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DOPO-TPN的合成方法及应用领域

【摘要】:含磷杂菲的环磷腈衍生物由DOPO-CH2OH和六氯环三磷腈反应得到,合成反应式如图4-2所示。图4-3DOPO-TPN的合成反应机理(二)DOPO-TPN的具体合成过程1.DOPO-CH2OH的合成其合成方法如第三章第一节所述。将100mL三氯甲烷加入带有机械搅拌器、温度计、滴液漏斗和冷凝管的250mL四口烧瓶中,再向其中加入14.76gDOPO-CH2OH和3.48g六氯环三磷腈,反应混合物加热至65℃回流。采用方法一的产率较高,因此,后续实验中选用方法一合成DOPO-TPN。

含磷杂菲的环磷腈衍生物(DOPO-TPN)由DOPO-CH2OH和六氯环三磷腈(HCCP)反应得到,合成反应式如图4-2所示。

图4-2 DOPO-TPN合成反应

(一)DOPO-TPN合成反应机理

六氯环磷腈中的磷氯键具有很强的反应活性,易与羟基和氨基等基团发生取代反应,其反应机理为SN2取代反应:Nu-+MX →[Nu-M-X]-→ M-Nu+X-。其与DOPO-CH2OH具体反应机理如图4-3所示。

图4-3 DOPO-TPN的合成反应机理

(二)DOPO-TPN的具体合成过程

1.DOPO-CH2OH的合成

其合成方法如第三章第一节所述。

2.DOPO-TPN合成

DOPO-CH2OH和六氯环三磷腈的反应,选取三氯甲烷和四氢呋喃两种溶剂、三乙胺(Et3N)和碳酸钾(K2CO3)两种催化剂进行试验,对比得出较适宜的反应条件。

(1)方法一。将100mL三氯甲烷加入带有机械搅拌器、温度计、滴液漏斗和冷凝管的250mL四口烧瓶中,再向其中加入14.76g(0.06mol)DOPO-CH2OH和3.48g(0.01mol)六氯环三磷腈,反应混合物加热至65℃回流。然后逐滴加入6.06g(0.05mol)三乙胺,1h左右加完,保持在回流下继续搅拌反应48h。反应结束后用旋转蒸发仪除去三氯甲烷,得到黏稠状物,加入丙酮析出固体物质,抽滤得到白色固体,蒸馏水洗涤,在烘箱中于100℃烘8h得到白色固体产物,产率75%。

(2)方法二。将200mL四氢呋喃加入带有机械搅拌器、温度计、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中,再向其中加入14.76g(0.06mol)DOPO-CH2OH和3.48g(0.01mol)六氯环三磷腈,反应混合物加热至65℃回流。加入5.0g(0.036mol)K2CO3保持在回流下继续搅拌反应48h。反应结束后,过滤除去未反应的物质,用旋转蒸发仪除去四氢呋喃,得到黏稠状物,加入丙酮析出固体物质,抽滤得到白色固体,蒸馏水洗涤,在烘箱中100℃烘8h得到白色固体产物,产率65%。

采用方法一的产率较高,因此,后续实验中选用方法一合成DOPO-TPN。