[发明专利]一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂的制备方法

说明书

一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其属于有机合成技术领域。该方法以新戊二醇和三氯硫磷为原料，用冰盐浴维持反应温度在0摄氏度以下，缓慢滴加三乙胺，滴加结束后，在室温下反应；继续加入赤藓糖醇和三乙胺，加热回流。产物用10%氢氧化钠溶液将反应液中和至中性，室温搅拌抽滤得到固体，冷水、无水乙醇洗涤，抽干，得到白色固体。该方法在常规条件下制备1,4‑双(5,5‑二甲基‑2‑硫代磷杂‑1,3‑二噁烷‑2‑氧基)‑2,3‑丁二醇，中间体不需要分离提纯，操作安全、简单，节省能源。该方法起始原料廉价，有利于降低生产成本。工艺过程简单，能耗少，操作方便，适宜于产业化规模生产。

技术领域

本发明涉及一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂：1,4-双(5,5-二甲基 -2-硫代磷杂-1,3-二噁烷-2-氧基)-2,3-丁二醇的制备方法，其属于有机合成技术领域。

背景技术

1,4-双(5,5-二甲基-2-硫代磷杂-1,3-二噁烷-2-氧基)-2,3-丁二醇是一种基于阻燃剂Sandoflame5060设计的一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂，在使用过程中直接与碱纤维素混合，和二硫化碳反应成黄酸盐，形成粘胶液，喷丝入酸中形成粘胶纤维，使得阻燃剂分子与粘胶纤维分子在分子层面的混合，实现粘胶纤维的高效阻燃。

1,4-双(5,5-二甲基-2-硫代磷杂-1,3-二噁烷-2-氧基)-2,3-丁二醇分子式为C₁₄H₂₈O₈P₂S₂,其化学式如式S-1所示：

目前，关于1,4-双(5,5-二甲基-2-硫代磷杂-1,3-二噁烷-2-氧基)-2,3-丁二醇的合成方法，尚未文献报道。通过查阅文献，发现1,4-双(5,5-二甲基-2-硫代磷杂-1,3- 二噁烷-2-氧基)-2,3-丁二醇类似物的制备方法主要有以下几种：

(1)瑞士Sandoz公司生产的Sandoflame5060粘胶纤维阻燃剂^[1]，它是一种以新戊二醇、三氯硫磷、三乙胺、水为反应物制备出硫代焦磷酸酯有机化合物，反应式如S-2所示：

(2)Tokuyasu^[2]et al单官能团的磷酸酯，它是由环状的磷酸与环氧乙烷反应制得，结构式如S-3所示：

(3)Xingyi Wang^[3]et al通过TPE粉末、五氧化二磷、三聚氰胺、水制备MTP，反应式如S-4所示：

(4)张胜强^[4]通过三氯硫磷、新戊二醇、季戊四醇制备出DOPNP有机大分子，反应式如S-5所示：

(5)Denghui Wu^[5]et al通过季戊四醇与三氯氧磷(1:10)制备出来的焦磷酸酯与乙醇胺反应制得EMSPB,反应式如S-6所示：

上述方法存在以下缺陷：

瑞士Sandoz公司生产的Sandoflame5060粘胶纤维阻燃剂，因为生成物越多越难以搅拌，需要用机械搅拌，然而在加热条件下溶剂容易沿着缝隙挥发出去，所以需要不断补加溶剂；Tokuyasu需要先与水反应生成酸后再与醇类物质反应；Xingyi Wang反应物五氧化二磷反应一段时间会结块，不能充分反应，需要研磨；张胜强制备DOPNP需要两步法完成，且反应时间长，经济效益不高；Denghui Wu 第一步反应三氯氧磷过量，加热造成三氯氧磷的挥发，造成浪费。

参考文献：