一种六((苄基亚胺基)-1-苯氧基)环三磷腈的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种六((苄基亚胺基)

【技术实现步骤摘要】
一种六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的制备方法和应用，具体涉及一种同时含有磷、氮元素的化合物的制备方法及其应用，属于有机化学和阻燃


技术介绍

[0002]磷元素是一种公认的阻燃元素，目前常用的无卤阻燃剂大多都是含磷阻燃剂。六氯环三磷腈是一种环状磷腈，同时含有磷、氮元素，且磷元素含量相对较高。其中磷、氯键的活泼性，可以使氯很容易被亲核试剂取代，使其具有多侧基衍生化的特点，从而制得一系列的磷腈化合物。磷腈化合物作为一种新型的有机磷系阻燃剂骨架材料，其衍生物兼备热稳定性好、无毒、机械性能良好等优异性能，一般少量添加即可使材料满足阻燃指标和加工性能要求，因此在替代含卤阻燃剂的研究中具有重要价值，在高分子材料领域具有广阔的应用前景。
[0003]希夫碱是指分子结构中含有烷亚胺基(RC＝N)或亚胺基(HC＝N)的一类化合物，具有热稳定性高、配位性强、可动态交换等优点，已广泛应用于药物释放、电化学电池、催化剂等不同领域。此外，席夫碱化合物的偶氮甲碱(
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CH＝N)结构可以提供其他理想的性能，例如，碳氮双键偶联炭化，形成稳定炭层，从而导致聚合物的抗滴落和良好的阻燃性。并且它还存在自交联的特性，高温下可逆，因此席夫碱及其衍生物在阻燃聚合物领域可能具有巨大的应用潜力。
[0004]尤其是芳香族席夫碱，可以作为自交联单元在相对较低的温度范围内形成相对稳定的交联网络，被认为是一种有效的炭化剂。因此，将希夫碱结构引入环三磷腈分子骨架上，对于拓展环三磷腈衍生物的应用范围具有重要的意义。
[0005]传统的硅氧烷环三磷腈化合物合成方法以中国专利CN102250147A为代表，该专利用氨丙基三乙氧基硅氧烷与六氯环三磷腈在四氢呋喃溶剂中反应24h制备，这种方法反应时间过长，副产物较多，纯化困难且复杂。
[0006]该物质在阻燃领域未见任何报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决现有技术中合成环三磷腈衍生物时，产率低且制备时间长的问题，提供一种六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的制备方法和应用。本专利技术合成方案不唯一，反应路线简单，反应条件温和、易于控制，反应时间大大缩短，重复性好，收率高，适合扩大生产；该化合物可作为添加型阻燃剂添加到阻燃聚酰胺6体系中，得到的聚酰胺6具有极限氧指数高、熔滴少、热释放峰值低的特点。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0009]本专利技术提供六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的制备方法和应用，六((苄基
亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈以环三磷腈为中心结构，其化学结构式为：
[0010][0011]该制备方法有两种。
[0012]方法一：以六(4
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醛基
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苯氧基)环三磷腈和苄胺按照摩尔比1:6～7.5为原料，在一定温度下发生反应，从反应混合物中收集目标产物，具体步骤为：
[0013]1)将六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及缚酸剂在有机溶剂中加热、搅拌，反应结束后分离，旋蒸除去溶剂，水洗、干燥获得六(4
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醛基
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苯氧基)环三磷腈；
[0014]2)将六(4
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醛基
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苯氧基)环三磷腈溶于有机溶剂中，通入惰性气体，加热、搅拌；
[0015]3)将苄胺溶于有机溶剂，然后加入到步骤2)的溶液中，加热至反应完全后，旋蒸去除溶剂，醇洗、真空干燥得到六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈。
[0016]上述步骤1)中的六氯环三磷腈与对羟基苯甲醛摩尔比为1:6～7.2，加热温度为50～70℃；反应时间为4～6h；采用的缚酸剂为三乙胺或其他碱性盐类；提到的分离工艺为抽滤、过滤、离心的任意一种或多种组合使用；
[0017]上述步骤2)中的惰性气体为氮气或者氩气，优选氮气；加热温度为50～85℃；
[0018]上述步骤3)中的加热温度为50～85℃；反应时间为1～7h；
[0019]上述步骤1)、步骤2)及步骤3)采用的有机溶剂为四氢呋喃、乙腈及丙酮等极性有机溶剂中的任意一种或者几种组合。
[0020]方法二：以六氯环三磷腈和对羟基苯甲醛苄胺希夫碱中间体按照摩尔比为1:6～8为原料，反应生成目标产物，具体步骤为：
[0021]1)将对羟基苯甲醛和苄胺在无水乙醇中加热反应回流，浓缩至干，抽滤、醇洗，干燥后得到对羟基苯甲醛苄胺希夫碱中间体；
[0022]2)将六氯环三磷腈溶于有机溶剂，通入惰性气体，加入缚酸剂，加热、搅拌；
[0023]3)滴加溶有对羟基苯甲醛苄胺希夫碱的有机溶液至步骤2)中的溶液，持续加热反应回流，反应结束后分离，旋蒸除去溶剂，水洗、真空干燥获得六(4
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醛基
‑
苯氧基)环三磷腈。
[0024]上述步骤1)中的对羟基苯甲醛和苄胺摩尔比为1:1～1.5，加热温度为50～70℃，反应时间为1～3h；
[0025]上述步骤2)中的惰性气体为氮气或者氩气，优选氮气；采用的缚酸剂为为三乙胺或其他碱性盐类；加热温度为40～95℃；
[0026]上述步骤3)中的加热温度为40～95℃，反应时间为4～6h；采用的分离工艺为抽滤、过滤、离心的任意一种或多种组合使用；
[0027]上述步骤2)及步骤3)采用的有机溶剂为四氢呋喃、乙腈及丙酮等极性有机溶剂中的任意一种或者几种组合。
[0028]本专利技术中的六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的应用，具体步骤为：将六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈与聚酰胺6、抗氧剂挤出注塑得到阻燃聚酰胺6材料。结果表明，六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈对聚酰胺6材料起到了阻燃作用，提高了氧指数，改善了加工性能。
[0029]上述阻燃聚酰胺6中，聚酰胺6与六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的质量比为1～20：99～80；抗氧剂占六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈和聚酰胺6二者质量和的0.3～0.5％；其中，抗氧剂为1010抗氧剂和168抗氧剂的混合物，1010抗氧剂与168抗氧剂的质量比为1:2～4。
[0030]有益效果
[0031]1、本专利技术提供了六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的制备方法和应用，合成方案不唯一，两条反应路线较简单，反应条件温和、易于控制，反应时间短，重复性好，收率高，适合扩大生产；
[0032]2、反应路线一的原料便宜易得，提纯过程简单，纯度高，收率好；
[0033]3、反应路线二中制备了对羟基苯甲醛苄胺希夫碱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种希夫碱结构的环三磷腈，称为六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈，其特征在于以环三磷腈为中心结构，其化学结构式为：2.制备权利要求1所述的六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈的方法，其特征在于：路线一：以六(4
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醛基
‑
苯氧基)环三磷腈和苄胺为原料，制备含希夫碱结构的磷腈化合物，即六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈；六(4
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醛基
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苯氧基)环三磷腈与苄胺的摩尔比为1:6～7.5。3.制备权利要求1所述的六((苄基亚胺基)
‑1‑
苯氧基)环三磷腈的方法，其特征在于：路线二：对羟基苯甲醛与苄胺在无水乙醇中反应得到对羟基苯甲醛苄胺希夫碱中间体，再将六氯环三磷腈与中间体溶于有机溶剂，在缚酸剂作用下反应合成六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈；其中，对羟基苯甲醛与苄胺的摩尔比为1:1～1.5，六氯环三磷腈与对羟基苯甲醛苄胺希夫碱的摩尔比为1:6～8。4.如权利要求2所述方法，其特征在于：具体制备过程包括如下步骤：1)将六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及缚酸剂在有机溶剂中加热、搅拌，反应结束后分离，旋蒸除去溶剂，水洗、干燥获得六(4
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醛基
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苯氧基)环三磷腈；2)将六(4
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醛基
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苯氧基)环三磷腈溶于有机溶剂中，通入惰性气体，加热、搅拌；3)将苄胺溶于有机溶剂，然后加入到步骤2)的溶液中，加热至反应完全后，旋蒸去除溶剂，醇洗、真空干燥得到六((苄基亚胺基)
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苯氧基)环三磷腈。5.如权利要求4所述方法，其特征在于：步骤1)所述的加热温度为50～70℃，反应时间为4～6h；步骤1)所采用的缚酸剂为三乙胺或其他碱性盐类；步骤1)所述的分离工艺为抽滤、过滤、离心的任意一种或多种组合使用；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李定华，郭晓程，刘霖靖，杨荣杰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：