[发明专利]反应型磷氮阻燃剂及其制备方法

权利要求书

1.一种反应型磷氮阻燃剂，其结构通式如下：

式（Ⅰ）中，R₁为氢原子或苯基；R₂为氧原子或硫原子；R₃为

其中x、y、n、m为0、1、2或3，而不能同时为0，或为

其中x、y为0、1、2或3，R₃’为苯基或对硝基苯基。

2.如权利要求1中所述的反应型磷氮阻燃剂的制备方法，当该方法制备上述结构通式（Ⅰ）中R₁为氢原子，R₂为氧原子的磷氮阻燃剂时，其工艺步骤和条件如下：

1）先将新戊二醇加入溶剂ⅰ溶解，然后在常温下边搅拌边缓慢滴加三氯氧磷，三氯氧磷和新戊二醇的摩尔比为1：1.05～1.5，反应生成的氯化氢气体用碳酸氢钠水溶液吸收，滴加完毕后升温至40~83℃，反应2～7小时，旋转蒸发除去溶剂ⅰ，得到的固体分别用正己烷和无水乙醚依次洗涤后得到5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯；

2）将5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯与硫氰酸钾按摩尔比1：1～1.1分别溶于溶剂ⅱ中，然后升温至40～56℃，将溶解的硫氰酸钾溶液滴加进5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯的溶液中，反应4～9小时，抽滤除去氯化钾，滤液旋转蒸发除去溶剂ⅱ即得2-异硫氰基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷；

3）先分别将2-异硫氰基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷溶于溶剂ⅲ中，含双羟基伯胺类化合物溶于溶剂ⅳ中，然后在室温下，将两种溶液混合搅拌反应6～15小时即可，其中2-异硫氰基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷与含双羟基伯胺类化合物的摩尔比为1：1.1~1.5，

当制备上述结构通式（Ⅰ）中R₁为氢原子，R₂为硫原子的磷氮阻燃剂时，其工艺步骤和条件如下：

1）先将新戊二醇加入溶剂ⅰ溶解，然后在常温下边搅拌边缓慢滴加三氯硫磷，三氯硫磷和新戊二醇的摩尔比为1：1.05～1：1.5，反应生成的氯化氢气体用碳酸氢钠水溶液吸收，滴加完毕后升温至40~83℃，反应2～7小时，旋转蒸发除去溶剂ⅰ，得到的固体分别用正己烷和无水乙醚依次洗涤后得到2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯；

2）将2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯与硫氰酸钾按摩尔比1：1~1.1分别溶于溶剂ⅱ中，然后升温至40～56℃，将溶解的硫氰酸钾溶液滴加进2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯的溶液中，反应4～9小时，抽滤除去氯化钾，滤液旋转蒸发除去溶剂ⅱ即得2-硫代-2-异硫氰基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷；

3）先分别将2-硫代-2-异硫氰基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷溶于溶剂ⅲ中，含双羟基伯胺类化合物溶于溶剂ⅳ中，然后在室温下，将两种溶液混合搅拌反应6～15小时即可，其中2-硫代-2-异硫氰基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷与含双羟基伯胺类化合物的摩尔比为1：1.1～1.5，

当制备上述结构通式（Ⅰ）中R₁为苯基，R₂为氧原子的磷氮阻燃剂时，其工艺步骤和条件如下：

1）先将1-苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇用溶剂ⅰ溶解，然后在常温下边搅拌边缓慢滴加三氯氧磷，三氯氧磷与1-苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇的摩尔比为1：1.05～1.5，反应生成的氯化氢气体用碳酸氢钠水溶液吸收，滴加完毕后升温至40~83℃，反应2～7小时，旋转蒸发除去溶剂，再将得到的固体分别用正己烷和无水乙醚依次洗涤即得4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯；

2）将4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯与硫氰酸钾按1：1～1.1分别溶于溶剂ⅱ中，然后升温至40~56℃，将溶解的硫氰酸钾溶液滴加进4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯的溶液中，反应4～9小时，抽滤除去氯化钾，滤液旋转蒸发除去溶剂ⅱ即得2-异硫氰基-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷；

3）先将2-异硫氰基-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷溶于溶剂ⅲ中，含双羟基伯胺类化合物溶于溶剂ⅳ中，然后在室温下，将两种溶液混合搅拌反应6～15小时即可，其中2-异硫氰基-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷与含双羟基伯胺类化合物的摩尔比为1：1.1～1.5，

当制备上述结构通式（Ⅰ）中R₁为苯基，R₂为硫原子的磷氮阻燃剂时，其工艺步骤和条件如下：

1）先将1-苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇用溶剂ⅰ溶解，然后在常温下边搅拌边缓慢滴加三氯硫磷，三氯硫磷和1-苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇的摩尔比为1：1.05～1.5，反应生成的氯化氢气体用碳酸氢钠水溶液吸收，滴加完毕后升温至40~83℃，反应2～7小时，旋转蒸发除去溶剂，再将得到的固体分别用正己烷和无水乙醚依次洗涤即得2-硫代-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯；

2）将2-硫代-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯与硫氰酸钾按1：1~1.1分别溶于溶剂ⅱ中，然后升温至40~56℃，将溶解的硫氰酸钾溶液滴加进2-硫代-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰氯的溶液中，反应4～9小时，抽滤除去氯化钾，滤液旋转蒸发除去溶剂ⅱ即得2-硫代-2-异硫氰基-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷；

3）先将2-硫代-2-异硫氰基-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷溶于溶剂ⅲ中，含双羟基伯胺类化合物溶于溶剂ⅳ中，然后在室温下，将两种溶液混合搅拌反应6～15小时即可，其中2-硫代-2-异硫氰基-4-苯基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷与含双羟基伯胺类化合物的摩尔比为1：1.1～1.5。