[发明专利]间苯二酚-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)磷酸酯及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型有机磷化合物间苯二酚-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)磷酸酯(以下简称RDD)的结构设计与制备方法，属于化学合成领域。

背景技术

目前，国内外诸多研究者对有机磷化合物在各个领域内进行了广泛的研究和应用，如生命科学、发光材料、功能高分子等。本发明立足于阻燃领域合成了全新的含磷有机化合物间苯二酚-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)磷酸酯。间苯二酚-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)磷酸酯的英文名为Resorcinol-di-(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide)-phosphate，英文缩写为RDD，在CA命名体系中的名称为6,6'-(1,3-phenylenebis(oxy))bis(6H-dibenzo[c,e][1,2]oxaphosphinine 6-oxide)。

RDD可用作发光材料和防火材料等材料的添加剂。特别是在阻燃领域内，RDD是一种高效、无卤、环保、不迁移、阻燃性能持久、能耐强水解的添加型阻燃剂，可用于电子、航天、国防、医疗、建筑、汽车等行业的防火与阻燃。

发明内容

本发明的目的是提供一种芳香性磷酸酯类化合物-间苯二酚-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)磷酸酯（下称RDD），其作为材料的添加剂，可使材料达到优良的阻燃效果或者发光性能。本发明的第二目的在于提供这种RDD的制备方法。

间苯二酚-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)磷酸酯，其特征在于化学结构式为：

。

这种RDD的制备方法，首先是用邻苯基苯酚和三氯氧磷或三氯化磷合成磷杂菲，然后用间苯二酚将两分子的磷杂菲桥接形成这种全新的含磷有机化合物。

邻苯基苯酚和三氯氧磷合成磷杂菲是邻苯基苯酚与三氯氧磷或三氯化磷在Lewis酸催化剂的作用下反应生成CDOPO中间体或CDOP中间体，所述的Lewis酸催化剂是三氯化铝、五氯化铅、三氯化铁、氯化铜、氯化锌、四氯化钛、三氟化硼、四氯化锡的一种或几种的任意配比组合；Lewis酸催化剂的添加量为邻苯基苯酚质量的0.2%-5%。

邻苯基苯酚与三氯氧磷在Lewis酸催化剂的作用下反应生成CDOPO中间体的过程是把邻苯基苯酚（OPP）和Lewis酸催化剂装入反应器中，在60℃-70℃下将邻苯基苯酚融化成液体，匀速升温过程中搅拌并滴加三氯氧磷，控制滴加速度，当温度升至140-150℃时滴加完45-48%的三氯氧磷，继续升温并同时滴加完剩余的三氯氧磷，当温度升至130-240℃后，保温6-12小时，得到CDOPO，三氯氧磷的摩尔添加量为邻苯基苯酚摩尔量的1.05-1.8倍。

邻苯基苯酚与三氯化磷在Lewis酸催化剂的作用下反应生成CDOP中间体的过程是把邻苯基苯酚（OPP）和Lewis酸催化剂装入反应器中，在60℃-70℃下将邻苯基苯酚融化成液体，匀速升温过程中搅拌并滴加三氯化磷，控制滴加速度，当温度升至140-150℃时滴加完一半的三氯化磷，继续升温并同时滴加完剩余的三氯化磷，当温度升至130-240℃后，保温6-12小时，得到CDOP，三氯化磷的摩尔添加量为邻苯基苯酚摩尔量的1.05-1.8倍。

将获得的中间体反应产物温度降至40-90℃，加入乙醇，重结晶得到CDOPO或CDOP晶体,干燥，乙醇与中间体反应产物的体积比为0.5:1-2:1。

用间苯二酚将两分子的磷杂菲桥接形成RDD是指将中间体CDOPO或CDOP直接或间接与间苯二酚反应生成RDD或半成品，半成品再加工成RDD，间苯二酚的摩尔添加量为中间体摩尔量的1/2。

实现的途径有：

途径一：CDOPO在-20-40℃的碱性条件下直接与间苯二酚反应生成RDD，碱可以是吡啶、三乙胺、氨气、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、磷酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾的一种或几种的任意比例组合，碱的摩尔添加量为CDOPO摩尔量的1-3倍。

途径二：CDOPO直接加热至10-120 ℃与间苯二酚反应生成RDD。