特拉万星中间体氨甲基膦酸的合成+文献综述(13)
乙酰胺在甲苯中较难溶解，在溶剂回流状态下，需长时间搅拌才能彻底溶于甲苯。因此，也做了几次平行的小试，来确定原料投料比的最佳值。
表4.4 路线三平行实验结果
原料摩尔数/mol 收率/%
乙酰胺98.5% 多聚甲醛94% 亚磷酸三乙酯98%
0.04 0.04 0.04 45.2
0.04 0.04 0.06 48.5
0.04 0.06 0.06 64.3
0.04 0.06 0.08 68.7
0.04 0.08 0.08 78.3
0.04 0.08 0.1 78.2
0.04 0.1 0.1 78.0
在小试的结果中，能够看出，当甲醛和亚磷酸三乙酯的用量同时上升时，收率也上升。但当投料比超过乙酰胺：甲醛：亚磷酸三乙酯=1:2:2后，收率就不再上升。因此确定原料的投料比为乙酰胺：甲醛：亚磷酸三乙酯=1:2:2。
对于反应的回流时间，通过TLC监控，查看原料点与产物点的情况来确定，当反应进行到2h后，原料点基本消失，而产物点也不再变浓。由此确定回流的反应时间为2h。
后处理方面，在用盐酸水解时，要保持加热回流来提高收率，为使反应充分进行并考虑到效率问题，将时间确定在6h。反应冷却至室温后,用乙酸乙酯和水对反应液进行多次萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤2次，最后用无水硫酸钠干燥。在做过路线一的实验后，得知产物在甲醇中还是有一定的溶解性的。因此在用甲醇之前要通过多次减压蒸馏来确保其他有机杂质被完全去除。
这也是第一次使用柱层析来对产物进行纯化工作，很多细节还是需要注意的。溶剂的极性如果太小，很难将产物冲下，而且非常浪费溶剂和实验时间。在使用过PE：EA=100:1、PE:EA=80:1、PE:EA=50:1后，发现PE:EA=50:1不仅可以得到一个很纯的产物点，而且对于溶剂的消费量也不是很大。
此方法可回收大部分产物，最终产率以乙酰胺为标准达到78.3%，测熔点为309℃，薄层色谱分析得单一有色斑点（Rƒ=0.25），为预期产物氨甲基膦酸。
5.结论
经过上述实验后，确定氨甲基膦酸的Mannich合成法的条件为：n（乙酰胺）：n（多聚甲醛）：n（三氯化磷）=1.00:1.10:1.20，第一步N-羟甲基化反应在回流状态下反应2h，膦酰化反应时间为1.5h，在回流状态下用盐酸水解8h。反应完毕后，用乙酸乙酯和水萃取，并用饱和氯化钠溶液洗涤，干燥后，减压蒸馏，将副产物和多余原料彻底蒸干，用甲醇析出。通过抽滤，适量甲醇洗涤，干燥研细，最终产率以乙酰胺为标准达到56.5%。
此法的优点在于反应完全，操作方便，易于控制。但也有反应流程长，反应体系需要严格控制水分的缺点。而且需要大量的冰醋酸、醋酐做溶剂，污染大，成本高，反应过程中逸出大量的氯化氢气体和低沸点物，产物分离困难，副产物难处理。在工艺生产上，在成本的控制以及环保问题上的劣势还是比较明显的。
氨甲基膦酸的铵盐法合成方面，以水为溶剂，操作方便、易于控制，具有工业化的基础；用亚磷酸替代三氯化磷，作为膦酰化试剂，后处理也比较方便；整个反应十分温和，产物易分离，产率也较高，成本也较低。虽然此次实验因时间问题并未能克服其中产生的问题，但考虑其在工艺生产上的广阔应用前景，如此成本低廉，操作简单的路线，还是非常具有继续深入研究的价值。
上一篇：檀香210的合成研究+文献综述
下一篇：废水处理工艺研究+文献综述