[go: up one dir, main page]

RU2815991C1 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРИЛАМИНОЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАХЛОРЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНА И 2-,3- и 4-МЕТИЛАНИЛИНОВ - Google Patents

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРИЛАМИНОЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАХЛОРЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНА И 2-,3- и 4-МЕТИЛАНИЛИНОВ Download PDF

Info

Publication number
RU2815991C1
RU2815991C1 RU2023120326A RU2023120326A RU2815991C1 RU 2815991 C1 RU2815991 C1 RU 2815991C1 RU 2023120326 A RU2023120326 A RU 2023120326A RU 2023120326 A RU2023120326 A RU 2023120326A RU 2815991 C1 RU2815991 C1 RU 2815991C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methylaniline
methylanilines
aap
producing
case
Prior art date
Application number
RU2023120326A
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Васильевич Киреев
Артем Алексеевич Рыбян
Юлия Викторовна Биличенко
Светлана Игоревна Голикова
Александр Андреевич Коленченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева)
Application granted granted Critical
Publication of RU2815991C1 publication Critical patent/RU2815991C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к методу получения ариламиноциклотрифосфазенов (ААФ), применяемых в качестве антипирена и отвердителя эпоксидных олигомеров для термореактивных полимерных композиций. Способ получения ААФ заключается в том, что атомы хлора в гексахлорциклотрифосфазене (ГХФ) замещают на группу, выбранную из метиланилинов, в присутствии триэтиламина в эквимолярном по отношению к применяемому метиланилину количестве и характеризуется тем, что реакцию проводят при мольном соотношении ГХФ:метиланилин 1:6,1 в 1,4-диоксане при T = 100°С в течение 10 ч. или диглиме при температуре 150°С в течение 5 ч. После этого, реакционную массу фильтруют и осаждают ААФ в воде, затем отгоняют растворитель и промывают целевой ААФ, в случае использования 3- и 4-метиланилинов раствором дихлорметан-петролейный эфир или водно-этанольным раствором, в случае использования 2-метиланилина. Техническим результатом изобретения является обеспечение способа синтеза целевых продуктов без многократной промывки водой и с меньшим расходом метиланилинов. 1 ил., 3 пр.

Description

Изобретение относится к способу получения фосфазенсодержащих функциональных добавок для термореактивных полимерных композиций на основе эпоксидных олигомеров (ЭО), используемых в качестве антипирена и отвердителя ЭО и могут быть использованы с целью улучшения эксплуатационных свойств получаемых композиционных материалов за счет введения в их состав атомов фосфора и азота, а также метиленовых групп. В частности, для использования в области электротехники в качестве термически стойких клеев горячего отверждения, а также для получения огнестойких связующих для химической промышленности.
Известно, что использование комбинации фосфора и азота в огнезащитных добавках способствует фосфорилированию [Drews M., Barker R., Hilado C. Pyrolysis and combustion of cellulose part VI. The chemical nature of the char //Pyrolysis of polymers. – 1974. – Т. 13. – С. 21-29]. В заявке патента США US №20160177016A1 и патенте США US №11634578B2, а также в заявке WO №2020108922A1 используют фосфазены, способные к сополимеризации с различными каучуками, которые придают высокую ударопрочность и огнестойкость получаемым материалам. В патенте США US №7671147B2 эпоксифосфазены используют в качестве модификатора эпоксидных наливных полов. Композиция обладает преимуществами превосходной термостойкости, стабильности препрега при хранении и огнестойкости.
Широко известен в качестве термостойкого и универсального антипирена гексафеноксициклотрифосфазен. В патенте США US9745464B2 гексафеноксициклотрифосфазен используют в качестве одного из компонентов для получения не содержащей галогенов огнестойкой полимерной композиции. Недостатком гексафеноксициклотрифосфазена является плохая совместимость с функциональными группами ЭО ввиду громоздкости фенильной группы и отсутствию водородных связей между атомами кислорода фенольной группы и гидрокси-группами ЭО, а так же трудоемкий подбор соотношения ЭО:отвердитель:антипирен.
Наиболее близким к заявленному изобретению является патент РФ RU №2756360С1 (прототип), где гексакис-(3-метилфениламино)циклофосфазен в примере 1 используют в качестве антипирен-катализатора для получения полимерных композиционных материалов на основе эпоксидных и бензоксазиновых олигомеров, однако его недостатком является длительное время синтеза и использование огромного количества метиланилина (32-кратный мольный избыток 3-метиланилина на 1 моль гексахлорциклотрифосфазена(ГХФ)), что приводит к появлению в технологической цепочке трудозатратной стадии промывки получаемых ариламиноциклотрифосфазенов (ААФ) и большому количеству сточных вод, загрязненных солями метиланилинов, которые требуют дополнительных расходов по очистке. Это ограничивает возможности малотоннажного синтеза ААФ. В примере 2 выход целевого продукта снижался из-за использования толуола в качестве экстрагента, поскольку гексакис-(3-метилфениламино)циклотрифосфазен частично растворим в толуоле.
Технической задачей заявленного изобретения является разработка способа синтеза ариламиноциклотрифосфазенов на основе 2-,3- и 4-метиланилинов, исключающий недостатки способа получения ариламиноциклотрифосфазенов, вызванного использованием 32-кратного мольного избытка метиланилина, а именно: стадию многократной промывки водой получаемых ариламиноциклотрифосфазенов и большого расхода метиланилинов.
Поставленная задача решается путем разработки способа, заключающийся в том, что атомы хлора в гексахлорциклотрифосфазене (ГХФ) замещают на группу, выбранную из метиланилинов, в присутствии триэтиламина в эквимолярном по отношению к применяемому метиланилину количестве, отличающийся тем, что реакцию проводят при мольном соотношении ГХФ:метиланилин 1:6,1 в 1,4-диоксане при T=100°С в течение 10 ч, после чего реакционную массу фильтруют и ариламинофосфазен осаждают в воде, или осуществляют реакцию, где в качестве растворителя применяют диглим, при температуре 150°С в течение 5 ч, затем отгоняют растворитель и промывают целевой ариламинофосфазен в случае использования 3- и 4-метиланилинов раствором дихлорметан-петролейный эфир или водно-этанольным раствором в случае использования 2-метиланилина (фиг. 1). Такой подход позволяет получать ряд ариламиноциклотрифосфазенов, являющиеся одновременно антипиренами и отвердителями для эпоксидных олигомеров с высокими выходами, уменьшает продолжительность процесса, количество сточных вод и расход метиланилинов.
Замещение атомов хлора в ГХФ осуществляют в присутствии триэтиламина, выступающего в роли акцептора хлороводорода.
Пример 1. В круглодонной колбе на 500 мл, снабженной механической мешалкой, растворяют при перемешивании 37,5 г (0,35 моль) 4-метиланилина в 150 мл 1,4-диоксана или диглима, добавляют 48,8 мл (0,35 моль) триэтиламина и 20 г (0,0575 моль) ГХФ. Реакцию ведут 10 часов при 100°С и 5 часов при 150°С в случае использования в качестве растворителя диглима. Отфильтровывают осадок соли триэтиламмоний хлорида, раствор осаждают в воду, выпавший гексакис-(4-метилфениламино)циклотрифосфазен фильтруют и промывают от остатков 4-метиланилина раствором дихлорметан:петролейный эфир в отношении 1:1. Полученный белый порошок сушат в вакууме при 80°С до постоянной массы.
Стоит отметить, что в случае использования 1,4-диоксана в качестве растворителя, можно обойтись без осаждения раствора в воду. В этом случае после стадии фильтрации необходимо отогнать 1,4-диоксан из реакционной массы, а полученный осадок промыть раствором дихлорметан:петролейный эфир – 1:1 в случае использования 3- и 4-метиланилинов и водно-этанольным раствором в случае использования 2-метиланилина. В случае использования диглима после стадии фильтрации необходимо отогнать растворитель под вакуумом из реакционной массы, а полученный осадок промыть раствором дихлорметан:петролейный эфир – 1:1 в случае использования 3- и 4-метиланилинов и водно-этанольным раствором в случае использования 2-метиланилина.
Пример 2. Аналогичен примеру 1, но вместо 4-метиланилина используют 3-метиланилин.
Пример 3. Аналогичен примеру 1, но вместо 4-метиланилина используют 2-метиланилин. Промывку полученного гексакис-(2-метилфениламино)циклотрифосфазена ведут водно-этанольным раствором.

Claims (1)

  1. Способ получения ариламиноциклотрифосфазенов, заключающийся в том, что атомы хлора в гексахлорциклотрифосфазене (ГХФ) замещают на группу, выбранную из метиланилинов, в присутствии триэтиламина в эквимолярном по отношению к применяемому метиланилину количестве, отличающийся тем, что реакцию проводят при мольном соотношении ГХФ:метиланилин 1:6,1 в 1,4-диоксане при T=100°С в течение 10 ч, после чего реакционную массу фильтруют и ариламинофосфазен осаждают в воде, или осуществляют реакцию, где в качестве растворителя применяют диглим, при температуре 150°С в течение 5 ч, затем отгоняют растворитель и промывают целевой ариламинофосфазен в случае использования 3- и 4-метиланилинов раствором дихлорметан-петролейный эфир или водно-этанольным раствором в случае использования 2-метиланилина.
RU2023120326A 2023-08-02 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРИЛАМИНОЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАХЛОРЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНА И 2-,3- и 4-МЕТИЛАНИЛИНОВ RU2815991C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2815991C1 true RU2815991C1 (ru) 2024-03-25

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9745464B2 (en) * 2012-12-13 2017-08-29 Shengyi Technology Co., Ltd. Halogen-free flame retardant resin composition and the use thereof
RU2756360C1 (ru) * 2020-12-23 2021-09-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Антипирен-катализатор для получения полимерных материалов на основе полибензоксазинов, композиции с его использованием

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9745464B2 (en) * 2012-12-13 2017-08-29 Shengyi Technology Co., Ltd. Halogen-free flame retardant resin composition and the use thereof
RU2756360C1 (ru) * 2020-12-23 2021-09-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Антипирен-катализатор для получения полимерных материалов на основе полибензоксазинов, композиции с его использованием

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bornosuz N.V. et al. SYNTHESIS AND APPLICATION OF ARYLAMINOPHOSPAZENE AS A FLAME RETARDANT AND CATALVST FOR THE POLYMERIZATION OF BENZOAXAZINES, Polymers, 2021, 13, 263, pp. 1-15. Сиротин И.С. и др. ПОЛИБЕНЗОКСАЗИНОВЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, Пластические массы, 5-6, 2022, с.4-12. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5215254B2 (ja) 新規リン系ビフェノールおよびその誘導体の製造方法
CN101838538B (zh) 含有dopo侧链结构的聚磷酸酯阻燃剂及其制备方法
Sun et al. Toughening and strengthening epoxy resin with flame retardant molecular structure based on tyrosine
Hao et al. Chrysin-based bio-benzoxazine: a copolymerizable green additive for lowering curing temperatures and improving thermal properties of various thermosetting resins
US9994773B2 (en) Flame retardant block copolymers from renewable feeds
Gao et al. Thermal performance, mechanical property and fire behavior of epoxy thermoset based on reactive phosphorus-containing epoxy monomer
Wang et al. Research progress of triazine flame retardants
Yang et al. Oxazine ring-containing polycyclic monomers: a class of benzoxazine thermosetting resins with intrinsically low curing temperature
CN106397778A (zh) 一种提高聚合型磷氮膨胀阻燃剂产率和聚合度的方法
RU2815991C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРИЛАМИНОЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАХЛОРЦИКЛОТРИФОСФАЗЕНА И 2-,3- и 4-МЕТИЛАНИЛИНОВ
Li et al. A novel flame retardant epoxy thermoset based on renewable honokiol and furfuryl alcohol
JP5754663B2 (ja) オリゴ乳酸セグメントを有する環状ホスファゼン化合物およびその製造方法
CN109748935A (zh) 一种新型生物基磷腈环氧树脂单体及其制得的生物基磷氮阻燃环氧树脂
JP6758626B2 (ja) リン含有重合体
JP6263085B2 (ja) リン含有重合体
JP2015500370A (ja) (ホスホニル)芳香族ジエステルおよび酸のホモポリマーおよびコポリマーの調製
US4206296A (en) Polyester composition containing a benzene phosphorus oxydichloride, a diphenol and POCl3
KR100845119B1 (ko) 유기인계 난연제의 제조방법
JPH01132635A (ja) オルガノホスファゼンポリマーの製造法
US4039512A (en) Polymers of benzene phosphorus oxydichloride, 4,4'-thiodiphenol and POCl3
CA1080397A (en) Polymers of benzene phosphorus oxydichloride and 4,4'-thiodiphenol
Iliescu et al. Green Methods in Phosphorus-Containing Polymers Synthesis
KR101442128B1 (ko) 유기 인-질소계 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 난연제 조성물
Tarassoli et al. Macrocyclic host cyclophosphazenes from aminolysis of N3P3CI6 by bis-(2-ortho-aminophenoxyethyl) ether
Troev et al. Phosphorus-containing oligoamides obtained by a novel one-pot degradation of polyamide-6