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磷酸三丁酯是一种重要的有机磷化合物,英文名为Tributyl Phosphate,简称TBP。它的分子式为C12H27O4P,由一个磷原子与四个氧原子结合,其中三个氧原子分别连接丁基链,形成了这个在工业领域广泛应用的化合物。
磷酸三丁酯的分子结构以磷原子为中心,磷原子与四个氧原子结合。其中一个氧原子通过双键与磷原子连接,另外三个氧原子通过单键连接,每个单键氧原子都连接一个丁基链。这种结构使得磷酸三丁酯具有良好的溶解性和化学稳定性,磷氧键长约1.6埃,磷氧双键长约1.45埃。
磷酸三丁酯是无色透明液体,沸点为289摄氏度,密度0.978克每立方厘米。它具有良好的化学稳定性,难溶于水但易溶于有机溶剂如醇类、醚类等。随着温度升高,其密度逐渐降低。这些性质使其在工业应用中表现出色,特别是作为萃取剂和增塑剂时的优异性能。
磷酸三丁酯的制备主要有两种方法。第一种是三氯化磷法,将三氯化磷与丁醇在80到120摄氏度下反应,使用三乙胺作催化剂,产率可达85到90%。第二种是磷酸直接酯化法,磷酸与丁醇在150到180摄氏度下反应,需要硫酸催化并脱除生成的水。工业上多采用第一种方法,因为反应条件温和,产率较高。
磷酸三丁酯在工业中有广泛应用。作为增塑剂,它能提高PVC制品的柔韧性,降低玻璃化温度。作为阻燃剂,通过磷系阻燃机理保护纺织品和塑料。在金属工业中,它是优秀的萃取剂,用于稀土元素提取和核燃料后处理。此外,还可作为润滑剂的抗磨和极压添加剂,提高润滑性能。