张 尧 陈 玲 职慧珍 杨锦飞
(南京师范大学化学与材料科学学院,江苏,210023)
随着阻燃剂的技术理论越来越成熟,阻燃标准越来越健全,环保的压力越来越大,对阻燃剂的绿色合成要求越来越高。溴系阻燃剂尽管发烟量大,因环保问题受到欧盟限制,但由于阻燃性能好、用量少、对产品性能影响小,是世界上消费量最大的卤素有机阻燃剂,在国内今后相当长时间内仍为阻燃剂的主力。但溴系阻燃剂发展的新特点是对原料的优选和性能的稳定以及产品的制备必须达到环保要求。本课题组成功合成四溴双酚A(烯丙基)醚,在这基础上,又成功合成甲基四溴醚,通过检测发现其性能比四溴双酚A(烯丙基)醚更优越。
四溴双酚A,CP,上海凌峰药剂有限公司;甲基氯丙烯,AR,上海凌峰试剂有限公司;氢氧化钠,AR,上海凌峰试剂有限公司。
数显智能控温磁力搅拌器,SZCL-2,巩义市英峪高科仪器厂;永磁直流电动机,ZD-267,北京京伟电器有限公司;无极调速增力搅拌器,DW-1,巩义市英峪高科仪器厂;真空干燥箱,D-Z6020,上海一恒仪器设备有限公司;电子控温仪,BXNW,南京科尔仪器设备有限公司;恒温水浴锅,R-210D,巩义市英峪高科仪器厂;旋转蒸发器,RE-85Z,巩义市英峪予华仪器厂;循环水式真空泵,SHZ-D(I-II),巩义市英峪予华仪器厂;旋片式真空油泵,2ZZ-4,上海仪器供销公司;熔点仪,X-4,巩义市英峪高科仪器厂;红外光谱仪,NEXUS670,美国尼高力公司;核磁共振波谱仪,Avance 400,瑞士Bruker公司;热重分析仪,Diamond,美国Perkin Elmer公司;薄层色谱仪,TQ-143,天津天光光学仪器有限公司;等离子体发射光谱仪,ICP-XSP,美国Thermo Elemental公司;高效液相色谱,1512,美国Waters公司。
1.2.1 反应原理
1.2.2 合成步骤
在装有恒压滴液漏斗、电动搅拌器和温度计的四颈烧瓶中加四溴双酚A、二氯乙烷、氢氧化钠,搅拌得均一透明液体后,滴加甲基氯丙烯,薄层色谱跟踪反应终点。冷却、抽滤、烘干、得到白色粉末。产品称重,产率96%。
有表1可知,所得产品颜色均为白色,二氯乙烷的产率最高。
表1 溶剂的选择Tab.1 Option of solvents
表2 温度的选择Tab.2 Option of temperatures
由表2知,当反应温度为20~35℃时,产品的产率低,随着反应温度的增加,产品的产率增加。反应温度为60~75℃时,产率最大,再升温颜色有变化,60~75℃为最佳反应温度。
对甲基四溴醚的外观、含量、溴含量、熔点等指标进行测试。溴含量测定,熔点测定使用熔点仪。本实验产物与市售产品指标见表3。
表3 实验产物与市售甲基四溴醚性能Tab.3 Properties of experimental products and commercial methyl tetrabromoether
合成的甲基四溴醚满足市场需求,结果与理论吻合,通过TGA分析得知,制得的甲基四溴醚分解温度为227℃,热稳定性好。