CN107383102A - 一种含硅磷酰胺及其制备方法 - Google Patents

一种含硅磷酰胺及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107383102A
CN107383102A CN201710584877.3A CN201710584877A CN107383102A CN 107383102 A CN107383102 A CN 107383102A CN 201710584877 A CN201710584877 A CN 201710584877A CN 107383102 A CN107383102 A CN 107383102A
Authority
CN
China
Prior art keywords
siliceous
phosphamide
added dropwise
neopentyl glycol
phosphoryl chloride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710584877.3A
Other languages
English (en)
Inventor
倪忠斌
马作广
张红武
陈明清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN201710584877.3A priority Critical patent/CN107383102A/zh
Publication of CN107383102A publication Critical patent/CN107383102A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6571—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/657154—Cyclic esteramides of oxyacids of phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6571—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/6574—Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/65742—Esters of oxyacids of phosphorus non-condensed with carbocyclic rings or heterocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/07—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making fire- or flame-proof filaments

Abstract

本发明涉及一种含硅磷酰胺及其制备方法，该化合物的分子结构式为：具体合成步骤如下：缚酸剂和γ‑氨丙基三乙氧基硅烷溶于有机溶剂中，在室温、氮气氛围下，滴加新戊二醇磷酰氯的有机溶液，滴加完毕后，逐渐升温至40～80℃，搅拌反应4～8h。反应结束后，过滤除去沉淀，进一步纯化，得无色或淡黄色油状液体。本发明方法条件温和、工艺简单，由该法合成的含硅磷酰胺既可作为一种新型硅烷偶联剂，用于处理无机粉体，提高无机粉体与聚合物的相容性；又可作为一种反应型阻燃剂，用于塑料、橡胶、纤维、涂料等领域，以提高高分子材料的阻燃性能。

Description

一种含硅磷酰胺及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机硅化合物及其制备方法，具体涉及一种含硅磷酰胺及其制备方法。该化合物具有磷、氮、硅三种元素，且具有可水解-缩聚的烷氧基官能团，既可用作硅烷偶联剂，又可作为一种反应型阻燃剂。
背景技术
随着国内外对阻燃高分子材料防火性能和环境友好要求的不断提高，阻燃高分子材料的阻燃剂正在向高效、低烟、低毒等方向发展。由于磷-氮、磷-硅协同阻燃符合这一发展趋势，近年来成为研究热点。此外，具有可反应基团的反应型阻燃剂与聚合物相容性好，对材料力学性能影响较小，迁移性小，阻燃性能也更持久。因此，合成新型的含磷、氮、硅的反应型阻燃剂具有重要的研究和商业价值。
发明内容
本发明目的是提供一种含硅磷酰胺及其制备方法，该化合物合成条件温和、工艺简单，结构上，该化合物同时含有磷、氮、硅三种元素，且具有可水解-缩聚的烷氧基官能团。因此，具有多种功能，既可作为一种新型硅烷偶联剂，用于处理无机粉体，提高无机粉体与聚合物的相容性；又可作为一种反应型阻燃剂，用于塑料、橡胶、纤维、涂料等领域，以提高高分子材料的阻燃性能。
本发明的含硅磷酰胺，其分子结构式如下：
本发明所述含硅磷酰胺的制备方法如下：
将γ-氨丙基三乙氧基硅烷和缚酸剂溶于适量的干燥有机溶剂中，在室温、氮气氛围下，缓慢滴加新戊二醇磷酰氯的有机溶液，滴加完毕后，再逐渐升温至40～80℃，搅拌反应4～8h；待反应结束后，过滤除沉淀，减压蒸馏除溶剂和未反应原料，即得本发明的含硅磷酰胺；
所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺及新戊二醇磷酰氯的摩尔比为1：1：1～1：1.1：1.1；
所述的有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷或甲苯；
所述的缚酸剂为三乙胺或吡啶；
所述的新戊二醇磷酰氯即为2-氯-2-氧-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷。
本发明的含硅磷酰胺的制备过程，其反应方程式为：
附图说明
附图1为本发明的含硅磷酰胺的红外谱图。
红外谱图分析(KBr，cm-1)：3221(-NH-伸缩振动)，2884～2973(-CH3、-CH2-伸缩振动)，1468(-NH-弯曲振动)，1231(P＝O特征吸收峰)，1104(Si-O伸缩振动)，1011(P-N伸缩振动)。
附图2为本发明的含硅磷酰胺的核磁共振氢谱。
核磁共振氢谱分析(CD3Cl，δ，TMS)：4.26(dd,2H,P-O-CH2-),3.85～3.76(m,6H,Si-O-CH2-),3.72(s,1H,-NH-),3.65-3.70(dd,2H,P-O-CH2-),2.96(m,2H,NH-CH2-中的-CH2-),1.65～1.57(m,2H,Si、N最中间的-CH2-),1.27～1.08(m,12H,磷酰环上的1个-CH3和硅氧烷上的9个-CH3),0.86(s,3H,CH3-C-),0.63～0.59(t,2H,-CH2-Si)。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1将6.64gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、3.19g三乙胺和30mL四氢呋喃置于三口烧瓶中，在室温、氮气氛围下，缓慢滴加5.81g新戊二醇磷酰氯的四氢呋喃(20mL)溶液，滴加完毕后，逐渐升温至50℃，搅拌反应6h；待反应结束后，过滤除沉淀，减压蒸馏除溶剂和未反应原料，得淡黄色油状液体，即为本发明的含硅磷酰胺。
实施例2将6.64gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、2.50g吡啶和30mL甲苯置于三口烧瓶中，在室温、氮气氛围下，缓慢滴加5.54g新戊二醇磷酰氯的甲苯(20mL)溶液，滴加完毕后，逐渐升温至60℃，搅拌反应4h；待反应结束后，过滤除沉淀，减压蒸馏除溶剂和未反应原料，得淡黄色油状液体，即为本发明的含硅磷酰胺。
实施例3将6.64gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、3.04g三乙胺和30mL二氯甲烷置于三口烧瓶中，在室温、氮气氛围下，缓慢滴加5.54g新戊二醇磷酰氯的二氯甲烷(20mL)溶液，滴加完毕后，逐渐升温至40℃，搅拌反应8h；待反应结束后，过滤除沉淀，减压蒸馏除溶剂和未反应原料，得淡黄色油状液体，即为本发明的含硅磷酰胺。
实施例4将6.64gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、2.60g吡啶和30mL四氢呋喃置于三口烧瓶中，在室温、氮气氛围下，缓慢滴加6.09g新戊二醇磷酰氯的四氢呋喃(20mL)溶液，滴加完毕后，逐渐升温至70℃，搅拌反应4h；待反应结束后，过滤除沉淀，减压蒸馏除溶剂和未反应原料，得淡黄色油状液体，即为本发明的含硅磷酰胺。

Claims (3)

1.一种含硅磷酰胺，其特征在于其分子结构式为：
2.制备如权利要求1所述的含硅磷酰胺的方法，其特征在于包括以下具体步骤：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷和缚酸剂溶于适量的干燥有机溶剂中，在室温、氮气氛围下，缓慢滴加新戊二醇磷酰氯的有机溶液，滴加完毕后，再逐渐升温至40～80℃，搅拌反应4～8h；待反应结束后，过滤除沉淀，减压蒸馏除溶剂和未反应原料，即得一种含硅磷酰胺。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺及新戊二醇磷酰氯的摩尔比为1：1：1～1：1.1：1.1；
所述的有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷或甲苯；
所述的缚酸剂为三乙胺或吡啶；
所述的新戊二醇磷酰氯即为2-氯-2-氧-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷。
CN201710584877.3A 2017-07-18 2017-07-18 一种含硅磷酰胺及其制备方法 Pending CN107383102A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710584877.3A CN107383102A (zh) 2017-07-18 2017-07-18 一种含硅磷酰胺及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710584877.3A CN107383102A (zh) 2017-07-18 2017-07-18 一种含硅磷酰胺及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107383102A true CN107383102A (zh) 2017-11-24

Family

ID=60340922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710584877.3A Pending CN107383102A (zh) 2017-07-18 2017-07-18 一种含硅磷酰胺及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107383102A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109585916A (zh) * 2018-11-13 2019-04-05 吉林师范大学 一种阻燃聚合物固态电解质材料及其电解质膜和应用
CN110240618A (zh) * 2019-06-12 2019-09-17 北京化工大学 一种含磷氨基化偶联剂及其制备方法和应用
CN113372875A (zh) * 2021-06-03 2021-09-10 江南大学 一种生物基胶粘剂及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104024266A (zh) * 2011-08-08 2014-09-03 联邦材料测试与开发研究所 新型磷酰胺酯——合成和阻燃应用
CN105178006A (zh) * 2015-10-14 2015-12-23 江南大学 一种含磷氮硅的反应性阻燃剂及其制备方法及应用
CN106854294A (zh) * 2017-01-05 2017-06-16 江南大学 一种环状磷酸酯阻燃剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104024266A (zh) * 2011-08-08 2014-09-03 联邦材料测试与开发研究所 新型磷酰胺酯——合成和阻燃应用
CN105178006A (zh) * 2015-10-14 2015-12-23 江南大学 一种含磷氮硅的反应性阻燃剂及其制备方法及应用
CN106854294A (zh) * 2017-01-05 2017-06-16 江南大学 一种环状磷酸酯阻燃剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI ZHOU等: "Flame-retardant treatment of cotton fabric with organophosphorus derivative containing nitrogen and silicon", 《J THERM ANAL CALORIM》 *
张大为等: "含硅膦酰胺的制备及阻燃性能", 《东华大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109585916A (zh) * 2018-11-13 2019-04-05 吉林师范大学 一种阻燃聚合物固态电解质材料及其电解质膜和应用
CN110240618A (zh) * 2019-06-12 2019-09-17 北京化工大学 一种含磷氨基化偶联剂及其制备方法和应用
CN110240618B (zh) * 2019-06-12 2020-07-24 北京化工大学 一种含磷氨基化偶联剂及其制备方法和应用
CN113372875A (zh) * 2021-06-03 2021-09-10 江南大学 一种生物基胶粘剂及其制备方法和应用
CN113372875B (zh) * 2021-06-03 2022-12-13 江南大学 一种生物基胶粘剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106700081B (zh) 一种含氮、磷、硅的聚硅氧烷阻燃剂及其制备方法
CN101787055B (zh) 一种含dopo基团的笼型低聚硅倍半氧烷及其制备方法
CN102942585B (zh) 含琥珀酸酐基的环状有机硅氧烷、其制备方法、有机硅氧烷组合物及热固化性树脂组合物
CN106832963B (zh) 一种含磷网络结构阻燃剂
CN107383102A (zh) 一种含硅磷酰胺及其制备方法
EP0012834B1 (en) Aminoorganosilicon acylamino compounds
CN101792537A (zh) 一种含dopo基团的硅烷偶联剂及其制备方法
CN103288867B (zh) 一种新型烷氧基硅烷基poss及其制备方法和应用
CN107474223B (zh) 一种含硅氮苯并咪唑型环氧树脂固化剂及其制备方法
CN104479077A (zh) 一种乙烯基含硅笼状磷酸酯阻燃剂及其制备方法
CN110563954B (zh) 一种磷-硅-氮三元协同阻燃剂及制备方法
US5948927A (en) Bis-silyl tertiary amines
KR101803591B1 (ko) 실릴기로 보호된 2급 아미노기를 갖는 오르가녹시실란 화합물 및 그의 제조 방법
DE2020842A1 (de) Imidosubstituierte Organosilanverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5231207A (en) Organosilicon compound
CN102702246A (zh) 氨基酸改性的硅烷化合物及制备方法
CN113402712B (zh) 一种含磷的梯形聚硅氧烷及其制备方法和应用
CN105254674B (zh) 烷基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物及其制备方法
CN103408577B (zh) 基于芳基二胺的胺基硅烷化合物及其制备方法
CN104710452A (zh) 阻燃剂二甲基硅酸-1,3-丙二醇酯化合物及其制备方法
CN111423562B (zh) 含硅氨基氮唑耐高温环氧树脂固化剂及其制备方法和环氧树脂组合物与固化物及其应用
CN109824730A (zh) 阻燃剂苯基膦酸二（硅酸膦酰杂环亚甲基）酯化合物及其制备方法
CN109576809B (zh) 复合型磷氮系无卤阻燃剂及其制备方法和用途
US4199511A (en) Chlorendimidosilicon compounds
JP5929837B2 (ja) シリル基で保護された含窒素環状化合物及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171124