新型含磷多元醇的合成研究

毛端平　何西平

摘 要 本文以三羥甲基氧化膦（THPO）和2，2-二羥甲基丙酸為原料，合成得到一種新型含磷多元醇六羥基化合物。通過核磁、紅外對產物結構進行了鑒定。通過優(yōu)化反應時間、物料比、催化劑和反應溫度等條件，得出最優(yōu)反應條件為THPO與2，2-二羥甲基丙酸的摩爾比為1：1.2，反應時間為4h，溫度為70℃，催化劑劑為對甲苯磺酸，反應產率可達95%。

關鍵詞 三羥甲基氧化膦 衍生物 阻燃劑 合成

中圖分類號：TQ324.248 文獻標識碼：A

三羥甲基氧化膦（THPO）分子中含有P-C和P=O鍵，所以其可以作為無鹵阻燃劑，其具有低煙、耐水解、阻燃性能好等優(yōu)點，主要應用于聚氨酯硬泡阻燃[1-2]。但是由于其分子量較小，很難通過簡單合成得到較大分子量的聚醚多元醇。為此，本文以THPO和2，2-二羥甲基丙酸為原料，在催化劑作用下合成得到一種新型含磷多元醇，其合成路線如圖1所示。

1實驗部分

1.1儀器與試劑

儀器：紅外光譜用PE-SpectrumOne型紅外光譜儀測定，NaCl-單晶涂片；核磁共振譜用INOVA（600MHz）測定，以CDCl3為溶劑，TMS（0.03%）為內標.

試劑：三氯化磷，AR，西亞試劑.三羥甲基氧化膦，96%，湖北興發(fā)化工集團股份有限公司。2，2-二羥甲基丙酸，AR，西亞試劑。對甲苯磺酸，AR，西亞試劑。N，氫氧化鈉，AR，天津科密歐試劑公司。二氯甲烷，AR，西亞試劑。

1.2實驗步驟

在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管及干燥管的250mL三口燒瓶中加入一定量的THPO，2，2-二羥甲基丙酸，催化劑，攪拌升溫反應。至70℃時，反應液逐漸變成無色澄清液體，TLC跟蹤反應。冷卻靜置，用水重結晶。抽濾，洗滌，真空干燥，得白色固體產物。IR（NaCl）：.1320，1280，1052，947，880，840.1HNMR（DMSO-d6）：6.31（6H，s），4.45（6H，s），3.82（12H，m），1.26（9H，s）.

2結果與討論

首先進行了探索性實驗，初步確定影響三（2，2-二羥甲基丙酸）三亞甲基氧化膦酯合成產率的因素，原料摩爾比，反應溫度，反應時間，催化劑都是關鍵性因素，直接影響著反應速率、副反應發(fā)生等，所以選擇原料摩爾比、反應溫度、反應時間、催化劑4個主要因素進行單一條件實驗，考察對產率的影響。

2.1原料摩爾比對產率的影響

反應溫度控制在70-80℃時保溫4h，催化劑為對甲苯磺酸，考察了n（THPO）：n（酸）對產率的影響，結果見表1。

根據表1結果可知，隨著酸量的增加，產率逐漸增大，當摩爾比為1：1.2時，產率為92%達到最大。

2.2反應溫度對產率的影響

在n（THPO）：n（酸）=1：1.2，保溫4h，催化劑為對甲苯磺酸，考察反應溫度對產率的影響，結果如表2所示：

由表2可知，隨著滴加溫度的增加，反應速度加快，反應產率增加。但是70℃后副反應增加，產率降低。

2.3催化劑對產率的影響

在n（THPO）：n（酸）=1：1.3，反應溫度為70℃時保持4h，考察不同催化劑對產率的影響，結果如表3所示：

由表3可知，選用三乙胺作縛酸劑產率最高。

2.4反應時間對產率的影響

在n（THPO）：n（酸）=1：1.3，催化劑劑為對甲苯磺酸，反應溫度為70℃，考察反應時間對產率的影響，結果如表4所示：

由表4可知，反應時間在4h時，產率最大。反應5h后，副反應增加，收率會降低。

3結論

本文以THPO和2，2-二羥甲基丙酸為原料，在催化劑劑作用下成功合成了一種新型含磷多元醇六羥基化合物。通過核磁、紅外對產物結構進行了鑒定，并且對合成工藝進行了優(yōu)化。關于其作為阻燃劑的應用我們正在研究。

參考文獻

[1] 何西平，李永剛，王明鋒，等.三羥甲基氧化膦在硬質聚氨酯泡沫中的應用研究[J].2015年中國阻燃學術年會論文[C]，2015：399-402.

[2] 李永剛，郝曉斌，王明鋒，等.一種新型有機磷阻燃劑THPO的合成[J].2014年中國阻燃學術年會論文[C]，2014：21-25.