專利名稱：季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法
技術領域：
本發明屬于磷酸酯類的合成方法，即涉及一種由季戊四醇與三氯氧磷反應合成季戊四醇雙磷酸酯二酰氯(3，9-二氯-2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷雜螺環[5.5]十一烷-3，9-二磷化物)的方法。
背景技術：
季戊四醇雙磷酸酯二酰氯為白色固體，熔點為243℃～245℃。結構式為 膨脹型阻燃劑是阻燃劑研究和開發最活躍的領域之一。季戊四醇雙磷酸酯二酰氯是膨脹阻燃劑重要中間體之一，由其可以制備季戊四醇螺環磷酸酯蜜胺鹽(SpinflamnMF82)；溴代芳基季戊四醇螺環磷酸酯；季戊四醇螺環磷酸酯二酰胺低聚物；二芳基季戊四醇螺環磷酸酯等重要的阻燃劑。美國專利U.S.Pat.No.4,338,245公開了采用三氯氧磷為溶劑，將季戊四醇與三氯氧磷反應，三氯氧磷和季戊四醇的摩爾比為5.5∶1，在100℃～110℃回流24小時，然后蒸出未反應的三氯氧磷，洗滌，過濾得產品，產率為60～80％。此外還有一些專利公開了相關技術，參見U.S.Pat.No.4,154,930，U.S.Pat.No.3,169,863，U.S.Pat.No.3,159,602，Belg.Pat.No.628,795，Brit.Pat.No.922,251，這些專利技術都存在如下缺點反應時間長達24小時左右，反應溫度高達100～110℃，能耗大；溶劑的蒸餾后處理困難。

發明內容
本發明為解決用已有的技術生產季戊四醇雙磷酸酯二酰氯存在的反應時間長、反應溫度高、能耗大、溶劑的蒸餾后處理困難等問題而研制一種季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，本發明的方法是a、采用季戊四醇和三氯氧磷為原料，并采用極性溶劑進行回流反應；b、反應溫度控制在40～90℃，反應時間為5～12小時；c、反應采用無水三氯化鋁為催化劑，在反應加熱前或反應過程中加入；d、蒸出溶劑后進行洗滌，并進行真空干燥得到季戊四醇雙磷酸酯二酰氯，其反應方程式為 所用的極性溶劑為無水處理的乙腈，該無水乙腈的處理方法是在乙腈中加入五氧化二磷進行回流25～35min，蒸餾獲得無水處理的乙腈溶劑。所用的無水乙腈與季戊四醇的質量比為(10～25)∶1，最佳比為(15～20)∶1；季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1∶(2～3)，最佳比例為1∶(2～2.5)。最佳的反應溫度為60～85℃；最佳的反應時間為6～8小時；反應是在干燥氮氣保護下進行的。催化劑無水三氯化鋁的加入量為季戊四醇質量的0.5％～2％，最佳為1％～1.5％。反應產生的氯化氫用水吸收制得鹽酸。蒸出溶劑后用水洗、醇洗和二氯甲烷洗滌，用水洗滌時水的溫度應控制在10℃以下。本發明采用極性有機溶劑——乙腈為溶劑，同現有技術采用三氯氧磷作為溶劑相比簡化了工藝過程。本發明同已有技術相比縮短了反應時間、降低了反應溫度、簡化了后續處理工藝，并能獲得高質量的產品，節省了能源。
具體實施例方式
一在裝有回流冷凝器、溫度計、攪拌器和導氣管的干燥1000ml四口瓶中加入800ml經無水處理的乙腈，40g季戊四醇、109g三氯氧磷和0.5g無水三氯化鋁，在干燥氮氣保護下，緩慢升溫，80℃下回流反應7小時，無氯化氫氣體放出。反應結束蒸餾出乙腈溶劑，用冷水洗滌，然后用無水乙醇洗滌，最后用二氯甲烷洗滌，真空干燥后得白色固體，收率為83.5％，熔點為243℃～245℃，經紅外光譜分析確認為是該產物，即為季戊四醇雙磷酸酯二酰氯。
具體實施例方式
二在裝有回流冷凝器、溫度計、攪拌器和導氣管的干燥1000ml四口瓶中加入1000ml經無水處理的乙腈，40g季戊四醇、109g三氯氧磷和0.5g無水三氯化鋁，在干燥氮氣保護下，緩慢升溫，80℃下回流反應6小時，無氯化氫氣體放出。反應結束蒸餾出乙腈溶劑，用冷水洗滌，然后用無水乙醇洗滌，最后用二氯甲烷洗滌，真空干燥后得白色固體，即為季戊四醇雙磷酸酯二酰氯，收率為82.0％，熔點為243℃～245℃。
具體實施例方式
三在裝有回流冷凝器、溫度計、攪拌器和導氣管的干燥1000ml四口瓶中加入800ml經無水處理的乙腈，40g季戊四醇和109g三氯氧磷，在干燥氮氣保護下，緩慢升溫，80℃下回流反應1小時，加入0.6g無水三氯化鋁，繼續回流反應5小時，至無氯化氫氣體放出。反應結束蒸餾出乙腈溶劑，用冷水洗滌，然后用無水乙醇洗滌，最后用二氯甲烷洗滌，真空干燥后得白色固體，即為季戊四醇雙磷酸酯二酰氯，收率為83.7％，熔點為243℃～245℃。
權利要求
1.季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于a、采用季戊四醇和三氯氧磷為原料，并采用極性溶劑進行回流反應；b、反應溫度控制在40～90℃，反應時間為5～12小時；c、反應采用無水三氯化鋁為催化劑，在反應加熱前或反應過程中加入；d、蒸出溶劑后進行洗滌，并進行真空干燥得到季戊四醇雙磷酸酯二酰氯，其反應方程式為
2.根據權利要求1所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于所用的極性溶劑為無水處理的乙腈。
3.根據權利要求2所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于該無水乙腈的處理方法是在乙腈中加入五氧化二磷進行回流25～35min，蒸餾獲得無水處理的乙腈溶劑。
4.根據權利要求1所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1∶(2～3)。
5.根據權利要求2或4所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于所用的無水乙腈與季戊四醇的質量比為(10～25)∶1。
6.根據權利要求2或3所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于所用的無水乙腈與季戊四醇的質量比為(15～20)∶1。
7.根據權利要求1所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于反應溫度為60～85℃，反應時間為6～8小時。
8.根據權利要求1所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于反應是在干燥氮氣保護下進行的。
9.根據權利要求1所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于催化劑無水三氯化鋁的加入量為季戊四醇質量的0.5％～2％。
10.根據權利要求1所述的季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，其特征在于蒸出溶劑后用水洗、醇洗和二氯甲烷洗滌。
全文摘要
季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法，它屬于磷酸酯類的合成方法。其方法是；a.采用季戊四醇和三氯氧磷為原料，并采用極性溶劑進行回流反應；b.反應溫度控制在40～90℃，反應時間為5～12小時；c.反應采用無水三氯化鋁為催化劑，在反應加熱前或反應過程中加入；d.蒸出溶劑后進行洗滌，并進行真空干燥得到季戊四醇雙磷酸酯二酰氯。本發明同已有技術相比縮短了反應時間、降低了反應溫度、簡化了后續處理工藝，并能獲得高質量的產品，節省了能源。
文檔編號C07F9/6568GK1414000SQ0213307
公開日2003年4月30日 申請日期2002年9月26日 優先權日2002年9月26日
發明者李斌, 孫才英, 張秀成 申請人:東北林業大學