专利名称：一种10－丙酸－9,10－二氢－9－氧杂－10－磷杂菲－10－氧化物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机化合物及其制备方法，特别是一种10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物及其制备方法，它可以作为阻燃剂使用，也可以进一步合成得到其他添加型阻燃剂。
背景技术：
9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种新型阻燃剂中间体。9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物及其衍生物合成的阻燃剂具有无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久等优点。其侧磷基团以环状O＝P-O键的方式引入，比一般的、未成环的有机磷酸酯热稳定性和化学稳定性提高，阻燃性能更好。
9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物能与苯醌、衣康酸、马来酸等生成下列衍生物 这些衍生物一般都具有两个反应性基团，可以通过共聚键入聚合物链中，形成本体阻燃聚合物。虽然可以赋予聚合物较好的阻燃性，但是相对添加型阻燃剂应用范围较窄。
发明内容
本发明的目的是利用9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的反应特性与丙烯酸发生加成反应，合成出一种新型阻燃剂中间体。该中间体在常温下性能稳定，可以作为阻燃剂使用；相对于9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与衣康酸反应的产物(II)该中间体的成本较低。由于其含有一个羧基，可以作为反应中间体应用到有机合成中去，成为合成添加型阻燃剂的中间体，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的优良特性引入到添加型的阻燃剂中去。
本发明一种10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的化学结构如下 本发明一种10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的具体制备方法如下将摩尔比为1∶0.1～2的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与丙烯酸加入到三颈瓶中，搅拌升温溶解，控制温度60～80℃，回流2～40小时，用有机溶剂溶解后再用沉淀剂沉淀，过滤干燥后得到10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物；其中有机溶剂为二甲基亚砜、石油醚、.乙酸乙酯或丙酮；沉淀剂为氯仿、甲醇、乙醇或四氢呋喃。
本发明的整个反应方程式可表示为 本发明10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物由于引入了9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的环状结构，比一般的、未成环的有机磷酸酯热稳定性高。10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物结构中具有一个羧基，可以进一步将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物的环状结构引入到可以与羧基反应的且具有其他阻燃元素的化合物中，形成新的复合型的阻燃剂。
图1是实施例1中10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的红外光谱；图2是实施例1中10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物的质谱图；图3是实施例1中10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的核磁共振磷谱；图4是实施例1中10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的核磁共振氢谱。
具体实施例方式本发明将通过下面的具体实施例对本发明的技术方案进行更加详细的说明，但是本发明并不局限于以下提出的实施例。
实施例1将21.6g(0.1mol)9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物及7.2g(0.1mol)丙烯酸加入到三颈瓶中，搅拌加热溶解，控制温度到80℃，回流反应6小时，用100ml丙酮溶解，加入1000ml氯仿作为沉淀剂，过滤得固体物在真空烘箱中80℃抽真空干燥2h，得产物10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物10.8g(0.04mol)。图1为其红外光谱图FTIR(KBr，cm-1)2800-3000(-CH2，-CH3)，1729(C＝O)，1200(C-O)，922(P-O-Ph)，1595(P-Ph)，其中没有DOPO的2435cm-1(P-H)以及丙烯酸中的1636cm-1(C＝C)的吸收峰；图2为10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10磷杂菲-10-氧化物的质谱图，质荷比为289是M+1的分子离子峰(10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的分子量为288)；图3为DOPO-AA的核磁共振磷谱(氘代二甲亚砜)；图4为10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的核磁共振氢谱(氘代二甲亚砜)，其各个峰的归属如图所示。
实施例2将21.6g(0.1mol)9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物及8.64g(0.12mol)丙烯酸加入到三颈瓶中，搅拌，加热溶解，控制温度到60℃，回流反应20小时，用100ml丙酮溶解，加入1000ml氯仿作为沉淀剂，过滤得固体物在真空烘箱中80℃抽真空干燥2h，得产物10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物11.2g(0.04mol)。
权利要求
1.一种10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，其特征在于其化学结构式如下所示
2.如权利要求1所述一种10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的制备方法，其特征在于制备方法如下将摩尔比为1∶0.1～2的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与丙烯酸加入到三颈瓶中，搅拌升温溶解，控制温度60～80℃，回流2～40小时，用有机溶剂溶解后再用沉淀剂沉淀，过滤干燥后得到10-丙酸-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物；其中有机溶剂为二甲基亚砜、石油醚、乙酸乙酯或丙酮；沉淀剂为氯仿、甲醇、乙醇或四氢呋喃。
全文摘要
本发明公开了一种下式所示的10－丙酸－9，10－二氢－9－氧杂－10－磷杂菲－10－氧化物及其制备方法。9，10－二氢－9－氧杂－10－磷杂菲－10－氧化物与丙烯酸反应得到10－丙酸－9，10－二氢－9－氧杂－10－磷杂菲－10－氧化物，10－丙酸－9，10－二氢－9－氧杂－10－磷杂菲－10－氧化物在常温下性能稳定，可以作为阻燃剂使用，由于其含有一个羧基，在溶液中又可以作为反应中间体，合成其他添加型阻燃剂。
文档编号C07F9/00GK1948322SQ200610118138
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月9日 优先权日2006年11月9日
发明者吴丹, 韦平, 江平开, 仲含芳, 李强 申请人:上海交通大学