一种三（五溴苯氧基）异氰尿酸酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法及其制备方法，解决了现有技术的合成方法步骤繁琐、成本高、不利于工业化生产的技术问题。本发明专利技术提供一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：将苯酚加入到有机溶剂中，再加入催化剂Ⅰ，反应温度为0‑5℃，开始滴加溴化剂，保温反应完成后，制成五溴苯酚钠水溶液；2)三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备：将水和催化剂Ⅱ加入到反应容器中，控制水温为0‑5℃，加入三聚氯氰，开始滴加步骤1)制得的五溴苯酚钠水溶液，随后升温回流反应，冷却至室温后，得三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯白色粉末。本发明专利技术广泛应用于阻燃剂合成领域。

【技术实现步骤摘要】
一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法
本专利技术涉及一种阻燃剂合成领域，具体涉及一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法。
技术介绍
三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯是一种溴化芳香族三嗪化合物，是添加型阻燃剂产品，理论溴含量78％，其分子结构不同于多溴二苯醚，不存在Dioxin问题。除具有良好的流动性以外，还提高了阻燃效率，且具有良好的热稳定性和光稳定性，主要应用于ABS和HIPS中。三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯具有很高的热稳定性，分子结构中有三嗪类基团，三嗪基团类光稳定剂是新一代的UV吸收剂类型，因而具有耐旋光性和抗紫外光稳定性，无析出和良好的抗冲击性。同时具有溴氮协同效应(Br-N)，有抑烟作用。三嗪系阻燃剂具有挥发性小，阻燃性能优异、无毒、相容性好、持久、耐光等优点。目前国内对三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯以及中间体五溴苯酚的研究较少、鲜有报道，目前有文献采用五溴苯酚为起始原料，价格昂贵，合成步骤繁琐，生产成本较高，严重制约了三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的市场应用与工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种方法科学合理简单、合成成本低、可满足工业化生产需求的三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：将苯酚加入到有机溶剂中，再加入催化剂Ⅰ，反应温度为0-5℃，开始滴加溴化剂，至滴加完毕，升高温度至25-30℃保温反应完成后，再加入还原剂除去残余溴化剂，回收溶剂，得五溴苯酚物料；将五溴苯酚物料用氢氧化钠水溶液溶解后，过滤除杂，得到五溴苯酚钠水溶液；2)三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备：将水和催化剂Ⅱ加入到反应容器中，控制水温为0-5℃，加入三聚氯氰，快速搅拌至分散悬浮后，开始滴加步骤1)制得的五溴苯酚钠水溶液，随后升温回流反应，至反应结束，冷却至室温后，球磨，过滤，烘干，得三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯白色粉末。优选的，步骤1)中有机溶剂为卤代烷烃中的二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷中的一种或几种，所述苯酚与有机溶剂的质量比为1:3-7。优选的，步骤1)中催化剂Ⅰ为路易斯酸催化剂，路易斯酸催化剂为CuCl2、AlCl3、SbCl3中的任何一种，其用量为苯酚质量的1％-5％。优选的，步骤1)中溴化剂为氯化溴，溴化剂用量与苯酚的摩尔质量比为5.0-5.5:1。优选的，步骤1)中还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、水合肼中的任何一种。优选的，步骤1)中氢氧化钠水溶液的质量浓度为10％-30％。优选的，步骤2)中催化剂Ⅱ为相转移催化剂，相转移催化剂为四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三丁基氯化铵中的一种或几种，其用量为步骤1)中苯酚质量的5％-15％。优选的，步骤2)中水的加入量为步骤1)中苯酚质量的10-20倍，五溴苯酚钠与三聚氯氰的摩尔质量比为3.0-3.1:1。优选的，步骤2)中升温回流反应方式为升温至70～80℃回流反应6-10h。优选的，步骤2)中球磨时加入质量浓度为1％-5％的碳酸钠水溶液，在温度50-70℃下球磨3-10h。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种方法科学合理简单、合成成本低、可满足工业化生产需求的三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法。(1)本专利技术的三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法中，通过采用廉价易得的苯酚为起始原料首先制备出五溴苯酚钠，通过两步联产，不经过中间体五溴苯酚直接在水中合成三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯。具体如下：通过氯化溴与苯酚反应得到五溴苯酚，节约了溴素资源；通过氢氧化钠水溶液直接溶解中间产品制得五溴苯酚钠水溶液；通过过滤除杂，既保证了五溴苯酚的纯度同时免去了过滤干燥等一系列繁琐的步骤，实现了两步反应联产，大大提高了工作效率，节省了资源。(2)本专利技术的三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法中，第二步反应直接在水中进行，三聚氯氰的水解与五溴苯酚钠同三聚氯氰的置换反应是互相竞争的，适当低的初始温度有效地抑制了三聚氯氰前期的水解反应。相转移催化剂的合理使用减少了反应的空间位阻，提高了反应效率。(3)本专利技术的三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，工艺操作简单，有机溶剂使用少，绿色环保，原材料廉价易得，产品质量高、收率高，制得的产品热稳定性好，适合大规模工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以助于理解本专利技术的内容。本专利技术中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的生产方法；所使用的原料，如无特殊规定，均为常规的市售产品。实施例1制备一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的方法，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：向四口瓶中加入苯酚94g，有机溶剂二氯甲烷282g，再加入催化剂ⅠCuCl20.94g，控制反应温度为0-5℃，开始缓慢滴加溴化剂氯化溴577g，随氯化溴滴加，体系温度略有上升，至滴加完毕，开始升高温度至25℃保温反应4h后，再加入还原剂亚硫酸钠去残余溴化剂，减压回收溶剂，得五溴苯酚物料；将五溴苯酚物料用400g质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液溶解后，过滤除去不溶杂质后，得到五溴苯酚钠水溶液。2)三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备：向干燥的四口瓶中加入940g水，加入催化剂Ⅱ四甲基氯化铵4.7g，控制水温为0-5℃，加入三聚氯氰，快速搅拌至分散悬浮，开始滴加步骤1)制得的五溴苯酚钠水溶液，其中五溴苯酚钠与三聚氯氰的摩尔质量比为3:1，随后缓慢升温至70℃回流反应6h，至反应结束，冷却至室温后，再依次进行加入质量浓度为1％的碳酸钠水溶液在温度50℃下球磨3h，过滤，水洗，物料在65℃条件下烘干，得三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯白色粉末，总收率为93.5％，粒径尺寸为5～10μm。实施例2制备一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的方法，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：向四口瓶中加入苯酚94g，有机溶剂二氯乙烷658g，再加入催化剂ⅠAlCl34.7g，控制反应温度为0-5℃，开始缓慢滴加溴化剂氯化溴634.7g，随氯化溴滴加，体系温度略有上升，至滴加完毕，开始升高温度至30℃保温反应6h后，再加入还原剂亚硫酸氢钠去残余溴化剂，减压回收溶剂，得五溴苯酚物料；将五溴苯酚物料用140g质量浓度为30％的氢氧化钠水溶液溶解后，过滤除去不溶杂质后，得到五溴苯酚钠水溶液。2)三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备：向干燥的四口瓶中加入1880g水，加入催化剂Ⅱ四乙基溴化铵14.1g，控制水温为0-5℃，加入三聚氯氰，快速搅拌至分散悬浮，开始滴加步骤1)制得的五溴苯酚钠水溶液，其中五溴苯酚钠与三聚氯氰的摩尔质量比为3.1:1，随后缓慢升温至80℃回流反应10h，至反应结束，冷却至室温后，再依次进行加入质量浓度为5％的碳酸钠水溶液在温度70℃下球磨10h，过滤，水洗，物料在75℃条件下烘干，得三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯白色粉末，总收率为93.2％，粒径尺寸为5～10μm。实施例3制备一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：向四口瓶中加入苯酚94g，有机溶剂三氯甲烷308g，再加入催化剂ⅠSbCl31.5g，控制反应温度为0-5℃，开始缓慢滴加溴化剂氯化溴596g，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：将苯酚加入到有机溶剂中，再加入催化剂Ⅰ，反应温度为0‑5℃，开始滴加溴化剂，至滴加完毕，升高温度至25‑30℃保温反应完成后，再加入还原剂除去残余溴化剂，回收溶剂，得五溴苯酚物料；将五溴苯酚物料用氢氧化钠水溶液溶解后，过滤除杂，得到五溴苯酚钠水溶液；2)三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备：将水和催化剂Ⅱ加入到反应容器中，控制水温为0‑5℃，加入三聚氯氰，快速搅拌至分散悬浮后，开始滴加步骤1)制得的五溴苯酚钠水溶液，随后升温回流反应，至反应结束，冷却至室温后，球磨，过滤，烘干，得三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯白色粉末。

【技术特征摘要】
1.一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)五溴苯酚钠水溶液的制备：将苯酚加入到有机溶剂中，再加入催化剂Ⅰ，反应温度为0-5℃，开始滴加溴化剂，至滴加完毕，升高温度至25-30℃保温反应完成后，再加入还原剂除去残余溴化剂，回收溶剂，得五溴苯酚物料；将五溴苯酚物料用氢氧化钠水溶液溶解后，过滤除杂，得到五溴苯酚钠水溶液；2)三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备：将水和催化剂Ⅱ加入到反应容器中，控制水温为0-5℃，加入三聚氯氰，快速搅拌至分散悬浮后，开始滴加步骤1)制得的五溴苯酚钠水溶液，随后升温回流反应，至反应结束，冷却至室温后，球磨，过滤，烘干，得三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯白色粉末。2.根据权利要求1所述一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述有机溶剂为卤代烷烃中的二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷中的一种或几种；所述苯酚与有机溶剂的质量比为1:3-7。3.根据权利要求1所述一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述催化剂Ⅰ为路易斯酸催化剂，所述路易斯酸催化剂为CuCl2、AlCl3、SbCl3中的任何一种，其用量为苯酚质量的1％-5％。4.根据权利要求1所述一种三(五溴苯氧基)异氰尿酸酯的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述溴化剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴多坤，秦善宝，杨效禹，郑伟欣，王桂福，
申请(专利权)人：潍坊玉成化工有限公司，山东润科化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37