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磷酸酯的分類、特點、以及應用等
磷酸酯分類、特點、應?等
磷酸酯
磷酸酯是磷酸的
酯衍?物，屬于磷酸
衍?物的?類。磷酸
為三元酸，因此根據
取代烴基數的不同，
?可將磷酸酯分為伯
磷酸酯（磷酸?酯、烴基磷酸）、仲磷酸酯（磷酸?酯）和叔磷酸酯（磷酸三酯）其中R=C 8～C 18，它取決于所?的醇或烷基酚的種類和結構，是影響磷酸酯類表?活性能的重要因素。三酯是中性化合物，單酯
和雙酯則是強酸。
1磷酸酯的基本結構及分類?1.1、陰離?型
(RO)2PO(OM) (RO)PO(OM)
2
單酯雙酯
R為烷基、烷芳基、聚氧?烯化烷基或烷芳基、聚???醇等，M為K、Na、NH2、??醇胺、三?醇胺等。這是?類使?量最?、應?最?的磷酸酯。
1.2、?離?型
化學通式為：OP(OR)
3
R為烷基、烷芳基及聚氧?烯化烷基或烷芳基。這類磷酸酯的主要?途作乳化劑、抗靜電劑、增塑劑、消泡劑等。
1.3、兩性離?型
主要是卵磷酯及其衍?物，這類化合物在?然界
所有?命有機體中都可以
發現。它?般是由連接兩
個脂肪酸基和?個含有胺
的磷酯基的?油酯組成，
可能存在兩種?構體，其
中發現最早和來源最?的
是??和蛋黃中的卵磷酯
。其通式為：
2磷酸酯的性能
各種化學纖維加?時常采?磷酸酯作為油劑，由于單烷基磷酸酯和雙烷基磷酸酯各?的性能不同，酸性磷酸酯和磷酸酯鹽性能不同，應?時要根據產品單、雙酯含量和?例加以平衡和選?。
溶解性未中和的磷酸酯溶解度很?，中和后溶解度?增。
表?張?磷酸酯的表?張?與憎?基的類型、碳鏈長短、正異構、取代數有關。
泡沫性磷酸酯的發泡?與烷基鏈長短關系較?，與烷基的取代數有關。
去污?磷酸酯的去污?與烷基鏈長短、烷基的正異構及取代數均有密切的滅系。?化學穩定性陰離?型磷酸酯對于酸、堿都?較穩定。
?物降解性降解速度?般
3磷酸酯的合成
磷酸酯表?活性劑是將含有羥基的有機化合物，如脂肪醇、烷醇酰胺、?氧基化脂肪醇或烷基酚等，與磷化劑，如P205、POCl3、PCl3、聚磷酸等，進?酯化反應制備的。因為磷酸是三元酸，所以酯化產物中可舍有單酯、雙酯或三酯，?般是各種酯的混臺物。
1、以五氧化?磷為磷酸化劑
化學反應式見式如下
ROH+P205——>ROPO(OH)2+(RO)2PO(OH)
這是?業?產最常?的?法，約有70％的磷酸酯采?此法?產，優點是簡單易?，反應條件溫和不需特殊設備，反應得率?，?產成本低。本法?產的主要關鍵是控制反應溫度、反應時間和物料?。反應主要?成單酯和雙酯，尚有少量的三酯和未反應物，如五氧化?磷?例越?，組成越復雜，據?獻報道，反應除?成單烷基磷酸酯、雙烷基磷酸酯外，還有?量的聚磷酸酯?成
2、以三氯氧磷為磷酸化劑
化學反應式見式如下
本法可得到單、雙和三酯的混合物?？刹?的
催化劑為Lewis酸，如A1C1
3、BF
3
、FeCl
3
、ZnCl
2
、
TiCl
4
等。通過控制原料的摩爾配?、不同溫度及采?不同的催化劑，提?反應的選擇性，可得到單烷基酯、雙烷基酯和三烷基酯。在醇?量過量且反應溫度較?時，有利于?成三酯。此反應轉化率較?。?業上三酯的制備均采?此法。但是POCl；具有腐蝕性，且有HCl產?，需減壓除去。
3、以三氯化磷為磷酸化劑
化學反應式見式如下
本法主要制備雙烷基磷酸酯，純度可達90～95％。反應中?到Cl
，反應步驟多，操作繁瑣，
2
且需拙真空除去產?的HCl。
4、以聚磷酸、焦磷酸為磷酸化劑
化學反應式見式如下
此法是獲得純度較?的磷酸單酯最有效的?法，可獲得90％以上的單酯產物，反成轉化率?，反應條件溫和，?般反應溫度為60-700C，反應時間15 h，反應?較容易控制，易于操作。缺點是產物中含有?量磷酸，要?合適的溶劑萃取提純。
5、磷酸與醇反應
磷酸與酚直接進?酯化合成磷酸酯，可獲得單、雙和三酯。此?藝合成路線仍處r 實驗和研究階段，以合成單烷基磷酸酯為主，催化劑?多采?對甲苯磺酸、?機?屬化合物等。
?種磷酸化劑中，P 205和聚磷酸在?業上是有應?價值的，兩種反應均條件溫和，操作簡單易?，?且清潔?污染。P 205?于合成單、雙酯的混合物，聚磷酸多?于?合成單酯含量?的產品；?P 205合成的產品抗靜電性和潤濕性能好，?聚磷酸合成的產品助溶性好。根據不同的性能需求，需要選擇臺適的磷酸化劑。
4、磷酸酯的分析測試
紅外光譜法
主要?于磷酸酯的結構定性分析，根據化臺物的特征吸收峰，推知含有哪些官能團，從?幫助確定和驗證有關磷酸酯的類型。很多樣品，對照標準光譜，
還可對樣品的品種和整體結構定性。紅外光譜法?于定量分析由于?擾因素較多，受到定限制，但有時也可進?觀察和估計。
電位滴定法
磷酸酯常為單酯和雙酯的混合物(也含有少量尉作?的醇)，由于兩者性能不同，在合成?藝中要加以控制，在應?時要加以選擇。電位滴定法常?于合成時對產品質量的控制和考察。
?相?譜法
烷基磷酸酯(酸性)?重氮甲烷甲酯化后，再??相?譜法進?單雙酯含量及疏?基的碳原予數分析。
5、磷酸酯的應?
5.1、??化學?業
磷酸酯表?活性劑可作為?業清洗劑、織物抗靜電劑、滾體透明洗滌劑和?洗型洗滌劑。
(1)洗滌劑
磷酸酯由于價格?，不單獨作洗滌劑，僅作為洗滌劑組分?應?。優點是對強堿性組分穩定(不會變?)，除灰性能優良．在其他組份?濃度、?溫溶液中具有可溶性，良好的洗滌去污性、中等的泡沫性及很低的?膚刺激性等。因此使磷酸酯成為洗滌劑配?中重要的組份，?于重垢洗染劑，多種硬表?清洗劑，如?屬清洗劑、地板清洗劑、船舶清洗劑及各類民?清洗劑的配?。
(2)滲透劑
磷酸酯在堿溶液中有很好的穩定性和溶解性，其潤濕作?與溶液pH值?關。選擇適當的憎?基團進?必要的?氧基化后與磷酸化試劑進?磷酸酯化可制備出優良的耐堿滲透劑。在堿溶液中磷酸酯潤濕性優于?離?型表?活性劑。國內外優良的滲透劑郁采?磷酸酯配?，如巴斯夫公司的滲透劑Leophen系列，國內OPE滲透劑等。(3)抗靜電劑
磷酸酯作為抗靜電劑在許多??都有應?，它可?于?溶液體系，也可?于疏?體系中。
5.2、成化纖油劑
烷基磷酸酯在化纖油劑的應?很?泛。?論是滌綸、腈綸、錦綸、維綸、氯綸、丙綸等，還是長絲或短絲，國內外油劑配?中都離不開磷酸酯這?組分。所使?的磷酸酯亦是五花?門，各取所需，如腈綸油劑使?單烷基磷酸酯鹽；錦綸油劑采?POE(8)?基醚磷酸鈉、POE(8)油醇醚磷酸鈉；維綸油劑?烷基磷酸酯三?醇胺鹽；氯綸油劑采?醇醚磷酸鹽；滌綸長絲油劑采?C
烷基磷酸酯，
12-14
也有采?壬基酚醚磷酸酯的。為了解決?速紡油劑的滲透性，異構醇也被?量采?；丙綸油劑多采?醇醚磷酸酯鹽或烷基磷酸酯羥?基鹽等等。
5.4、化妝品及醫藥?業
含磷表?活性劑可作為透明膠凍化妝品的溶化劑、護膚膏與護膚液的乳化劉。穩·醫?化妝品?產中，為了提?藥效成份及?料的溶解度，必須加??定的增溶劑。烷基磷酸酯類的毒性?，?耐酸、耐堿、耐菌、親?、親油，且易被?物代謝。是應??泛的增溶劑系列。某些磷酸酯類具有抗癌、抗腫瘤的活性，?前已開發的藥有數?種。
磷酸酯
磷酸酯是磷酸的
酯衍?物，屬于磷酸
衍?物的?類。磷酸
為三元酸，因此根據
取代烴基數的不同，
?可將磷酸酯分為伯
磷酸酯（磷酸?酯、烴基磷酸）、仲磷酸酯（磷酸?酯）和叔磷酸酯（磷酸三酯）其中R=C 8～C 18，它取決于所?的醇或烷基酚的種類和結構，是影響磷酸酯類表?活性能的重要因素。三酯是中性化合物，單酯
和雙酯則是強酸。
1磷酸酯的基本結構及分類?1.1、陰離?型
(RO)2PO(OM) (RO)PO(OM)
2
單酯雙酯
R為烷基、烷芳基、聚氧?烯化烷基或烷芳基、聚???醇等，M為K、Na、NH2、??醇胺、三?醇胺等。這是?類使?量最?、應?最?的磷酸酯。
1.2、?離?型
化學通式為：OP(OR)
3
R為烷基、烷芳基及聚氧?烯化烷基或烷芳基。這類磷酸酯的主要?途作乳化劑、抗靜電劑、增塑劑、消泡劑等。
1.3、兩性離?型
主要是卵磷酯及其衍?物，這類化合物在?然界
所有?命有機體中都可以
發現。它?般是由連接兩
個脂肪酸基和?個含有胺
的磷酯基的?油酯組成，
可能存在兩種?構體，其
中發現最早和來源最?的
是??和蛋黃中的卵磷酯
。其通式為：
2磷酸酯的性能
各種化學纖維加?時常采?磷酸酯作為油劑，由于單烷基磷酸酯和雙烷基磷酸酯各?的性能不同，酸性磷酸酯和磷酸酯鹽性能不同，應?時要根據產品單、雙酯含量和?例加以平衡和選?。
溶解性未中和的磷酸酯溶解度很?，中和后溶解度?增。
表?張?磷酸酯的表?張?與憎?基的類型、碳鏈長短、正異構、取代數有關。
泡沫性磷酸酯的發泡?與烷基鏈長短關系較?，與烷基的取代數有關。
去污?磷酸酯的去污?與烷基鏈長短、烷基的正異構及取代數均有密切的滅系。?化學穩定性陰離?型磷酸酯對于酸、堿都?較穩定。
?物降解性降解速度?般
3磷酸酯的合成
磷酸酯表?活性劑是將含有羥基的有機化合物，如脂肪醇、烷醇酰胺、?氧基化脂肪醇或烷基酚等，與磷化劑，如P205、POCl3、PCl3、聚磷酸等，進?酯化反應制備的。因為磷酸是三元酸，所以酯化產物中可舍有單酯、雙酯或三酯，?般是各種酯的混臺物。
1、以五氧化?磷為磷酸化劑
化學反應式見式如下
ROH+P205——>ROPO(OH)2+(RO)2PO(OH)
這是?業?產最常?的?法，約有70％的磷酸酯采?此法?產，優點是簡單易?，反應條件溫和不需特殊設備，反應得率?，?產成本低。本法?產的主要關鍵是控制反應溫度、反應時間和物料?。反應主要?成單酯和雙酯，尚有少量的三酯和未反應物，如五氧化?磷?例越?，組成越復雜，據?獻報道，反應除?成單烷基磷酸酯、雙烷基磷酸酯外，還有?量的聚磷酸酯?成
2、以三氯氧磷為磷酸化劑
化學反應式見式如下
本法可得到單、雙和三酯的混合物?？刹?的
催化劑為Lewis酸，如A1C1
3、BF
3
、FeCl
3
、ZnCl
2
、
TiCl
4
等。通過控制原料的摩爾配?、不同溫度及采?不同的催化劑，提?反應的選擇性，可得到單烷基酯、雙烷基酯和三烷基酯。在醇?量過量且反應溫度較?時，有利于?成三酯。此反應轉化率較?。?業上三酯的制備均采?此法。但是POCl；具有腐蝕性，且有HCl產?，需減壓除去。
3、以三氯化磷為磷酸化劑
化學反應式見式如下
本法主要制備雙烷基磷酸酯，純度可達90～95％。反應中?到Cl
，反應步驟多，操作繁瑣，
2
且需拙真空除去產?的HCl。
4、以聚磷酸、焦磷酸為磷酸化劑
化學反應式見式如下
此法是獲得純度較?的磷酸單酯最有效的?法，可獲得90％以上的單酯產物，反成轉化率?，反應條件溫和，?般反應溫度為60-700C，反應時間15 h，反應?較容易控制，易于操作。缺點是產物中含有?量磷酸，要?合適的溶劑萃取提純。
5、磷酸與醇反應
磷酸與酚直接進?酯化合成磷酸酯，可獲得單、雙和三酯。此?藝合成路線仍處r 實驗和研究階段，以合成單烷基磷酸酯為主，催化劑?多采?對甲苯磺酸、?機?屬化合物等。
?種磷酸化劑中，P 205和聚磷酸在?業上是有應?價值的，兩種反應均條件溫和，操作簡單易?，?且清潔?污染。P 205?于合成單、雙酯的混合物，聚磷酸多?于?合成單酯含量?的產品；?P 205合成的產品抗靜電性和潤濕性能好，?聚磷酸合成的產品助溶性好。根據不同的性能需求，需要選擇臺適的磷酸化劑。
4、磷酸酯的分析測試
紅外光譜法
主要?于磷酸酯的結構定性分析，根據化臺物的特征吸收峰，推知含有哪些官能團，從?幫助確定和驗證有關磷酸酯的類型。很多樣品，對照標準光譜，
還可對樣品的品種和整體結構定性。紅外光譜法?于定量分析由于?擾因素較多，受到定限制，但有時也可進?觀察和估計。
電位滴定法
磷酸酯常為單酯和雙酯的混合物(也含有少量尉作?的醇)，由于兩者性能不同，在合成?藝中要加以控制，在應?時要加以選擇。電位滴定法常?于合成時對產品質量的控制和考察。
?相?譜法
烷基磷酸酯(酸性)?重氮甲烷甲酯化后，再??相?譜法進?單雙酯含量及疏?基的碳原予數分析。
5、磷酸酯的應?
5.1、??化學?業
磷酸酯表?活性劑可作為?業清洗劑、織物抗靜電劑、滾體透明洗滌劑和?洗型洗滌劑。
(1)洗滌劑
磷酸酯由于價格?，不單獨作洗滌劑，僅作為洗滌劑組分?應?。優點是對強堿性組分穩定(不會變?)，除灰性能優良．在其他組份?濃度、?溫溶液中具有可溶性，良好的洗滌去污性、中等的泡沫性及很低的?膚刺激性等。因此使磷酸酯成為洗滌劑配?中重要的組份，?于重垢洗染劑，多種硬表?清洗劑，如?屬清洗劑、地板清洗劑、船舶清洗劑及各類民?清洗劑的配?。
(2)滲透劑
磷酸酯在堿溶液中有很好的穩定性和溶解性，其潤濕作?與溶液pH值?關。選擇適當的憎?基團進?必要的?氧基化后與磷酸化試劑進?磷酸酯化可制備出優良的耐堿滲透劑。在堿溶液中磷酸酯潤濕性優于?離?型表?活性劑。國內外優良的滲透劑郁采?磷酸酯配?，如巴斯夫公司的滲透劑Leophen系列，國內OPE滲透劑等。(3)抗靜電劑
磷酸酯作為抗靜電劑在許多??都有應?，它可?于?溶液體系，也可?于疏?體系中。
5.2、成化纖油劑
烷基磷酸酯在化纖油劑的應?很?泛。?論是滌綸、腈綸、錦綸、維綸、氯綸、丙綸等，還是長絲或短絲，國內外油劑配?中都離不開磷酸酯這?組分。所使?的磷酸酯亦是五花?門，各取所需，如腈綸油劑使?單烷基磷酸酯鹽；錦綸油劑采?POE(8)?基醚磷酸鈉、POE(8)油醇醚磷酸鈉；維綸油劑?烷基磷酸酯三?醇胺鹽；氯綸油劑采?醇醚磷酸鹽；滌綸長絲油劑采?C
烷基磷酸酯，
12-14
也有采?壬基酚醚磷酸酯的。為了解決?速紡油劑的滲透性，異構醇也被?量采?；丙綸油劑多采?醇醚磷酸酯鹽或烷基磷酸酯羥?基鹽等等。
5.4、化妝品及醫藥?業
含磷表?活性劑可作為透明膠凍化妝品的溶化劑、護膚膏與護膚液的乳化劉。穩·醫?化妝品?產中，為了提?藥效成份及?料的溶解度，必須加??定的增溶劑。烷基磷酸酯類的毒性?，?耐酸、耐堿、耐菌、親?、親油，且易被?物代謝。是應??泛的增溶劑系列。某些磷酸酯類具有抗癌、抗腫瘤的活性，?前已開發的藥有數?種。
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