苯膦酸的应用及制备

背景及概述

苯膦酸是一种化学物质，分子式是C6H7O3P，白色晶体。熔点:162-164℃ (lit.) · 沸点:241-243℃(lit.) · 密度:1.412 g/mL at 25℃(lit.) 。

溶解性

苯膦酸易溶于水，溶于醇、醚和丙酮，不溶于苯及四氯化碳。

用途

苯膦酸用作不饱和聚酯、聚氨酯树脂的添加剂，使它们产生阻燃性；加到尼龙中，可提高聚合度；作为极压剂可添加到润滑油中；用作羧酸和醇酯化的催化剂；处理纤维时，可提高其阻燃功能；也作为有机合成原料等。苯膦酸可以和锆盐的溶液反应，生成苯膦酸锆沉淀。苯膦酸锆是一类有机-无机杂化材料， 同时具有无机层状骨架的稳定性以及层间有机功能团的可设计性，广泛应用于材料领域。苯膦酸可作为混棉染色剂中间体、相应苯基膦酸盐可作为光稳定剂和热稳定剂、油漆防垢剂，也可作为尿醛树脂的催化剂。 用作不饱和聚酯、聚氨酯树脂的添加剂，使它们产生阻燃性等。

制备或来源

苯膦酸可由苯基磷酰二氯水解制得。或以硫代苯甲酰基膦酰二氯为原料，氧化，生成苯基膦酸二氯，在碱性溶液中水解而得苯膦酸[1]。

图1 苯膦酸的合成反应式

实验操作：

在500mL四口瓶中将50g(0.19mol)对碘苯甲酸与50mL(0.29mol)亚磷酸三乙酯混合加入1g无水氯化镍，在氮气保护下升温到120°C，薄层色谱监测反应，二氯甲烷作展开剂，GF254硅胶板展开，4h反应结束。减压蒸出多余的亚磷酸三乙酯，降温到30°℃。加入150mL二氯甲烷，先用5%的碳酸钠水溶液(50mLX2)洗涤，再用纯水(50mLX2)洗涤，减压蒸馏除去二氯甲烷，加入200mL浓盐酸，回流10h后降温，抽滤得粗产品。用3%~5%碱液调pH9，加入3g活性炭回流脱色抽滤，滤液酸析，降温结晶，在0~5℃下抽滤得纯品苯膦酸31.5g，收率82%。

参考文献

[1]Volle， Jean-Noel; Filippini， Damien; Midrier， Camille; Sobecki， Michal; Drag， Marcin; Virieux， David; Pirat， Jean-Luc Synthesis， 2011 ， # 15 p. 2490 - 2494.