1-癸基磷酸的制备与应用

2025/11/4 10:11:51 作者:南星

1-癸基磷酸为无色到微黄色液体,具有刺激性气味。在水中不溶,但可与乙醇、醚和芳香烃等有机溶剂形成可溶性混合物。1-癸基磷酸具有酸性,能与碱反应生成相应的磷酸盐或磷酸酯,还可进行氧化、还原和酯化等反应。1-癸基磷酸可用作缓蚀剂、螯合剂和表面活性剂。在石油和天然气行业,因其能络合金属离子和提高钻井液效率,可能会被采用。在洗涤剂、清洁剂和其他化学配方的配制中也可能有应用。

制备方法

向正癸基亚膦酸(1克,0.0048摩尔)的丙酮(10毫升)和水(10毫升)溶液中,加入氢氧化钠(0.19克,0.0047摩尔)的水(5毫升)溶液,直至pH达到约7。在20-25°C下,将高锰酸钾(0.46克,0.0029摩尔)的水(5毫升)溶液缓慢加入到剧烈搅拌的亚膦酸溶液中。加完后(5分钟),反应混合物在室温下搅拌数分钟,然后用浓盐酸酸化至pH为1。向反应混合物中加入饱和亚硫酸氢钠溶液,产生沉淀。随后将沉淀用乙酸乙酯/己烷重结晶,得到0.53克1-癸基磷酸产物,产率49%,熔点101°C。C₁₀H₂₃O₃P的理论分析值:C,54.03;H,10.43;P,13.93。实测值:C,53.76;H,10.41;P,14.0[1]。

1-癸基磷酸的制备方法

应用

1、膦酰胺连接脂质侧链的形成(85):向 1-癸基膦酸(1mmol)和二甲基甲酰胺(1.7μl)的干燥二氯甲烷(4ml)溶液中,逐滴加入草酰氯(261.2μl,3mmol)。所得溶液在氮气氛围下于室温搅拌1小时,然后真空蒸发至干。残余物在高真空下干燥1小时,得到化合物 84,为棕褐色液体。向化合物84(1mmol)的二氯甲烷(4ml)溶液中加入三乙胺(695μl,5mmol),随后加入化合物70(0.034mmol)。所得反应混合物在氮气氛围下搅拌1小时,然后加入 1N 盐酸溶液(20ml);水相用二氯甲烷(3×20ml)萃取;合并的有机相用硫酸镁干燥,真空蒸发至干。产物不经进一步纯化直接用于下一步反应。(HPLC 方法 A,保留时间 = 7.67 分钟,[M+H]⁺=1382.82)[2]

1-癸基磷酸的反应

2、RUITERKAMP, G.J.等人报道了一种通过两步法(涉及反应介质的改变)利用1-癸基膦酸和10-十一碳烯基膦酸二乙酯对金红石型二氧化钛纳米颗粒进行表面功能化修饰的方法。此外,还采用了1-癸基膦酸和1-癸基膦酸二乙酯作为表面修饰剂。经两步连续包覆后的纳米颗粒在甲苯中形成了稳定的透明分散液。通过热重分析(TGA)对表面功能化过程进行监测,结果表明第二步包覆后颗粒的表面覆盖度显著提高。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)直接证实了第二步修饰中含碳 - 碳双键端基的表面偶联分子已成功接枝到颗粒表面。动态光散射测试显示,这种双功能化修饰后的颗粒尺寸均一,约为13纳米。采用原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)对颗粒尺寸进行了进一步表征分析。将该功能化纳米颗粒引入聚丙烯酸苄酯基体中,制备出了透明纳米复合材料[3]。

参考文献

[1]SQUIBB (E.R.) & SONS, INC.. PROCESS FOR PREPARING PHOSPHONIC ACIDS:CA533204A[P]. 1992-03-17. 

[2]WIM MEUTERMANS, MICHAEL WEST, GEORGE ADAMSON, et al. Disaccharides for drug discovery:US51328605A[P]. 2011-01-25. 

[3]RUITERKAMP, G.J., HEMPENIUS, M.A., WORMEESTER, H., et al. Surface functionalization of titanium dioxide nanoparticles with alkanephosphonic acids for transparent nanocomposites[J]. Journal of nanoparticle research: An interdisciplinary forum for nanoscale science and technology,2011,13(7):2779-2790. DOI:10.1007/s11051-010-0166-1. 

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