более 0,02% NaOH |
в трикрезилфосфате). |
Отмытый продукт далее передают в аппарат 12 для осушки при 90— 100 °С и 100 мм рт. ст.; в конце осушки содержание влаги в трикре зилфосфате не должно превышать 0.008%. Сухой трикрезилфосфат передавливают в аппарат 13 для «осветления», где его в течение 1 ч при 80—90 °С перемешивают с глиной кил. При этом удаляются при меси кислотного характера и продукты осмоления. После «осветления» пульпу плунжерным насосом подают на пресс-фильтр 21. Отфильтро ванный от глины трикрезилфосфат поступает в емкость 22.
Технический трикрезилфосфат представляет собой бесцветную, прозрачную, маслянистую жидкость без видимых механических при месей (плотность 1,17 г/см3). Кипит при 410 °С (с разложением). Он почти не растворим в воде, но хорошо растворяется в спиртах, эфирах, хлороформе, бензоле, жирах и маслах. Хорошо сов местим с ацетатом целлюлозы и различными органическими поли мерами.
336 |
Гл. 19. Фосфорорганические |
соединения |
Продукт выпускается двух сортов с такими показателями:
|
|
С о р т I |
С о р т I I |
|
Температура |
вспышки, °С, не менее . . . |
222 |
|
217 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более . . |
0,17 |
|
0,40 |
|
Содержание, |
%, не более |
|
|
|
летучих |
|
0,10 |
|
0,12 |
свободного крезола |
0,08 |
Не норми- » |
||
|
|
|
|
руется |
Аналогично трикрезилфосфату могут быть получены трибутилтрифенил- и другие алкиловые и ариловые эфиры фосфорной кислоты.
Триорганофосфаты нашли большое применение в качестве пласти фикаторов и используются в производстве кинопленки, линолеума, искусственной кожи, быстровысыхающих лаков на основе модифи цированного нитрата целлюлозы, а также пластических масс, поливинилхлоридных пластиков и т. д. Эти пластификаторы значительно менее летучи, чем органические пластификаторы. Так, если потери массы при 85 °С за 96 ч составляют 7% для дибутилфталата, 20% для дибутиладипата и 40% для диамиладипата, то для трикрезилфосфата этот показатель равен всего 0,5%. Трикрезилфосфат и другие три
органофосфаты применяются и |
как смазочные средства, а |
добавка |
|
~ 1 % , например, |
трикрезилфосфата к четыреххлористому |
углероду |
|
в огнетушителях |
препятствует |
образованию фосгена. |
|
Получение диэфиров дитиофосфорной кислоты
В последнее время диэфиры дитиофосфорной кислоты — бис-(алкил- фенокси)-дитиофосфаты
. . . . . |
/ Р \ |
R — а л к и л C e — d a и д р . |
приобрели практическое значение в качестве так называемых много функциональных присадок для улучшения показателей масел, при меняемых для смазки двигателей с напряженным режимом работы.
Получение бис-(алкилфенокси)-производных дитиофосфорной ки слоты основано на взаимодействии алкилфенола с пятисернистым фосфором:
ОН |
|
|
^ |
R - 0 - |
° w s |
41 I I + P 2 S 5 Г а д - 2 |
) - ( |
>Р<С |
\ / |
Н _ ^ _ _ ^ - < / X S H |
|
R |
~ |
|
Схема производства бис-(октилфенокси)-дитиофосфата приведена на рис. 124. Сначала октилфенол осерняют — обрабатывают однохлористой серой S2 C12 . Для этого в реактор 1 загружают октилфенол (1 вес. ч.) и веретенное масло АУ (2 вес. ч.) и затем при 25—30 °С
Фосфорорганические соединения 337
и перемешивании постепенно добавляют однохлористую серу. Выде ляющийся хлористый водород поглощается водой в абсорбере 4 и собирается в емкости 5 в виде 8%-ной соляной кислоты. По оконча нии процесса осернения реакционную смесь перекачивают в реактор 7, куда при перемешивании вводят пятисернистый фосфор. При фосфировании выделяется сероводород, который нейтрализуют щелочью
в абсорбере 8 и собирают в сбор |
Октщфенвл Ріаст |
|
|
|
|
|||||||||||
нике 9 в |
виде раствора |
гидро |
|
|
|
|
ЛС~ |
Раствор |
||||||||
сульфида |
натрия. |
|
|
|
|
|
Уз Л " |
щелочи |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
После |
фосфирования |
|
реак |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ционную смесь направляют в от |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
стойник 10, где ее отделяют от |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
смол |
и |
непрореагировавшего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
пятисернистого |
фосфора, |
|
и по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
том насосом |
передают в |
аппа |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
рат 11 для |
нейтрализации |
гид |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
роокисью кальция и для обез |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
воживания |
(при нагревании). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Обезвоженную смесь |
перекачи |
|
|
|
|
Бас-(окт'ширенокса)- |
||||||||||
вают |
в |
центрифугу |
12, где |
|
|
|
|
|
|
дшпиосросаіат |
||||||
бис-(октилфенокси)-дитиофосфат |
|
Рис. 124. Схема производства бис-(ок- |
||||||||||||||
отделяется от механических при |
тилфенокси)-дитиофосфата : |
|
|
|||||||||||||
месей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — р е а к т о р |
о с е р н е н и я ; 2,3 — м е р н и к и ; 4, |
||||||
Бис-{октилфенокси) |
- дитио- |
|
S — а б с о р б е р ы ; 5 , 13 — емкости; |
в — насосы; |
||||||||||||
|
7 — р е а к т о р |
ф о с ф и р о в а н и я ; |
9 — с б о р н и к ; |
|||||||||||||
фосфат — вязкая жидкость от |
10 — отстойник; |
11 — н е й т р а л и з а т о р ; 12 — |
||||||||||||||
ц е н т р и ф у г а . |
|
|
|
|
|
|||||||||||
светло-желтого до коричневого |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
цвета., |
хорошо |
растворимая |
|
в |
минеральных |
маслах. |
||||||||||
Аналогично |
бис-(октилфенокси)-дитиофосфату получают и дру |
|||||||||||||||
гие бис-(алкилфенокси)-производные |
дитиофосфорной кислоты. Эти |
|||||||||||||||
эфиры |
являются, как уже говорилось, очень |
эффективными при |
||||||||||||||
садками |
к смазочным маслам для двигателей с особо напряженным |
|||||||||||||||
режимом |
работы. Добавка |
этих |
присадок |
к маслам в |
количестве |
|||||||||||
1—5% существенно улучшает |
термоокислительную |
стабильность и |
||||||||||||||
противокоррозионные |
свойства |
смазочных |
масел и снижает |
лакооб- |
||||||||||||
разование |
в двигателях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Получение |
алкилариловых |
эфиров |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
фосфористой кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Алкилариловые |
эфиры фосфористой и пирокатехинфосфористой кис |
|||||||||||||||
лот |
являются |
эффективными |
неокрашивающими |
стабилизаторами |
||||||||||||
для |
многих |
полимеров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Эти эфиры получают этерификацией треххлористого фосфора или |
|||||||||||||||
пирокатехинфосформонохлорида |
|
фенолами |
или нафтолами: |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
R 2 P C l + ArOH |
Тнс П КгРОАг |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
A r — C « H j , С»В.2(С1Н,-изо)2СНз, |
нафтил и др . |
|
|
|
|||||||
|
22 |
Заказ 89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
338 |
Гл. 19. Фосфорорганические |
соединения |
В частности, синтез а-нафтилового эфира пирокатехинфосфористой кислоты осуществляют в две стадии. На первой стадии взаимо действием пирокатехина с треххлористым фосфором синтезируют пирокатехинфосформонохлорид:
О Н
PCL, |
-2НС1 |
РС1 |
|
|
О Н
О
Процесс протекает сложно и сопровождается рядом побочных реак
ций, приводящих к образованию |
наряду с основным продуктом |
РС1 |
ecu |
Рис. 125. Схема производства а-нафтилового эфира пирокатехинфосфористой кислоты:
1 — р е а к т о р ; |
2, 5, 10, 13 — х о л о д и л ь н и к и ; |
з, 8, |
12 — |
м е р н и к и ; 4 — |
в а к у у м - о т г о н н ы й к у б ; 6,7 — |
п р и е м |
н и к и ; |
9 — э ф и р и з а т о р ; 11 — к р и с т а л л и з а т о р ; 14 — нутч - фильтр; 15— в а к у у м - с у ш и л ь н ы й ш к а ф .
и дифосфитов. На второй стадии проводится этерификация пирокатехинфосформонохлорида а-нафтолом:
У \ / |
\ |
О Н |
0 |
|
|
|
! |
^ \ / \ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
I |
II |
IРС1- - I II |
I |
- H C l |
|
|
ѵ |
\ |
/ |
|
О |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
Исходное |
сырье: треххлористый фосфор (не менее 97,5%РС13 )Г |
|||||
пирокатехин |
(т. пл. 104 °С; |
т. кип. 245—246 °С), |
а-нафтол |
(т. пл. |
||
96,1 °С; т. кип. 278—280 °С) и |
четыреххлористый |
углерод |
(т. кип. |
|||
76-77 °С; df |
= |
1,593). |
|
|
|
|
Производство а-нафтилового эфира пирокатехинфосфористой кис лоты состоит из трех основных стадий: синтеза пирокатехинфосформонохлорида; этерификации пирокатехинфосформонохлорида а-наф толом; кристаллизации, фильтрования и сушки а-нафтилового эфира