CN100398628C - 阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，在水和有机溶剂两相中进行，水和有机溶剂体积比为2∶1～3∶1，步骤是：溴代苯酚和氢氧化钠反应生成溴代苯酚钠；溴代苯酚钠与三聚氯氰在催化剂、适当的温度条件下反应制得三(溴代苯氧基)氰尿酸酯；所述的催化剂是相转移催化剂季铵盐和季鏻盐类；所述的适当的温度条件是：三聚氯氰溶液滴加到溴代苯酚钠水溶液中时的滴加温度为20℃～35℃；滴加完毕后的反应温度为40℃～55℃。所述的溴代苯酚包括：一溴苯酚、二溴苯酚或三溴苯酚。本发明克服了传统合成方法安全系数低、成本高等不足，本发明能够满足阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯工业化生产的需要，安全系数较高，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃剂的合成方法，具体涉及一种阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法。
背景技术
三(溴代苯氧基)氰尿酸酯是一种现有的阻燃剂。从现在所掌握的资料来看，合成该产品的方法有两种：(1)以三溴苯酚和三聚氯氰为原料，以丙酮或乙酸乙酯或乙醇等有机溶剂作为溶剂，氢氧化钠做催化剂合成目标产品。(2)三溴苯酚先与氢氧化钠水溶液反应制成三溴苯酚钠水溶液，然后再与三聚氯氰二氯甲烷溶液反应制得目标产品。
方法一，所用的溶剂均为低沸点的有机溶剂，容易挥发，对环境的污染也较大。使用单一溶剂时，所需的溶剂量较多，产品收率较低。由于有机溶剂易挥发使得损耗大回收量较少，产品的成本相对较高。另外这些有机溶剂均是易燃易爆物，降低了反应过程的安全系数。
方法二，所用的溶剂为二氯甲烷和水的混合溶剂，虽然降低了有机溶剂的使用量，使得产品的成本降低，但由于二氯甲烷也是易燃易爆化学品，整个反应过程中仍存在安全隐患。
发明内容
为了克服传统合成方法的上述不足，本发明将提供一种新的合成方法，该方法应能够满足阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯工业化生产的需要，生产中有较高的安全系数，并可降低成本。
完成上述发明任务的方案是：阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，步骤如下：
溴代苯酚(包括一溴苯酚、二溴苯酚、三溴苯酚)和氢氧化钠(摩尔比为1∶1.00～1.05)反应生成溴代苯酚钠；
溴代苯酚钠与三聚氯氰(摩尔比为3.00～3.05∶1)在催化剂、溶剂、适当的温度条件下反应制得三(溴代苯氧基)氰尿酸酯。
以二溴苯酚、一溴苯酚分别代替三溴苯酚其反应机理同上式。
本发明有4个关键点：(1)催化剂；(2)溶剂；(3)混合溶剂的体积比(4)反应温度；
(1)本反应是在水和有机溶剂两相中进行的，能否找到合适的催化剂对反应的影响非常大，本发明采用的催化剂是相转移催化剂季铵盐和季鏻盐类，包括三甲基卞基氯化铵、三乙基卞基氯化铵、四甲基氯化铵、正四丁基溴化铵、四苯基溴化鏻或三苯基乙基溴化鏻等。且该催化剂的用量为1％～3％(用量以溴代苯酚的质量计)。
(2)本反应选用的溶剂是水和有机物混合溶剂。有机溶剂要求对三聚氯氰的溶解度较好，考虑到安全因素，本发明采用非易燃易爆的氯代烃如氯苯、氯仿等。
(3)通过试验发现本实验中溶剂的极性对反应的影响较大，具体在本发明中溶剂的极性就涉及到水与氯代烃的体积比。本发明中水与有机溶剂的体积比约为2∶1～3∶1。
(4)本发明有两个关键温度：(a)三聚氯氰溶液滴加到溴代苯酚钠水溶液中时的滴加温度为20℃～35℃。(b)滴加完毕后的反应温度为40℃～55℃。
本发明克服了传统合成方法安全系数低、成本高等不足，新的合成方法能够满足阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯工业化生产的需要，安全系数较高，成本较低。
具体实施方式
实施例1在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计，恒压滴液漏斗的反应瓶中，加入19.92g三溴苯酚，2.7g氢氧化钠，0.5g正四丁基溴化铵，52gH2O，搅拌。将3.7g三聚氯氰溶解在30ml氯仿中，在20℃～35℃时滴加三聚氯氰氯仿溶液，滴加完成后，在40℃～55℃继续反应60min。然后蒸出溶剂。过滤，水洗涤2次，过滤干燥，得白色产品。产率达95％。
实施例2在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计，恒压滴液漏斗的反应瓶中，加入15.16g二溴苯酚，2.7g氢氧化钠，0.5g三乙基卞基氯化铵，52gH2O，搅拌。将3.7g三聚氯氰溶解在25ml氯仿中，在20℃～35℃时滴加三聚氯氰氯仿溶液，滴加完成后，继续反应60min。然后蒸出溶剂。过滤，水洗涤2次，过滤干燥，得白色产品。产率达95％。
实施例3在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计，恒压滴液漏斗的反应瓶中，加入10.38g一溴苯酚，2.7g氢氧化钠，0.3g三苯基乙基溴化鏻，52gH2O，搅拌。将3.7g三聚氯氰溶解在20ml氯仿中，在20℃～35℃时滴加三聚氯氰氯仿溶液，滴加完成后，继续反应60min。然后蒸出溶剂。过滤，水洗涤2次，过滤干燥，得白色产品。产率达95％。
实施例4，与实施例1基本相同，但是水为60g，三聚氯氰是溶解在30ml氯苯中，滴加的为该三聚氯氰氯苯溶液。催化剂为三甲基卞基氯化铵，用量为0.1992g。
实施例5，与实施例1基本相同，但是水为90g，三聚氯氰是溶解在30ml氯仿中，催化剂为三乙基卞基氯化铵，用量为0.5976g。。
实施例6，与实施例1基本相同，但催化剂为四甲基氯化铵。
实施例7，与实施例1基本相同，但催化剂为四苯基溴化鏻。
实施例8、9、10，与分别实施例1、2、3基本相同，但反应物与设备均按工业规模同比例扩大。
Claims (6)
1.一种阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，在水和有机溶剂两相中进行，所述的水和有机溶剂的体积比为2∶1～3∶1，步骤如下：
溴代苯酚和氢氧化钠反应生成溴代苯酚钠；
溴代苯酚钠与三聚氯氰在催化剂、适当的温度条件下反应制得三(溴代苯氧基)氰尿酸酯；
所述的催化剂是相转移催化剂季铵盐和季鏻盐；
所述的适当的温度条件是：三聚氯氰溶液滴加到溴代苯酚钠水溶液中时的滴加温度为20℃～35℃；滴加完毕后的反应温度为40℃～55℃。
2.按照权利要求1所述的阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，其特征在于，所述的溴代苯酚是指：一溴苯酚、二溴苯酚或三溴苯酚。
3.按照权利要求2所述的阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，其特征在于，所述的季铵盐和季鏻盐相转移催化剂选自：三甲基卞基氯化铵、三乙基卞基氯化铵、四甲基氯化铵、正四丁基溴化铵、四苯基溴化鏻或三苯基乙基溴化鏻；该催化剂的用量为溴代苯酚质量的1％～3％。
4.按照权利要求3所述的阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂采用氯代烃。
5.按照权利要求1或2或3或4所述的阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自氯苯或氯仿。
6.按照权利要求5所述的阻燃剂三(溴代苯氧基)氰尿酸酯的合成方法，其特征在于，还设有以下步骤：
反应后蒸出溶剂，过滤，水洗涤，过滤干燥，得产品。
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