甲基膦酸二甲酯中有机杂质分析

郭晶晶　胡玉良　梁亚玲　王娜

摘 要：通过甲基膦酸二甲酯的合成工艺流程来推断甲基膦酸二甲酯中可能含有的有机杂质为甲醇和对甲苯磺酸甲酯，使用气相色谱对甲基膦酸二甲酯中的有机杂质进行定性分析。

关键词：甲基膦酸二甲酯;有机杂质;气相色谱

甲基膦酸二甲酯是一种有机膦阻燃剂，可以作为环氧树酯类的添加型阻燃剂，如聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯树酯等高分子材料。适合于透明或轻淡优美色彩的制品及喷涂方面的应用。还可用作有机合成的中间体，稀有金属萃取剂等。甲基膦酸二甲酯由于其结构与沙林相似还可以作为神经性毒剂模拟剂，用于有机磷检测器、报警器等设备的校准。

1 试剂和仪器

1.1 仪器

气相色谱仪：GC-2014

色谱柱：KB-5毛细管色谱柱

1.2 试剂

甲基磷酸二甲酯：分析纯

甲醇：分析纯

对甲苯磺酸甲酯：分析纯

2 测试方法及过程

2.1 溶液配置

对甲苯磺酸标准溶液配置：用分析天平称取3.9363g对甲苯磺酸甲酯于烧杯中，加甲醇溶解，随后转移至50mL容量瓶中，加入甲醇稀释至50mL。

2.2 实验方法

我国工业上成熟的甲基膦酸二甲酯成熟的合成方法为亚磷酸三甲酯在催化作用下，通过异构化生成甲基膦酸二甲酯，合成原料亚膦酸三甲酯中可能含有三乙胺、甲醇、三氯化磷，由于亚膦酸三甲酯的活性很强，极易被空气中的氧气氧化，因此产物中可能含有亚膦酸三甲酯的氧化物膦酸三甲酯、亚膦酸二甲酯。

2.2.1 甲醇的检测

将气化室，柱炉，检测器温度分别设置为180℃，90℃，190℃。待温度升到设置的温度且保持稳定后，将甲基膦酸二甲酯液体进样，进样量为1uL，采集并保存色谱数据，重复三次实验。

保持条件不变，将甲醇进样进样量为1uL，采集甲醇的色谱图并保存，重复三次。

将气化室，柱温，检测器温度设置为250℃，180℃，250℃，待温度稳定后，将甲基膦酸二甲酯液体进样，进样量为1uL，采集并保存色谱数据，重复三次。

将甲醇进样，进样量为1uL，采集并保存色谱数据，重复三次。

将甲醇，对甲苯磺酸甲酯混合溶液进样，进样量为1uL，采集并保存色谱数据，重复三次。

2.2.2 对甲苯磺酸甲酯的检测

将气化室，柱温，检测器温度设置为250℃，180℃，250℃，待温度稳定后，将甲基膦酸二甲酯液体/对甲苯磺酸甲酯溶液进样，进样量为1uL，采集并保存色谱数据，重复三次。

3 测试结果及分析

气化室，柱炉，检测器温度分别设置为180℃，90℃，190℃时对甲基膦酸二甲酯和甲醇进行测定。气化室，柱炉，检测器温度分别设置为250℃，180℃，250℃的条件下对甲基膦酸二甲酯、亚磷酸三甲酯和对甲苯磺酸甲酯进行测定。

甲基膦酸二甲酯的色譜图在1.5min左右出现了一个较大的杂质峰。如图2所示，甲醇的保留时间也在1.5min左右。因此推测此杂质峰归属于甲醇。亚磷酸三甲酯的出峰时间在2.4min，同甲基膦酸二甲酯的气相色谱图进行对比，并未找到对应的位置。

因对甲苯磺酸甲酯的沸点较高，因此提高了检测温度，如图4所示，在1.7min、2.0min、6.4min出现了三个峰。如图5在1.7min出现了甲醇峰，在6.4min出现了对甲苯磺酸甲酯的峰，对比两峰可以推测，在甲基膦酸二甲酯中含有甲醇和对甲苯磺酸甲酯杂质，对甲苯磺酸甲酯是反应的催化剂。

4 结论

通过气相色谱法检测出了甲基膦酸二甲酯中的杂质为甲醇和对甲苯磺酸甲酯，其中甲醇是甲酯化的原料，对甲苯磺酸甲酯是阿尔布佐夫重排反应的催化剂，原料亚磷酸三甲酯并未检测出，说明转化比较完全。

参考文献：

[1]赵宝勤，林磊，王夕峰.甲基膦酸二甲酯（DMMP）的气相色谱分析研究[J].山东化工，2002（03）：33-34+38.

[2]黄彦琦，李文，宋娥媚，等.甲基膦酸二甲酯的合成[J].精细化工与催化，2016，24（12）：54-56.

[3]孔祥文，尚世智，张铁铮，等.有机磷阻燃剂DMMP的合成[J].沈阳化工学院学报，1998，12（1）：36-40.