[發明專利]N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的制備方法

有效

• 申請號: 201010286563.3
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN102060873A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 汪志勇;張金堂;汪蘇靖;查正根
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40;B01J23/02;B01J21/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及阻燃劑技術領域，更具體地說，涉及N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的制備方法。

背景技術

隨著人類社會經濟的發展，人們越來越重視對于阻燃紡織品的研究，許多發達國家都有明確的立法規定老人與兒童的睡衣、床上用品、航空裝飾用織物、野營帳篷等紡織品都必須使用阻燃紡織品。

目前，市場上普遍使用的對純棉織物的耐久阻燃處理主要有兩種：英國的Proban工藝和瑞士的Pyrovatex?CP工藝。Proban工藝以四羥基甲基氯化磷(THPC)為阻燃劑，生產工藝復雜，除了浸扎、焙烘、洗滌等步驟外，還需要氨熏和氧化處理，并且使用到的氨氣危險且污染環境。與Proban工藝相比，Pyrovatex?CP工藝以N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺為阻燃劑，生產工藝過程簡單，無污染，具有更加良好的應用前景。

N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的的合成方法一般都是由亞磷酸二甲脂和丙烯酰胺在催化劑或者添加劑條件下生成二甲基(3-氨基-3-酰基丙基)膦酸酯；二甲基(3-氨基-3-酰基丙基)膦酸酯進一步與甲醛羥甲基化即得到阻燃劑單體。在早期的專利報道中，在合成二甲基(3-氨基-3-?；?膦酸酯時需要用的腐蝕性和危險性都很強的堿作為催化劑，如金屬鈉、氨基鈉等(US?Patent：2791019，2754320)，上述催化劑不僅腐蝕性強，而且操作危險。

現有技術中公開了多種以醇鈉化合物為催化劑制備N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺或其類似化學物的方法。專利號US3894122的美國專利文獻報道了以乙醇鈉為催化劑在60到90℃條件下反應11個小時，合成了N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的類似化合物二甲基(3-氨基-3-?；?膦酸酯。上述方法中，采用醇納化合物作為催化劑制備N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的類似化合物二甲基(3-氨基-3-?；?膦酸酯的反應時間長，反應效率低，制備成本高。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的制備方法，該方法制備時間短，反應效率高。

本發明提供一種N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的制備方法，包括：

將丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂和催化劑在溶劑中反應，得到二甲基(3-氨基-3-酰基丙基)膦酸酯，所述催化劑為堿土金屬的非酸性化合物；

將所述二甲基(3-氨基-3-酰基丙基)膦酸酯與甲醛反應，得到N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺。

優選的，所述催化劑為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣、氫化鈣、氧化鍶、氫氧化鍶、氧化鋇和氫氧化鋇中的一種或幾種。

優選的，所述亞磷酸二甲脂與丙烯酰胺的摩爾比為1～1.2∶1。

優選的，所述催化劑與丙烯酰胺的摩爾比為0.05～0.6∶1。

優選的，所述丙烯酰胺與所述溶劑的摩爾體積比為0.1mol/L～0.5mol/L。

優選的，所述丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂和催化劑在溶劑中反應的反應溫度為40～100℃。

優選的，所述丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂和催化劑在溶劑中反應的反應時間為15～30分鐘。

優選的，還包括：

向所述丙烯酰胺中加入銅鹽或酚類化合物。

優選的，在保護性氣體條件下所述丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂和催化劑在溶劑中反應。

優選的，所述催化劑為粉末狀物質

從上述的技術方案可以看出，本發明提供一種N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺的制備方法，包括：將丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂和催化劑在溶劑中反應，得到二甲基(3-氨基-3-?；?膦酸酯，所述催化劑為堿土金屬的非酸性化合物；將所述二甲基(3-氨基-3-?；?膦酸酯與甲醛反應，得到N-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺。本發明采用堿土金屬的非酸性化合物作為催化劑，由于堿土金屬的非酸性化合物為固態物質，反應物丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂可以與固態催化劑很好地接觸；同時在固態催化劑表面處有很高的催化劑濃度，使催化劑易于引發反應，因此，本發明提供的制備方法反應時間短，反應效率高。同時，由于丙烯酰胺、亞磷酸二甲脂和催化劑在溶劑中的反應為放熱反應，因此本發明的反應溫度較低。此外，與醇鈉化合物作為催化劑相比，本發明無需預先將催化劑溶解，溶劑的使用量較少。

附圖說明