一种六氯环三磷腈的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种六氯环三磷腈的制备方法，其合成方法包括以下步骤：（1）将氯苯、复合金属氯化物粉末与吡啶混合搅拌，通入氯化氢至固体溶解，制得离子液体催化剂待用；（2）将五氯化磷与氯苯搅拌溶解，得五氯化磷氯苯溶液；（3）氮气保护下，将氯苯、氯化铵和离子液体催化剂混合并升温，滴加五氯化磷氯苯溶液，滴完保温反应得六氯环三磷腈粗品氯苯溶液，经后处理得六氯环三磷腈。本发明专利技术通过采用自制的离子液体作为催化剂，进行反应，其反应时间短，有效避免了副产物的生成，因此使得到的成品纯度大于99%，纯度也大于99%，适于工业化应用。适于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种六氯环三磷腈的制备方法


[0001]本专利技术属于阻燃剂合成
，更具体涉及一种六氯环三磷腈的制备方法。

技术介绍

[0002]六氯环三磷腈是一种非常重要的反应中间体，也是磷腈化学中最基本的化合物，为制备聚磷腈的基础原料。通过六氯环三磷腈反应合成的衍生物可应用于耐高温材料、生物医用材料、润滑剂、涂层材料、粘合剂等方面。同时，六氯环三磷腈衍生物被广泛应用为防火阻燃剂材料、杀虫剂、防腐剂、染料及摄影用材料等方面。
[0003]目前，采用较多的方法是五氯化磷与氯化铵在金属氯化物或氧化物催化剂作用下，氯苯为溶剂，升温至回流保温反应合成六氯环三磷腈粗品，再经过滤、更换溶剂、浓硫酸萃取、稀释析晶、过滤、烘干，得六氯环三磷腈成品。此方法合成六氯环三磷腈粗品纯度低，得到成品收率低，且产生的硫酸废液对环境不好。
[0004]专利CN201310166628采用氯化铵和五氯化磷固
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固反应合成六氯环三磷腈，此反应在无溶剂条件下反应，反应速度较慢，且很难反应完全，收率低。
[0005]专利CN104945438一次性按比例投入投入五氯化磷、氯化铵、氯化镁、吡啶、氯苯，然后升温至130
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140℃反应9
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11小时，反应完全后，过滤，减压蒸馏脱氯苯，冷却至10
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15℃，再过滤得六氯环三磷腈。此工艺保温时间过长，副产物线性磷腈会随保温时间延长而增加。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种六氯环三磷腈的制备方法，此方法制得的成品纯度高，收率高。
[0007]本专利技术公开了一种六氯环三磷腈的制备方法，包括以下步骤：1)五氯化磷氯苯溶液的制备：在氮气保护下，将五氯化磷与氯苯混合并升温至80
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90℃搅拌至溶解，得到五氯化磷氯苯溶液保温待用；2)在氮气保护下，往带冷凝管、干燥管的四口瓶中投入氯苯，开启搅拌下，投入粉末状的氯化铵和离子液体催化剂溶液，升温至118
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122℃，开始滴加步骤1)的五氯化磷氯苯溶液，滴毕升温至130
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135℃保温反应2
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3小时，得六氯环三磷腈粗品氯苯溶液，反应所生成的氯化氢经水吸收制成30％盐酸；3)后处理：反应结束后将步骤2)的六氯环三磷腈粗品氯苯溶液冷却至35
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40℃，过滤，滤液减压蒸馏回收氯苯，冷却得到混合固体磷腈；4)重结晶：向步骤3)的混合固体磷腈中加入乙酸乙酯与正己烷的混合溶剂，升温回流0.5
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1.2小时，冷却至0
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5℃，抽滤，滤饼真空干燥，粉碎得纯度大于99％的六氯环三磷腈成品。
[0008]进一步地，本专利技术还限定了步骤2)中五氯化磷氯苯溶液的滴加时间为8
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12小时。
[0009]进一步地，本专利技术还限定了步骤4)中的重结晶溶剂中乙酸乙酯与正己烷的体积比为6
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10：3，优选为7：3；乙酸乙酯与正己烷的混合溶剂与混合固体磷腈的质量比为1
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1.5:1，
优选为1.3:1；真空干燥温度为60
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75℃，优选为70℃，真空干燥时间为6
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8小时，压力为负压
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0.098MPa以上。
[0010]进一步地，本专利技术还限定了乙酸乙酯与正己烷的混合溶剂的投料量为混合固体磷腈重量的1.2
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1.5倍，优选为1.3倍。
[0011]更进一步地，本专利技术还限定了离子液体催化剂的制备过程为：在氮气保护下，投入氯苯、复合金属氯化物粉末和吡啶，搅拌下升温至80
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100℃通入氯化氢气体，直至固体溶解清亮，得到离子液体催化剂溶液；五氯化磷、氯化铵、复合金属氯化物及吡啶的投料重量比为1000：300
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500：10
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20：30
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50；复合金属氯化物为氯化钡、氯化锌、氯化铝、氯化镁、氯化铁或氯化钙中的任意两种。
[0012]通过采用上述工艺技术，与现有技术相比，本专利技术优点如下：本专利技术通过采用离子液体为催化剂，以五氯化磷和氯化铵为原料，采用滴加五氯化磷的方式进行反应，再后处理、重结晶得到本专利技术的产物六氯环三磷腈，反应的保温时间短，有效避免了副产物的增加，得到成品纯度高，收率高，其收率为90％以上，纯度也大于99％。
具体实施方式
[0013]以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。
[0014]实施例1六氯环三磷腈的制备1)离子液体催化剂的制备：氮气保护下，向100ml四口瓶中投入50g氯苯，氯化镁、氯化锌粉末15g，吡啶40g，搅拌，控制温度80
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100℃，通入氯化氢气体，直至液体清亮，待用；2)五氯化磷氯苯溶液的制备：在氮气保护下，将五氯化磷1000g与氯苯1000g升温至80
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90℃搅拌至溶解，保温待用；3)六氯环三磷腈制备：在氮气保护下，往带冷凝管、干燥管的5L四口瓶中投入氯苯1000g，开搅拌，再投入粉末状的氯化铵400g、步骤1)的离子液体催化剂，升温至120℃，开始滴加步骤2)的五氯化磷氯苯溶液，滴加8小时，滴毕，升温至132℃保温反应3小时，得六氯环三磷腈粗品氯苯溶液，反应所生成的氯化氢水吸收制成30％盐酸；3)反应结束，步骤2)的六氯环三磷腈粗品氯苯溶液冷却至40℃，过滤，滤液减压蒸馏回收氯苯，得固体混合磷腈548g；加入混合溶剂(乙酸乙酯：正己烷＝7：3)712g，加热回流1小时，冷却至5℃，抽滤，滤饼在70℃，真空
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0.098MPa下干燥6小时，粉碎，得504g成品，纯度99.2％，收率90.6％。
[0015]实施例2六氯环三磷腈的制备方法1)离子液体催化剂的制备：氮气保护下，向100ml四口瓶中投入50g氯苯，氯化铁、氯化铝粉末15g，吡啶42g，搅拌，控制温度80
‑
100℃，通入氯化氢气体，直至液体清亮，待用；2)五氯化磷氯苯溶液的制备：在氮气保护氛围下，将五氯化磷1000g与氯苯1000g升温至80
‑
90℃搅拌至溶解，保温待用；3)六氯环三磷腈制备：在氮气保护氛围下，往带冷凝管、干燥管的5L四口瓶中投入氯苯1000g，开搅拌，再投入粉末状的氯化铵450g、离子液体催化剂，升温至120℃，开始滴加五氯化磷氯苯溶液，滴加9小时，滴毕，升温至132℃保温反应2.5小时，得六氯环三磷腈粗品氯苯溶液，反应所生成的氯化氢水吸收制成30％盐酸；
4)反应结束，冷却至40℃，过滤，滤液减压蒸馏回收氯苯，得固体混合磷腈545g；加入混合溶剂(乙酸乙酯：正己烷＝7：3)708.5g，加热回流1小时，冷却至5℃，抽滤，滤饼在70℃，真空
‑
0.098MPa下干燥6小时，粉碎，得502g成品，纯度99.4％，收率90.2％。
[0016]实施例3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六氯环三磷腈的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）五氯化磷氯苯溶液的制备：在氮气保护下，将五氯化磷与氯苯混合并升温至80
‑
90℃搅拌至溶解，得到五氯化磷氯苯溶液保温待用；2）在氮气保护下，往带冷凝管、干燥管的四口瓶中投入氯苯，开启搅拌下，投入粉末状的氯化铵和离子液体催化剂溶液，升温至118
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122℃，开始滴加步骤1）的五氯化磷氯苯溶液，滴毕升温至130
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135℃保温反应2
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3小时，得六氯环三磷腈粗品氯苯溶液，反应所生成的氯化氢经水吸收制成30%盐酸；3）后处理：反应结束后将步骤2）的六氯环三磷腈粗品氯苯溶液冷却至35
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40℃，过滤，滤液减压蒸馏回收氯苯，冷却得到混合固体磷腈；4）重结晶：向步骤3）的混合固体磷腈中加入乙酸乙酯与正己烷的混合溶剂，升温回流0.5
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1.2小时，冷却至0
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5℃，抽滤，滤饼真空干燥，粉碎得纯度大于99%的六氯环三磷腈成品。2.根据权利要求1所述的一种六氯环三磷腈的制备方法，其特征在于步骤2）中五氯化磷氯苯溶液的滴加时间为8
‑
12小时。3.根据权利要求1所述的一种六氯环三磷腈的制备方法，其特征在于步骤4）中的重结晶溶剂中乙酸乙酯与正己烷的体积比为6
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10：3，优选为7：3。4.根据权利要求1所述的一种六氯环三磷腈的制备方法，其特征在于步骤4）中的乙酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈高波，田克乐，蔡利明，吴伟，
申请(专利权)人：浙江万盛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：