[發明專利]一種卟啉磷酸酯化合物、制備方法及其作為阻燃劑的應用

有效

• 申請號: 202110938563.5
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113583047B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 朱三娥;豆禮鋒;楊偉;魯紅典;王奮斗;毛莉華
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: C07F9/6561
• 分類號: C07F9/6561;C08K5/00;C08L63/00;C08L67/02;C08L67/04
• 代理公司: 合肥輝達知識產權代理事務所(普通合伙) 34165
• 代理人: 汪守勇

1.一種卟啉磷酸酯化合物，其特征在于，該化合物的分子結構通式如下所示：

通式中，R₁和R₂選自芳基或取代的芳基或雜環芳基、碳原子數為2～10的烷基或環烷基、含有O、N的烷基或環烷基，Z選自H、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Mg²⁺、Pt²⁺、Pd²⁺。

2.一種制備如權利要求1所述卟啉磷酸酯化合物的方法，其特征在于，制備路線為：

依次包括如下步驟：

步驟a：化合物1在堿性條件下與對羥基苯甲醛發生親核取代反應制備化合物2，對羥基苯甲醛、無機堿、有機堿與化合物1的摩爾比為1∶1～2∶2～4∶1～3，反應溫度為30～100℃，反應時間為4～12h；

步驟b：化合物2與吡咯發生成環反應制備化合物3，化合物2與吡咯的摩爾比為1∶0.5～2，反應溫度為130～170℃，反應時間為2～6h；

步驟c：化合物3與金屬鹽反應制備化合物P，化合物3與金屬鹽的摩爾比為1∶4～15，反應溫度為60～100℃，反應時間為2～8h。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟a具體操作為：將對羥基苯甲醛以1∶5～20(g∶mL)溶解在溶劑中，然后加入無機堿、有機堿，在室溫下向得到的反應液中通氮氣或氬氣10～30min；將化合物1以1∶0.5～1(g∶mL)溶解在溶劑中，用恒壓滴液漏斗緩慢加入反應液中，繼續通氣5～10min后，將反應混合液放入到預先加熱的油浴鍋中反應，點板跟蹤，等到對羥基苯甲醛消失，停止反應；用二氯甲烷或乙酸乙酯或乙醚和水對混合溶液進行萃取，有機相用無水硫酸鈉干燥過夜，然后減壓蒸餾，除去溶劑，過柱分離得到化合物2。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自1,4-二氧六環、DMF、THF或丙酮，所述無機堿選自碳酸鉀或碳酸鈉，所述有機堿選自三乙胺或二乙胺。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟b具體操作為：將化合物2以1∶5～12(g∶mL)溶解在丙酸-丙酸酐或丙酸-乙酸酐或乙酸-乙酸酐的混合液中，在室溫下向混合液中通氮氣或氬氣20～30min后，放入到預先加熱的油浴鍋中，緩慢升溫至回流；取新蒸的吡咯以1∶2～3(mL∶mL)溶解在丙酸或乙酸中，并用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到反應混合液中；滴加完吡咯后，繼續在該溫度下反應，反應結束后減壓或抽濾除去溶劑，過柱分離，得到紫色產物化合物3。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟c具體操作為：將化合物3以1∶5～30(g∶mL)溶解在氯仿或乙腈-甲醇或乙醇的混合液中，加入金屬鹽后進行反應，待原料消失后，停止反應；溶劑旋干后，用二氯甲烷或三氯甲烷或乙酸乙酯和石油醚過柱分離，得到卟啉磷酸酯化合物P。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述金屬鹽為制備產物通式中Z對應金屬離子的可溶性鹽。

8.一種如權利要求1所述卟啉磷酸酯化合物在復合高分子材料中作為阻燃劑的應用。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，所述卟啉磷酸酯化合物在復合高分子材料中添加比例為1～10wt％。