专利名称：双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种新型灭火材料双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，特别是一种双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法。
背景技术：
2005年底，我国已全面停止使用哈龙1211 (CF2ClBr)，2010年底停止使用哈龙 1301 (CHF2Br)，这是因为此类灭火剂中的氟对大气臭氧层有严重的破坏作用。从1985年开 始世界主要国家代表就保护臭氧层、淘汰耗损臭氧层物质，先后签署了《维也纳公约》和《蒙 特利尔议定书》。因此，开发新型灭火剂，成为了近年来国际消防科技领域最热门的研究课
题之一。现有灭火剂产品主要有四类气溶胶灭火剂(包括热气溶胶和冷气溶胶)、卤代 烃、惰性气体和细水雾灭火剂。其灭火原理有隔绝氧气、降低可燃物表面温度、切断活性自 由基使连锁反应中断，等等。然而，水灭火剂易冻结、易导电，对煤粉等难浸透物质灭火效率 低；泡沫灭火剂制备工艺流程复杂，投资较大，并且不适合用于带电设备引起的火灾，二氧 化碳灭火剂冷却作用较差，内压高达15MPa 16MPa，且设计浓度超过人的致死浓度，故应 用受到了限制。同时，由于灭火剂的灭火模式单一，不能广泛、高效地达到灭火效能，因此使 用范围有很大的局限性。祝心德等人在高等学校化学学报，1991，12 (8)，1066中报道说某些Schiff碱螯合 物具有清除超氧阴离子自由基的作用，其清除率在50%以上。陈德余，易国斌等人在无机化 学学报，2001，17 (2)，239和化学通报，2002，2，119中也报道说该类物质经过燃烧后生成由 固体活性微粒和惰性气体组成的混合物，固体颗粒主要为铁、钴、铜等及其延伸盐类，惰性 气体包括二氧化碳和水蒸气等，这类混合物能达到综合的灭火效果。然而，他们报道的2， 4-二羟基苯甲醛缩氨基硫脲合铜、锌、镍等化合物制备工艺复杂，且最终产物的收率低。US 4011306指出Schiff碱螯合物在灭火方面有着很好的应用前景。特别是双(水 杨醛类)缩乙二亚胺螯合物(属于Schiff碱螯合物的一种)具有高效灭火的性能。灭火 剂通过耗氧、吸热降温、覆盖和产生惰性气体的综合方式，达到灭火的特性。但该化合物中 含有破坏臭氧层的氟原子，且过渡金属钴耗氧的能力低下无法达到快速灭火的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型灭火剂双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法。实现本发明目的的技术解决方案为一种双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合 成方法，方法如下将水杨醛和液溴进行反应制得5-溴水杨醛，然后与乙二胺缩合生成双 (5-溴水杨醛)缩乙二亚胺，最后和二价铁盐配位生成双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁， 具体步骤为第一步5_溴水杨醛的合成将含有液溴的四氯化碳溶液滴加到盛有水杨醛的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的白色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶、干燥后即得5-溴水杨 醛晶体；第二步双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺的合成将无水乙二胺缓慢滴加到盛有 5-溴水杨醛和无水乙醇的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的黄色粉末用无水乙醇洗涤、重 结晶、干燥即得双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺晶体；第三步双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成将二价铁盐-乙醇溶液滴加到 盛有双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺和无水乙醇的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的红褐色 粉末用无水乙醇洗涤，干燥即得双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁。本发明与现有技术相比，其显著优点双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁是未见报 道的新型灭火剂，通过耗氧、吸热降温、覆盖和产生惰性气体的综合方式，达到快速灭火的 特性。本发明采用三步法制备双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁。该方法避免使用对臭氧 层有害的氟为料，以常见的二价铁为螯合金属，所需要的原料简单易得，反应条件温和，反 应时间短，工艺简单安全，产率高。
图1是5-溴水杨醛的红外谱图。图2是5-溴水杨醛的核磁共振谱图。图3是5-溴水杨醛的质谱图(二级谱图)。图4是双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺的红外谱图。图5是双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺的核磁共振谱图。图6是双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺的质谱图(二级谱图)。图7是双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铜的红外谱图。图8是双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铜的质谱图(二级谱图)。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述。本发明双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，以水杨醛和液溴为原料合 成5-溴水杨醛，然后与乙二胺缩合生成双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺，最后和二价铁盐(硫 酸亚铁或氯化亚铁)配位生成双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁。双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成路线为
双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁合成方法的具体步骤为(1) 5-溴水杨醛的合成将含有液溴的四氯化碳溶液缓慢滴加到盛有水杨醛(邻 羟基苯甲醛)的三口烧瓶中。水杨醛和液溴的摩尔比为1 (2 3)，最好为1 3。搅拌 反应1 2h。过滤，得到的白色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶，干燥后即得5-溴水杨醛晶 体，收率为76. 9%.(2)双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺的合成将无水乙二胺缓慢滴加到盛有5-溴水 杨醛和无水乙醇的三口烧瓶中。乙二胺和5-溴水杨醛的摩尔比为1 2。搅拌反应1 2h。过滤，得到的黄色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶，干燥后即得双(5-溴水杨醛)缩乙二 亚胺晶体，收率为96.5%。(3)双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成将二价铁盐_乙醇溶液缓慢滴加 到盛有双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺和无水乙醇的三口烧瓶中。双(5-溴水杨醛)缩乙二 亚胺和铁盐的摩尔比为1 3。搅拌反应3 4h。过滤，得到的红褐色粉末用无水乙醇洗 涤，干燥后即得双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁，收率为94.7%。下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1、5_溴水杨醛的合成分别量取5. 2mL水杨醛和20mL无水乙醇加到带有电动搅拌器的三口烧瓶中，电磁 搅拌，反应温度为12°C，分别量取7. SmL液溴和60mL四氯化碳置于恒压滴液漏斗中，并缓慢 滴加到三口烧瓶中，期间溶液开始产生白色浑浊，恒温搅拌1. 5h。反应结束后，抽滤，白色 粉末用等体积的无水乙醇洗涤3次。乙醇重结晶、干燥，即得白色5-溴水杨醛晶体，产率为 76. 9%。不同反应条件下5-溴水杨醛的收率见下表。
权利要求
一种双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，其特征在于方法如下将水杨醛和液溴进行反应制得5 溴水杨醛，然后与乙二胺缩合生成双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺，最后和二价铁盐配位生成双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁，具体步骤为第一步5 溴水杨醛的合成将含有液溴的四氯化碳溶液滴加到盛有水杨醛的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的白色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶、干燥后即得5 溴水杨醛晶体；第二步双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺的合成将无水乙二胺缓慢滴加到盛有5 溴水杨醛和无水乙醇的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的黄色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶、干燥即得双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺晶体；第三步双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成将二价铁盐 乙醇溶液滴加到盛有双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺和无水乙醇的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的红褐色粉末用无水乙醇洗涤、干燥后即得双(5 溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁。
2.根据权利要求1所述的双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，其特征在于 第一步中水杨醛和液溴的摩尔比为1 2 3，搅拌反应时间是1 2h。
3.根据权利要求1所述的双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，其特征在于 第二步中乙二胺和5-溴水杨醛的摩尔比为1 1 3，搅拌反应时间是1 2h。
4.根据权利要求1所述的双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，其特征在于 第三步中二价铁盐是硫酸亚铁或氯化亚铁，搅拌反应时间是3 4h。
5.根据权利要求1所述的双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，其特征在于 第三步中双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺和二价铁盐的摩尔比为1 2 3，搅拌反应时间是 0. 5 lh。
全文摘要
本发明公开了一种双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁的合成方法，第一步将含有液溴的四氯化碳溶液滴加到盛有水杨醛的反应器中，搅拌反应，过滤，得到的白色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶、干燥后即得5-溴水杨醛晶体；第二步将无水乙二胺滴加到盛有5-溴水杨醛和无水乙醇的容器中，搅拌反应，过滤，得到的黄色粉末用无水乙醇洗涤、重结晶、干燥即得双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺晶体；第三步将二价铁盐-乙醇溶液滴加到盛有双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺和无水乙醇的容器中，搅拌反应，过滤，得到的红褐色粉末用无水乙醇洗涤、干燥即得双(5-溴水杨醛)缩乙二亚胺合铁。该方法需要的原料简单易得，反应条件温和，反应时间短，工艺简单安全，产率高。
文档编号C07C251/24GK101967112SQ201010286958
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者刘大斌, 曹卫国, 李玉艳, 潘峰, 钱华 申请人:南京理工大学