Способ получения олигомерных алкокси-арилоксифосфазенов

 

Использование: добавки, понижающие горючесть полимерных материалов. Сущность: олигомерные алкокси, -азоксифосфазены получают взаимодействием при 125 - 130 град.С олигокарбамидхлорфосфазенов со спиртом и/или фенолом, выдержкой реакционной смеси 6 - 8 часов и последующей обработкой раствором минеральной кислотой.

Изобретение относится к области получения олигомерных органоксифосфазенов, которые используются в качестве добавок, понижающих горючесть полимерных материалов, применяемых в радио- электротехнической промышленности и других областях техники.

Известны методы получения арилокси-, алкоксизамещенных фосфазенов взаимодействием низкомолекулярных циклических гомологов фосфонитрилхлорида с фенолятами, алкоголятами щелочных металлов, с металлорганическими соединениями, а также в присутствии акцепторов водорода [1] Недостатки методов заключаются в необходимости применения металлического натрия, либо дорогостоящих, недоступных для промышленных масштабов металлорганических соединений, либо с образованием больших количеств отходов в виде солей аминов и их утилизацией.

Кроме того, в данных методах используются индивидуальные циклические гомологи (в частности, гексахлорциклотрифосфазен), получение которых осуществляется способами непригодными для промышленного производства.

Наиболее близким по достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ получения органофосфазенов (алкокси-, арилокси-), для синтеза которых вводили растворы полидихлорфосфазена в реакцию с алкоголятами или фенолятами натрия и длительно нагревали при 126o [2] Способ не предусматривает использования индивидуальных циклических хлорфосфазенов, что значительно упрощает технологию и снижает стоимость конечного продукта. Однако маслообразная смесь полидихлорфосфазенов имеет невысокую реакционную способность и при реализации способа необходимо применять алкоголяты или феноляты щелочных металлов, которые усложняют и удорожают процесс при его промышленной реализации.

Целью настоящего изобретения является упрощение и удешевление процесса получения олигомерных алкокси- и арилоксифосфазенов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения олигомерных алкокси- и арилоксифосфазенов взаимодействием при 126 130oC олигомерных хлорфосфазенов с алкокси- или арилоксилирующими агентами, в качестве олигомерных хлорфосфазенов используют олигокарбамидхлорфосфазен, в качестве алкокси- или арилоксилирующих агентов спирт и/или фенол и полученную реакционную смесь после выдержки 6 8 часов дополнительно подвергают обработке растворами минеральных кислот.

Установлено, что, если вместо олигохлорфосфазенов применять карбамидхлорфосфазены, полученные реакцией пентахлорфосфора, мочевины и хлористого аммония [3] то процесс алкоксилирования спиртами или арилоксилирования фенолами проходит гладко с хорошим выходом в отсутствии катализаторов. Карбамидные фрагменты в полученном продукте разрушаются затем обработкой раствором минеральной кислоты.

В общем виде реакция может быть представлена следующей схемой: где m 3 8; l 1 2; K (NH C(O) NH] x,y 1 4; z 0,1 - 1,9; R' алкил C1 C8; R" C6H5-; C6H4R, где R C4 C9.

Ход реакции контролируется по выделению хлористого водорода, отсутствию ионов Cl и карбамидных фрагментов в конечном продукте.

В результате реакции образуются темноокрашенные вязкие жидкости растворимые в ароматических углеводородах, кетонах, спиртах, нерастворимые в воде.

Температурный интервал, при котором протекает реакция составляет 126 - 130oC.

При температуре ниже 126o реакция проходит медленно с деструкцией линейных звеньев и уменьшением выхода.

С повышением температуры реакционной массы выше 130o идет интенсивный отгон растворителя, что неблагоприятно сказывается на качестве продукта.

Продолжительность прогрева составляет 6 8 часов. При меньшем времени присоединение фенола или спирта происходит неполностью неполностью и на следующих стадиях процесса наблюдается дополнительная конденсация и образование нерастворимого в хлорбензоле осадка. Более 8 часов вести нагрев нецелесообразно, так как по выделению хлористого водорода видно, что реакция прекратилась, а дальнейший прогрев ведет к осмолению и потемнению продукта.

Пример 1. 32 г. (0,16 моля) хлорбензольного (ГОСТ 13.488-78) раствора карбамиддихлорфосфазена (КФНХ) [NPCl2-, 35 г (0,37 моля) фенола (ГОСТ 23.579-79) и 4,5 г (0,14 моля) метанола (ГОСТ 6995-77), нагревают при продувке реакционной массы азотом и перемешивании до 130oC.

Через 8 часов выдержки реакционную массу обрабатывают 40 мл 15%-ной серной кислоты (ГОСТ 2184-77) при температуре 90o в течении 1 часа.

Отгоняют хлорбензол при 30 50 мм рт.ст. Остаток выдерживают при 1 2 мм рт.ст. при температуре 120o до окончания отгона растворителя.

Получают 30 г вязкого темнокоричневого продукта. Омыляемый хлор отсутствует, так же как и в ИК-спектре полосы в области 3050 3500 см-1, относящиеся к валентным колебаниям N Н и области 1640 1690 см-1, относящиеся к С O связи.

Найдено, P 21,1; N 8,01; C 46.

Вычислено для элементарного звена: -[N P(OCH2)0,3(C6H5O)1,7] [N P(OC6H5)OH)-]- P 19,1; H 8,64; C 48.

Пример 2 Загружают 32 г (0,16 моля) КФНХ, 25 г (0,26 моля) фенола, 10 г (0,077 моля) изооктилового спирта (ГОСТ 19652- 84) и далее по примеру N 1.

Омыляемый хлор отсутствует. ИК-спектр не содержит полос 3050 3500 см-1 и 1640 1690 см-1.

Найдено: P 13,9; C 52,2; N 6,01.

Вычислено для элементарного звена: -(N P(iOC8H17)0,5(OC6H5)1,5)-] [N P(OC6H5OH-]- P 14,7; C 56,8; H 6,6 Пример 3. Загружают 32 г (0,16 моля) КФНХ, 25 г (0,26 моля) фенола, 16,4 г (0,07 моля) нонилфенола (ТУ-6-05-1218-79), а далее по примеру 1.

Продукт соответствует требованиям: отсутствие омыляемого хлора, в ИК-спектре отсутствуют области поглощения при 3050 3500 и 1640 1690 см-1.

Найдено, P 11,03; N 5,1; C 68,5.

Вычислено для элементарного звена
-[N P(OC6H5C9H15O)0,3(C6H5)1,7-] [N P(OC6H5)OH-]-
P 12,1; H 5,46; C 63,3.

Пример 4. Загружают 32 г (0,16 моля) КФНХ, 26 г (0,27 моля) октилового спирта и 4,5 г (0,14 моля) метанола и далее по примеру 1.

Получают 30 г слегка окрашенного продукта.

Омыляемый хлор отсутствует.

Найдено, P 15,5; H 7,1; C 55,2.

Вычислено для элементарного звена
-[N P(OC8H17)1,2(OCH3)0,8] [N P(OC8H17)OH-]-
P 16,2; N 7,2; C 55,6.

В качестве спиртов были использованы спирты с C1 C8, как нормального, так и изостроения (примеры 2,4 описания). Использование спиртов, кроме указанных в примерах не проводили.

В качестве минеральной кислоты для растворения осадка применялась, в основном, серная кислота концентрацией 10 15% Концентрация кислоты ограничена с одной стороны (выше 15%) возможностью разложения продукта, с другой стороны (ниже 10%) слабой растворимостью осадка.

Возможно использование других кислот, но в силу дороговизны и неудобства применения в промышленном масштабе, эффективность их была исследована только при разработке способа.


Формула изобретения

Способ получения олигомерных алкокси-арилоксифосфазенов взаимодействием при 126 130oC олигомерных хлорфосфазенов с алкокси-, арилоксилирующим агентом, отличающийся тем, что в качестве олигомерных хлорфосфазенов используют олигокарбамидхлорфосфазен, а в качестве алкокси-, арилоксилирующего агента спирт и/или фенол и реакционную смесь после выдержки в течение 6 8 ч обрабатывают раствором минеральной кислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии получения поли(арилокси) хлорфосфазенов и может быть использовано в области получения полимеров биомедицинского назначения, модификаторов

Изобретение относится к химии фосфоразотистых соединений, в частности к способам получения циклических дихлорфосфазенов общей формулы (NPCl2)n, где n 3

Изобретение относится к огнеупорным композициям и текстильным материалам на их основе. Огнеупорная композиция включает фосфорсодержащий полимер. Фосфорсодержащий полимер получают сначала по реакции фосфониевого соединения и азотсодержащего соединения с образованием предконденсата, затем - по реакции предконденсата с поперечно-сшивающей композицией. Полученный фосфорсодержащий промежуточный полимер далее окисляют для превращения по меньшей мере части атомов фосфора в полимере до пятивалентного состояния. Текстильный материал включает текстильную основу и описанный выше фосфорсодержащий полимер. Изобретение обеспечивает текстильные материалы с улучшенными огнеупорными свойствами. 6 н. и 26 з.п. ф-лы, 8 пр.

Изобретение относится к статистическому сополимеру фосфоната и карбоната, полимерной смеси для получения изделия промышленного производства и изделию промышленного производства, содержащему указанный статистический сополимер. Статистический сополимер фосфоната и карбоната содержит распределенные по случайному закону иономерные звенья, полученные от карбоновых и фосфоновых мономеров. Сополимер имеет средневесовую молекулярную массу от приблизительно 10000 г/моль до приблизительно 100000 г/моль и значение полидисперсности от приблизительно 2 до приблизительно 7. Технический результат - получение статистических сополимеров фосфоната и карбоната с высокой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением и изделий на их основе. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 табл., 23 пр.

Изобретение относится к композициям огнезащитного действия, содержащим (a) по меньшей мере один интеркалированный триазином фосфат металла, имеющий открытую каркасную структуру, содержащую по меньшей мере одно мономерное звено следующей общей формулы (I): , и (b) по меньшей мере один компонент огнезащитного действия, отличающийся от (a), где данный дополнительный компонент (b) представляет собой соединение металла, которое не является фосфатом металла из компонента (а), и/или по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора. Настоящее изобретение также относится к его использованию, к определенным соединениям общей формулы (I) и к их получению. Огнезащитные композиции обладают высокой степенью собственной (термической) устойчивости и придают превосходные механические свойства полимеру после внедрения. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл., 8 пр.

Изобретение относится к способу получения фосфонитриланилидов и может быть использовано в химической промышленности. Предложенный способ получения смеси фосфонитриланилидов заключается в конденсации смеси фосфонитрилхлоридов с анилином в присутствии в качестве растворителя ароматического углеводорода с последующей термообработкой при температуре 200°C, при этом реакцию ведут при мольном соотношении фосфонитрилхлорид:анилин равном 1:2, в качестве катализатора и акцептора хлористого водорода используют третичные алифатические амины, реакцию конденсации ведут при температуре 105-110°C. В качестве катализатора и акцептора хлористого водорода используют триэтиламин или тетраметилэтилендиамин. В качестве растворителя используют толуол. Предложен новый эффективный и экономичный способ получения ценного вещества. 3 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения олигогалогенфосфазенов и полигалогенфосфазенов. Предложен способ получения олиго_ и полигалогенфосфазенов общей формулы [Х(РХ2=N)n-РХ3]+А, где n=1÷5000, или Х-, X=Сl, Br. Способ позволяет получать целевые соединения в одну стадию взаимодействием кристаллического галогенфосфорана общей формулы РХ5 (чаще РСl5) и силазана, в частности широкодоступного гексаметилдисилазана, в среде хлоруглеводорода. Технический результат – предложен способ получения олиго- и полигалогенфосфазенов с регулируемой молекулярной массой в одну стадию, из доступных реагентов, не требующий сложного порядка загрузки компонентов и характеризющийся малым количеством используемого растворителя. 4 з.п. ф-лы, 9 пр.

Изобретение относится к способу получения олигогалогенфосфазенов и полигалогенфосфазенов. Предложен способ получения олиго_ и полигалогенфосфазенов общей формулы [Х(РХ2=N)n-РХ3]+А, где n=1÷5000, или Х-, X=Сl, Br. Способ позволяет получать целевые соединения в одну стадию взаимодействием кристаллического галогенфосфорана общей формулы РХ5 (чаще РСl5) и силазана, в частности широкодоступного гексаметилдисилазана, в среде хлоруглеводорода. Технический результат – предложен способ получения олиго- и полигалогенфосфазенов с регулируемой молекулярной массой в одну стадию, из доступных реагентов, не требующий сложного порядка загрузки компонентов и характеризющийся малым количеством используемого растворителя. 4 з.п. ф-лы, 9 пр.
Наверх