[发明专利]一锅法制备烷氧基（五氟）环三磷腈的方法

说明书

本发明公开了一种一锅法制备烷氧基(五氟)环三磷腈的方法，所述方法包括：在催化剂和缚酸剂存在下，在有机溶剂中，六氯环三磷腈、无机氟盐和醇经一步反应制备获得烷氧基(五氟)环三磷腈。本发明为一锅法合成工艺，不仅操作简单、工艺安全性高，避免了中间产物的分离与纯化，而且进一步提高了总反应收率。

技术领域

本发明涉及一种一锅法制备烷氧基(五氟)环三磷腈的方法。

背景技术

环三磷腈不仅具有磷化合物良好的阻燃性能，同时具备氮化合物的阻燃增效和协同阻燃效果，不需添加任何其他辅助阻燃剂，就具有热稳定性好、无毒、发烟量小、自熄性等优点，被公认是阻燃剂的发展方向之一。烷氧基(五氟) 环三磷腈，由于其特殊的组成和结构，作为复合阻燃剂的代表，结合了磷系、氮系、含氟阻燃剂的优点，在锂电池安全性能研究中受到越来越多的关注。

目前，烷氧基(五氟)环三磷腈主要包括两种制备路线：

(1)先烷氧基化后氟化工艺

福建创鑫科技开发有限公司专利CN102702268A公开了一种五氟烷氧基或苯氧基环三磷腈的制备方法，包含以下步骤：a.在有机溶剂中先用亲核试剂醇盐或酚盐取代六氯环三磷腈上的一个氯原子制得含有五氯烷氧基或苯氧基环三磷腈产物，而后将其进行蒸馏，馏出副产物和溶剂后，得到五氯烷氧基或苯氧基环三磷腈；b.而后将上一步得到的五氯烷氧基或苯氧基环三磷腈与氟化剂进行氟化反应制得含有五氟烷氧基或苯氧基环三磷腈产物。该方法通过先烷氧基化后氟化制备获得产物，但第一步反应的中间体需要经过蒸馏提纯，且由于P-Cl键的活性较强，氟化反应极容易生产乙氧基二取代、多取代等副产物，导致产物提纯困难，总收率低于60％。

(2)先氟化后烷氧基化工艺

湖南师范大学专利CN106518928A公开了一种烷氧基(五氟)或苯氧基(五氟)环三磷腈的合成方法，包含以下步骤：(1)在有机溶剂中，以六氯环三磷腈为原料，用无机氟盐在加热回流状态下发生氟化反应得六氟环三磷腈，直接经蒸馏、精馏得六氟环三磷腈；(2)将六氟环三磷腈和醇或催化量的醇钠溶液在室温下搅拌反应13小时，减压蒸馏得烷氧基(五氟)环三磷腈或苯氧基(五氟) 环三磷腈。该方法的产品纯度达99％(GC)，但其氟化反应中间体必须经蒸馏、精馏获得六氟环三磷腈，由于六氟环三磷腈易挥发，经过纯化步骤后收率低，导致烷氧基(五氟)环三磷腈的总收率也大幅下降。

武汉海斯普林科技发展有限公司专利CN106083933A公开了一种1-乙氧基 (五氟)环三磷腈的制备方法，包含以下步骤：(1)六氯环三磷腈与吡啶氢氟酸盐在低温下制备获得六氟环三磷腈，包括T1温度下滴加、T2温度下过滤、 T3温度下冷却析出固体并对固体低温淋洗；(2)在有机溶剂条件下，将乙醇盐溶液与六氟环三磷腈混合反应，得到含有1-乙氧基-1,3,3,5,5-五氟环三磷腈的混合溶液。该方法步骤(1)处理繁杂，且采用腐蚀性较强的吡啶氢氟酸盐，设备成本高，三废含量大，更重要的是，产品总收率偏低。

综上，目前烷氧基(五氟)环三磷腈的制备工艺，均需要对反应中间体进行提纯，操作繁杂、三废量大，产品总收率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种一锅法制备烷氧基(五氟)环三磷腈的方法，避免了反应中间体的分离、纯化步骤，同时提高了总反应收率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种一锅法制备烷氧基(五氟)环三磷腈的方法，所述方法包括：

在催化剂和缚酸剂存在下，在有机溶剂中，六氯环三磷腈、无机氟盐和醇经一步反应制备获得下式(I)所示的烷氧基(五氟)环三磷腈：