CN109251356A - 一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法 - Google Patents
一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109251356A CN109251356A CN201810797889.9A CN201810797889A CN109251356A CN 109251356 A CN109251356 A CN 109251356A CN 201810797889 A CN201810797889 A CN 201810797889A CN 109251356 A CN109251356 A CN 109251356A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cytimidine
- alkoxy
- formula
- compound
- preparation
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 21
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 17
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 14
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical group CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical group C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 claims description 5
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 4
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N DMF Natural products CC1=CC=C(C)O1 GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 2
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical class CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 abstract description 18
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 10
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 10
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- -1 alkyl Compound Chemical class 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 3
- XGRJZXREYAXTGV-UHFFFAOYSA-N chlorodiphenylphosphine Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(Cl)C1=CC=CC=C1 XGRJZXREYAXTGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 125000006702 (C1-C18) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHIIGRBMZRSDRI-UHFFFAOYSA-N [chloro(phenoxy)phosphoryl]oxybenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(=O)(Cl)OC1=CC=CC=C1 BHIIGRBMZRSDRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003963 dichloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-hydroxy-7-methoxychromen-4-one Chemical compound C=1C(OC)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001340 2-chloroethyl group Chemical class [H]C([H])(Cl)C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004679 31P NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- ASMQGLCHMVWBQR-UHFFFAOYSA-N Diphenyl phosphate Chemical class C=1C=CC=CC=1OP(=O)(O)OC1=CC=CC=C1 ASMQGLCHMVWBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFCIMSXHQSIHQW-UHFFFAOYSA-N [O].[P] Chemical compound [O].[P] AFCIMSXHQSIHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- RFRXIWQYSOIBDI-UHFFFAOYSA-N benzarone Chemical compound CCC=1OC2=CC=CC=C2C=1C(=O)C1=CC=C(O)C=C1 RFRXIWQYSOIBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/5399—Phosphorus bound to nitrogen
-
- 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 Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/553—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07F9/576—Six-membered rings
-
- 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 Table
- 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
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法。本发明基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂结构式如式(2)‑式(6)。本发明采用具有可再生特点的化合物胞嘧啶为原料，合成了一类含有P‑N结构的化合物，该化合物能够作为阻燃剂使用。本发明原料来源广泛，合成过程无污染。本发明拓宽了生物质化合物在阻燃剂领域的应用，为阻燃剂的可持续发展提供一种可行的实施方案。
Description
技术领域
本发明属于阻燃剂领域，具体涉及了一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法。
背景技术
高分子材料是当今社会用的最广的一类基础材料，其原料一般来源于石化资源。但是石化资源是不可再生资源，过度依赖于地球储量并且随着其过度消耗，已经引起了全球的能源和环境危机。为了解决该问题，必须寻找不可再生资源的替代产品，形成可持续发展模式。生物质材料由于储量丰富，具有环境友好、可再生等特点而成为解决方案之一，引起了广泛的关注。
阻燃剂是一种能够显著改善可燃易燃材料燃烧性能的化工助剂，广泛应用于材料的阻燃加工中。目前阻燃剂作为一种化学化工产品，其制备的原料主要来源于石化资源，因此利用生物质能源来制备阻燃添加剂具有非常重要的意义。
胞嘧啶作为核苷酸嘧啶型碱基之一，存在于DNA和RNA中，是一种重要的可再生化合物，通过它可以合成一系列具有可再生特性的化学化工产品。因此，通过胞嘧啶作为原料可以制备得到具可再生特性的阻燃添加剂。
本发明利用胞嘧啶为原料，通过与含磷化合物反应得到含磷氮结构的化合物，该类化合物由于含有磷、氮等阻燃元素，因此可作为阻燃添加剂。
发明内容
本发明的一个目的是针对解决现有的阻燃添加剂都来源于石化资源，提供一种基于生物基化合物的阻燃剂。
本发明来源于胞嘧啶，其结构如下式(1)所示：
本发明的阻燃添加剂，以式(1)化合物为原料制备得到，其结构如下式(2)-式(6)所示：
其中：
R1，R2任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基以及C1-C18的胺基；
R3，R4，R5任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基；
R6任选自C1-C18的双烷氧基以及C1-C18的双胺基；
R7，R8任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基以及C1-C18的胺基；
R9任选自C1-C18的双烷氧基以及C1-C18的双胺基；
优选地，R1，R2，R3，R4，R5为C1-C18芳基；
优选地，R6为C1-C18烷氧基；
优选地，R7，R8为C1-C18烷氧基，C1-C18烷基；
本申请中，所述C1-C18的烷基为碳原子数为1-18的直连烷基、带支链烷基、含有芳香环的烷基。其中，带有芳香环的烷基由芳基上的任意氢原子被烷基取代后形成的芳香族化合物，该芳香族化合物上的烷基失去任一氢原子而形成。优选地，所述烷基为饱和烃基，即烷烃分子失去一个氢原子而成的烃基，包括直连烷基和带有支链的烷基。
本申请中，所述C1-C18的烷氧基为碳原子数为1-18的直连烷氧基、带支链烷氧基、含有芳香环的烷氧基，是由C1-C18的醇失去羟基上的氢原子而形成的基团。其中，带有芳香环的烷氧基包括带有芳香环的醇失去羟基上的氢原子而形成的烷氧基和芳香环直接与羟基相连的酚失去羟基的氢原子而形成的烷氧基。
本申请中，所述C6-C18的芳基是芳香环碳原子数为6-18且芳香环上不含有杂原子的芳香族化合物分子中，芳香环上失去任意一个氢原子后形成的基团。C6-C18指的是芳基中不含杂原子的芳香环上的碳原子数为6-18。不含有杂原子芳香环的芳香族化合物是指共轭的方向体系中，不包含N、O、S等杂原子。
本申请中，所述C3-C18的杂芳基是含有碳原子数为3-18杂环芳香环的芳香族化合物分子中，芳香环上失去任意一个氢原子后形成的基团。C3-C18指的是杂芳基中杂环芳香环上的碳原子数为3-18。杂环芳香环为含有N、O、S等杂原子的芳香环。含有杂环芳香环的芳香族化合物，包括杂环与苯环形成的稠环芳香环化合物，如苯并呋喃，其苯环或者呋喃环上失去任意一个氢原子而形成的基团，均为芳杂环。
本申请中，所述C1-C18的胺基是由碳原子数为1-18的烃基取代氨上的一个氢或者两个氢而形成的胺，继续失去一个氢原子而形成的。其中，碳原子数为1-18的烃基为C1-C18的烷基、C6-C18的芳基或者C3-C18的杂芳基。
典型地，式(2)-式(6)化合物的结构式任选自式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)中的一种，
本发明的另一个目的是提供上述基于胞嘧啶的磷氮阻燃添加剂的制备方法，包括下述工艺步骤：
具有结构式(2)-(6)化合物的制备方法如下：
搅拌条件下，将具有结构式(1)化合物与含磷的化合物在溶剂中按官能团摩尔比混合，并加入适量催化剂，惰性气氛下升温到20-120℃下反应6-24小时，除去溶剂并干燥，即得。
所述的溶剂为四氢呋喃、二氧六环、石油醚、吡啶、丙酮、丁酮、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯化亚砜、四氯化碳、二硫化碳、DMF、DMSO、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、氯苯、乙腈、环己烷或正己烷中的一种。
所述催化剂为二异丙基乙胺(DIPEA)、三乙胺、吡啶、二月桂酸二丁基锡中的一种；
上述技术方案中，催化剂与具有结构式(1)化合物的摩尔比为0.01-3：1；
上述技术方案中，原料胞嘧啶的质量为1.11g-44.4g。
本发明的有益效果为：通过具有可再生特点的化合物胞嘧啶为原料，合成了一类含有P-N结构的化合物，该化合物能够作为阻燃添加剂使用，进而增加生物质化合物在阻燃添加剂领域的应用，为阻燃添加剂的可再生来源提供一种可行的实施方案。
附图说明
图1为实施例1产物的核磁共振磷谱；
图2为实施例1产物的核磁共振氢谱；
图3为实施例5产物的核磁共振磷谱；
图4为实施例5产物的核磁共振氢谱。
具体实施方式
本申请提到的上述特征，或具体实例提到的特征可以任意组合。下面结合实例，对本发明做进一步详细阐述，这些具体实施例子仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本申请使用Bruker 400MHz AVANCEⅢ型核磁共振仪器上对实施例中所得产品进行1H-NMR和31P-NMR表征。磷谱表征条件为氢去耦，预延期DI＝10秒，扫描次数大于16次，使用85％磷酸做定位标样。氢谱表征时，溶剂为DMSO，使用四甲基硅烷做定位标样。
下述实施例制备得到的化合物结构式(7)-(15)均落入式(2)-(6)要求。
实例1 具有式(7)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的100mL三口圆底烧瓶中，加入乙腈(40mL，已除水)、胞嘧啶(1.11g，0.01mol)、三乙胺(1.01g，0.01mol)。氮气条件下搅拌并升温至60℃，然后将二苯基磷酰氯(2.37g，0.01mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到1.93g白色固体(产率为：Y％＝62.0％)。
图1为实施例1产物的核磁共振磷谱；
图2为实施例1产物的核磁共振氢谱。
实例2 具有式(7)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入丙酮(100mL，已除水)、胞嘧啶(4.44g，0.04mol)、DIPEA(5.16g，0.04mol)。氮气条件下搅拌并升温至60℃，然后将二苯基磷酰氯(9.48g，0.04mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到7.63g白色固体(产率为：Y％＝61.3％)。
实例3 具有式(8)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入乙腈(100mL，已除水)、胞嘧啶(4.44g，0.04mol)、三乙胺(12.12g，0.04mol)。氮气条件下搅拌并升温至60℃，然后将氯代磷酸二苯酯(10.76g，0.04mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到9.22g白色固体(产率为：Y％＝67.1％)。
实例4 具有式(8)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入吡啶(80mL)、胞嘧啶(4.44g，0.04mol)。氮气条件下搅拌并升温至60℃，然后将氯代磷酸二苯酯(10.76g，0.04mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用丙酮洗三次，过滤并真空干燥得到8.06g白色固体(产率为：Y％＝58.7％)。
实例5 具有式(9)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入丙酮(100mL，已除水)、胞嘧啶(4.44g，0.04mol)、三乙胺(4.04g，0.04mol)。氮气条件下搅拌并升温至60℃，然后将二苯基氯化磷(9.48g，0.04mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到8.13g白色固体(产率为：Y％＝65.3％)。
图3为实施例5产物的核磁共振磷谱；
图4为实施例5产物的核磁共振氢谱。
实例6 具有式(9)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入四氢呋喃(120mL，已除水)、胞嘧啶(8.88g，0.08mol)、吡啶(0.63g，0.008mol)。氮气条件下搅拌并升温至70℃，然后将二苯基氯化磷(18.96g，0.08mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到10.82g白色固体(产率为：Y％＝43.4％)。
实例8 具有式(10)结构化合物的制备
按照实施例6的制备方法，将18.96g二苯基氯化膦改为21.52g二苯氧基氯化磷(0.08mol)得到11.49g白色固体(产率为：Y％＝41.8％)。
实例9 具有式(11)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的500mL三口圆底烧瓶中，加入乙腈(200mL，已除水)、胞嘧啶(11.10g，0.1mol)、三乙胺(10.10g，0.25mol)。氮气条件下搅拌并升温至85℃，然后将苯基磷酰二氯(9.75g，0.05mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应6h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到11.97g白色固体(产率为：Y％＝69.6％)。
实例10 具有式(12)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入二氧六环(120mL，已除水)、胞嘧啶(8.88g，0.08mol)、三乙胺(12.12g，0.12mol)。氮气条件下搅拌并升温至90℃，然后将苯氧基磷酰二氯(7.80g，0.04mol)缓慢加入三口烧瓶中搅拌反应9h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到8.82g白色固体(产率为：Y％＝64.1％)。
实例11 具有式(13)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入二氧六环(150mL，已除水)、苯酚(3.76g，0.04mol)、三乙胺(4.04g，0.08mol)、苯基磷酰二氯(15.60g，0.08mol)。氮气条件下搅拌均匀并升温至80℃反应8h，然后将胞嘧啶(8.88g，0.08mol)缓慢加入三口烧瓶中升温至100℃反应15h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到13.28g白色固体(产率为：Y％＝59.3％)。
实例12 具有式(14)结构化合物的制备
按照实施例11的制备方法，将(3.76g，0.04mol)苯酚改为(3.44g，0.04mol)哌嗪得到15.17g白色固体(产率为：Y％＝68.7％)。
实例13 具有式(15)结构化合物的制备
在装有球形冷凝管、磁力加热搅拌，温度计及滴液漏斗的250mL三口圆底烧瓶中，加入三氯甲烷(120mL，已除水)、季戊四醇(5.44g，0.04mol)、三乙胺(4.04g，0.08mol)、三氯氧磷(12.24g，0.08mol)。氮气条件下搅拌均匀并升温至50℃反应8h，然后将胞嘧啶(8.88g，0.08mol)缓慢加入三口烧瓶中升温至65℃反应15h。反应液室温下冷却，并用去离子水、热乙醇洗三次，过滤并真空干燥得到10.96g白色固体(产率为：Y％＝61.6％)。
应用实例1：
如应用实例1所示，PA6中加入10％和8％的式(7)化合物时，样品在UL-94测试中能通过V-0级别。PC中加入10％和8％的式(1)化合物时，样品在UL-94测试中达到V-2级别。
应用实例2：
如应用实例2所示，PP中加入25％的膨胀型阻燃剂(APP和式(9)化合物比例为2:1)时，样品在UL-94测试中能通过V-0级别。
上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂，其特征在于其结构式为下式(2)-式(6)所示的任一：
其中：
R1，R2任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基以及C1-C18的胺基；
R3，R4，R5任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基；
R6任选自C1-C18的双烷氧基以及C1-C18的双胺基；
R7，R8任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基以及C1-C18的胺基；
R9任选自C1-C18的双烷氧基以及C1-C18的双胺基；
2.如权利要求1所述的一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂，其特征在于结构式(2)-(6)中所述的R1，R2，R3，R4，R5为C1-C18芳基；R6为C1-C18烷氧基；R7，R8为C1-C18烷氧基，C1-C18烷基。
3.如权利要求1所述的一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂，其特征在于其结构式为下式(7)-式(15)所示的任一：
4.制备如权利要求1或2或3所述的一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂的方法，其特征在于搅拌条件下，将具有结构式(1)化合物胞嘧啶与含磷的化合物在溶剂中按官能团摩尔比混合，并加入适量催化剂，惰性气氛下升温到20-120℃下反应6-24小时，除去溶剂并干燥，即得；
所述的化合物胞嘧啶的结构式如下：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于催化剂与具有结构式(1)化合物胞嘧啶的摩尔比为0.01-3：1。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述催化剂为二异丙基乙胺(DIPEA)、三乙胺、吡啶、二月桂酸二丁基锡中的一种。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的溶剂为四氢呋喃、二氧六环、石油醚、吡啶、丙酮、丁酮、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯化亚砜、四氯化碳、二硫化碳、DMF、DMSO、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、氯苯、乙腈、环己烷或正己烷中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810797889.9A CN109251356B (zh) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | 一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810797889.9A CN109251356B (zh) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | 一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109251356A true CN109251356A (zh) | 2019-01-22 |
| CN109251356B CN109251356B (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=65048957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810797889.9A Active CN109251356B (zh) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | 一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109251356B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1243213A (en) * | 1967-07-18 | 1971-08-18 | Syntex Corp | Improvements in or relating to phosphorylated phosphonium ylids |
| WO2007130783A2 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Chimerix, Inc. | Metabolically stable alkoxyalkyl esters of antiviral or antiproliferative phosphonates, nucleoside phosphonates and nucleoside phosphates |
| CN106750893A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种生物基气源其及构成的阻燃聚烯烃复合物 |
-
2018
- 2018-07-19 CN CN201810797889.9A patent/CN109251356B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1243213A (en) * | 1967-07-18 | 1971-08-18 | Syntex Corp | Improvements in or relating to phosphorylated phosphonium ylids |
| WO2007130783A2 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Chimerix, Inc. | Metabolically stable alkoxyalkyl esters of antiviral or antiproliferative phosphonates, nucleoside phosphonates and nucleoside phosphates |
| CN106750893A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种生物基气源其及构成的阻燃聚烯烃复合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109251356B (zh) | 2021-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106243385B (zh) | 一种dopo基阻燃剂及其制备方法 | |
| CN107118347B (zh) | “三位一体”膨胀型阻燃剂及其合成方法 | |
| CN109400957B (zh) | 一种生物碱磷酸盐阻燃剂及其制备方法 | |
| EP0617717B1 (en) | Phosphorus-containing triazine compounds and their use | |
| CN103992481A (zh) | 一种超支化聚磷腈阻燃成炭剂及其制备方法 | |
| CN102617645B (zh) | 具有阻燃作用的1-氧代-4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷衍生物及其制备 | |
| CN107216354B (zh) | 基于环三磷腈的六官能度环氧树脂的制备方法 | |
| Jiang et al. | Syntheses and characterization of four phosphaphenanthrene and phosphazene-based flame retardants | |
| CN105348326A (zh) | 一种n-p阻燃材料及其制备方法和在纺织品中的应用 | |
| CN102503979A (zh) | 具有阻燃性能的磷酰胺化合物及其制备与在环氧树脂中的应用 | |
| CN109280217B (zh) | 一类生物基阻燃剂及其制备方法 | |
| CN107383103B (zh) | 一种化合物及其制备方法、用途和阻燃材料 | |
| CN105801867B (zh) | 一种基于生物质结构的膨胀型阻燃剂及其制备方法 | |
| CN109251356A (zh) | 一种基于胞嘧啶的磷氮阻燃剂及其制备方法 | |
| CN109111570A (zh) | 线形含磷的席夫碱成炭剂及其合成方法 | |
| CN107056839A (zh) | 一种新型反应型双环磷酸酯阻燃剂的合成方法 | |
| US2944075A (en) | Method of producing phosphoric acid and thiophosphoric acid derivatives | |
| CN109734679A (zh) | 一种异硫氰酸酯和磷氮硫系阻燃剂的联合制备方法 | |
| CN110128702A (zh) | 含双dopo的苯砜化合物氮磷硫三元协效阻燃剂，制备方法及其应用 | |
| CN109776746A (zh) | 生物基阻燃聚氨酯及其制备方法 | |
| US3591530A (en) | Process for the production of polymers containing phosphorus and nitrogen | |
| CN110372745A (zh) | 一种阻燃化合物及其制备方法和应用 | |
| CN102675371A (zh) | 一种环状苯基膦酸酯化合物及其制备方法 | |
| CN112442079A (zh) | 一种含磷的反应型阻燃剂环氧树脂组合物、覆铜板及阻燃剂的制备方法 | |
| US3138585A (en) | Certain bis-3, 9-(1-aziridinyl)-2, 4, 8, 10-tetraoxa-3, 9-diphosphaspiro [5. 5] undecane compounds |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |