一種對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的合成方法與流程

2024-04-14 02:35:05

1.本發明涉及阻燃劑技術領域，尤其涉及一種對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的合成方法。
技術背景
2.有機磷系阻燃劑大多汙染小，添加量少，對聚合物的機械性能影響較小，並且能與聚合物有較好的相容性而被廣泛應用。由於磷系阻燃劑具有低煙、低毒、環保的特點，成為了目前新型阻燃劑研發中重點考慮的結構類型，特別是有機磷化合物更加體現了該優勢，符合阻燃劑的發展方向，在合成和應用等方面已經取得了顯著成就。
3.磷系阻燃劑具有阻燃效果好、阻燃效率高的優點，已報導的對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物(結構為：)合成方法，主要是利用氯代苄與二苯基磷氧進行反應製得，二苯基磷氧化學性質過於活潑，易分解生成較多雜質，使得產品純度偏低，深度純化會導致大量三廢的產生，增加生產成本；同時由於化學性質活潑，對操作人員皮膚刺激性大。
4.因此，有必要對現有合成工藝進行深入研究，從而提供成本低廉、產品收率和純度高的生產方法。


技術實現要素：

5.為了解決現有對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物合成成本高、純度和收率偏低的問題，本發明提供一種對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的合成方法。採用對二氯苄為原料，在鹼和極性溶劑中，與二苯基氯代膦發生反應，反應完畢過濾去除溶劑，水洗濾餅至中性，經烘乾後得到白色固體，即為對二甲苯基雙二苯次膦氧化物。
6.本發明所述一種對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的合成方法，包括以下步驟：將對二氯苄溶於有機溶劑中，然後加入二苯基氯化磷，升溫到30-50℃，再滴加鹼性催化劑，升溫到60-70℃反應；反應結束，冷卻至室溫，抽濾、洗滌、烘乾後得到對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物。
7.進一步地，在上述技術方案中，抽濾後的濾液分層，取油層進行常壓蒸餾，回收得到有機溶劑。
8.進一步地，在上述技術方案中，所述有機溶劑為乙腈、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、丙酮、二氧六環、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、甲酸甲酯、氯仿、乙醚、二氯苄、甲基叔丁基醚中的一種或兩種以上的混合物。
9.進一步地，在上述技術方案中，所述鹼性催化劑為甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中一種或兩種以上的混合物。
10.進一步地，在上述技術方案中，所述對二氯苄、二苯基氯化磷與極性溶劑摩爾比為1：2.1-3.0：30-40。
11.進一步地，在上述技術方案中，所述對二氯苄、二苯基氯化磷與鹼性催化劑摩爾比為1：2.1-3.0：5-10。
12.進一步地，在上述技術方案中，所述保溫反應時間為1-3h。
13.發明有益效果：
14.(1)本發明方法原料易得、穩定，毒性較低，反應條件溫和易控，目標產物收率高、純度可達98.5％以上且汙染少，後處理簡單，適合工業化生產。
15.(2)本發明製備得到的雙苯基次膦氧類化合物可以作為功能助劑用於高端樹脂的阻燃及改性。
具體實施方式
16.下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
17.實施例1
18.在1000ml三口瓶中，加入30g(0.17mol)對二氯苄和500ml(6.15mol)四氫呋喃，攪拌溶解，5分鐘滴加完79.4g(0.36mol)二苯基氯化磷，升溫到40-42℃，15分鐘內滴加完32％naoh水溶液200g(1.6mol)，反應溫度為50℃。滴加完成後升溫到68℃持續攪拌保溫反應2小時，過濾，濾餅用1000ml水淋洗，抽濾，95℃乾燥6小時，得到73.2g對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物，純度98.7％，收率為91.6％。
19.實施例2
20.在1000ml三口瓶中，加入四氫呋喃600ml、對二氯苄24g(0.138mol)，攪拌至溶解，在6分鐘內滴加二苯基氯化磷64g(0.290mol)，升溫到30℃，12分鐘內滴加32％naoh水溶液176g(1.408mol)，升溫到70℃持續攪拌反應1小時，過濾，水洗，乾燥得到62.8g對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物，純度98.5％，收率為90.5％。
21.實施例3
22.在1000ml三口瓶中，加入30g(0.17mol)對二氯苄和500ml(6.15mol)四氫呋喃，攪拌溶解，3分鐘滴加完79.4g(0.36mol)二苯基氯化磷，升溫到48-50℃，15分鐘內滴加完39.5％koh(1.74mol)水溶液250g，反應溫度為50℃。滴加完成後升溫到65℃持續攪拌保溫反應3小時，過濾，濾餅用150ml水淋洗，抽濾，95℃乾燥6小時，得到80.6g對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物，收率為93％。
23.實施例4
24.在1000ml四口瓶中，加入30g(0.17mol)對二氯苄和500ml(6.15mol)2-甲基四氫呋喃，攪拌溶解，同時滴加79.4g(0.36mol)二苯基氯化磷及39.5％koh(1.74mol)水溶液250g，反應溫度為40℃，15分鐘滴加完畢。滴加完成後升溫到70℃持續攪拌保溫反應2小時，過濾，濾餅用200ml水淋洗，抽濾，甲苯重結晶，100℃乾燥4小時，得到73.6g對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物，收率為85％。
25.以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利範圍，而不限於實施例所揭示者。


技術特徵：
1.一種對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的合成方法，其特徵在於，包括以下步驟：將對二氯苄溶於極性溶劑中，待其完全溶解後，滴加二苯基氯化磷，升溫到30-50℃，再滴加鹼性催化劑，升溫到60-70℃反應；反應結束，冷卻至室溫，抽濾、洗滌、烘乾後得到對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物。2.根據權利要求1所述對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的製備方法，其特徵在於：所述極性溶劑為乙腈、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、丙酮、二氧六環、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、甲酸甲酯、氯仿、乙醚、二氯苄、甲基叔丁基醚中的至少一種。3.根據權利要求1所述對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的製備方法，其特徵在於：所述鹼性催化劑為甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種。4.根據權利要求1所述對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的製備方法，其特徵在於：所述保溫反應時間為1-3h。5.根據權利要求1所述對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的製備方法，其特徵在於：所述對二氯苄、二苯基氯化磷與極性溶劑摩爾比為1：2.1-3.0：30-40。6.根據權利要求1所述對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的製備方法，其特徵在於：所述對二氯苄、二苯基氯化磷與鹼性催化劑摩爾比為1：2.1-3.0：5-10。7.根據權利要求1-6任意一項所述對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的製備方法，其特徵在於：抽濾後的濾液分層，取油層進行常壓蒸餾，回收得到有機溶劑。

技術總結
本發明公開了一種對二甲苯基雙二苯基次膦氧化物的合成方法，屬於阻燃劑技術領域。包括以下步驟：採用對二氯苄為原料，在鹼和極性溶劑中，與二苯基氯代膦發生反應，反應完畢過濾去除溶劑，水洗濾餅至中性，經烘乾後得到白色固體，即為對二甲苯基雙二苯次膦氧化物。本發明方法原料易得、穩定，毒性較低，反應條件溫和易控，目標產物收率高、純度可達98.5％以上且汙染少，後處理簡單，適合工業化生產。適合工業化生產。


技術研發人員：鍾健 楊輝 黃誼 田智勇 陳闖
受保護的技術使用者：湖北荊洪生物科技股份有限公司
技術研發日：2022.12.27
技術公布日：2023/3/28