[發明專利]一種六氟環三磷腈的合成方法

有效

• 申請號: 202011114599.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112175010B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 職慧珍;何珍妮;楊錦飛
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C07F9/6593
• 分類號: C07F9/6593
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種六氟環三磷腈的合成方法，該合成方法包括如下步驟：將六氯環三磷腈溶解在有機溶劑中，加入氟化劑及催化劑，發生氟化反應后進行精餾，得到目標產物六氟環三磷腈。本發明的六氟環三磷腈的合成方法反應溫度溫和、工藝簡單易操作、產率高、耗時短、純度高、綠色經濟、便于工業化生產。

技術領域

本發明屬于六氟環三磷腈領域，具體涉及一種六氟環三磷腈的合成方法。

背景技術

磷腈化合物是一類由P—N交替排列的無機—有機雜化化合物。磷腈阻燃劑由于磷—氮之間有較好的協同作用，具有較高的熱分解溫度和阻燃效果，發煙及有毒氣體少，是一種環境友好型阻燃材料。六氯環三磷腈在磷腈化合物中最具代表性，其中的氯原子具有較高的活性，進而容易被很多親核試劑所取代，因此，用六氯環三磷腈可以合成出具有各種官能團的磷腈衍生物。六氟環三磷腈就是一種重要的中間體，它的一些衍生物是高端的阻燃劑，被廣泛的應在鋰電池的高效阻燃。

專利CN109503664A公開了一種六氟環三磷腈的合成方法：在非極性溶劑中，在主催化劑乙二醇二甲醚同系物和助催化劑醇類或酚類作用下，六氯環三磷腈與氟化劑發生氟化反應制備六氟環三磷腈。但該合成方法的缺陷是使用了兩種催化劑，增加了成本。

專利CN105732718A公開了一種六氟環三磷腈的合成方法：在有機溶劑中，在催化劑作用聚乙二醇或聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二甲醚的作用下，六氯環三磷腈與氟化劑制備六氟環三磷腈。但是此方法的缺陷是反應耗時長。

專利CN104788495A公開了一種六氯環三磷腈及其衍生物的氟化方法：將六氯環三磷腈溶于離子液體，即離子液體是作為溶劑，加入氟化劑，控制溫度在130-280℃進行氟化反應10—16h。該方法的不足之處在于：反應溫度較高，反應時間長。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種反應條件溫和，工藝簡單易操作、產率高、耗時短、純度高、綠色經濟、便于工業化生產的六氟環三磷腈的合成方法。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所述一種六氟環三磷腈的合成方法，包括如下步驟：將六氯環三磷腈溶解在有機溶劑中，加入氟化劑及催化劑，發生氟化反應后進行精餾(冰水浴冷凝)，得到目標產物六氟環三磷腈。

其中，所述有機溶劑選自乙腈、1，4—二氧六環、正己烷、丙酮、環己烷、四氫呋喃中的任意一種或多種。

作為優選，有機溶劑的投加量按照固含量比小于等于50％進行添加(即固體六氯環三磷腈和氟化劑的質量占固體和有機溶劑的總質量)。

其中，所述氟化劑選自氟化鉀、氟化鈉或氟化鋰。

其中，所述六氯環三磷腈與氟化劑的摩爾比為1：(6.1-6.5)。

其中，所述催化劑為離子液體催化劑，選自[Nbmm]OH、[Mmim]DMP、[Bmim]OH中任一種。

其中：按相關文獻制備[Mmim]DMP離子液體，侯軼馮.堿性離子液體有效去除煙梗中木質素的研究[J].湖南大學學報，2017年12月第44卷12期，其中催化劑主要用于去除煙梗中的木質素。

按相關文獻制備[Nbmm]OH離子液體，王吉林，王璐璐，劉小靜等.嗎啡啉堿性離子液體催化合成油酸甲酯[J].燃料化學學報，2013，41(1)：85-90.其中催化劑主要應用于催化合成油酸甲酯。

按相關文獻制備[Bmim]OH離子液體，許琦光，王延軍，張傑，黃崇品.堿性離子液體[BMIM]OH催化間二異丙苯氧化反應動力學研究[J].工業催化，2014年12月第22卷第12期.其中離子液體催化氧化間二異丙苯反應動力學。

其中，所述催化劑用量為六氯環三磷腈質量的0.01％-0.05％。