阻燃剂双（4-烯丙氧基-3，5-二溴苯基）砜的合成研究

摘要

ATBS(双(4-烯丙氧基-3,5-二溴苯基)砜)是一种非常有价值的阻燃剂及阻燃剂的中间体.本文进行了使用四溴双酚S(TBS)和烯丙基氯为原料,在碱性介质中,常压和低压两种情况下合成阻燃剂ATBS的研究.在实验过程中,使用了多种催化剂,包括NaBr、CrAB(十六烷基三甲基溴化铵)和多种工业常见表面活性剂DBS(十二烷基苯磺酸钠)、OP-10(仲辛基酚聚氧乙烯(10)醚)、OS-15(长链脂肪醇聚氧乙烯(15)醚)、Tween-80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯),并且对催化剂的用量、反应时间和原料的用量等因素做了系列的改变,确定它们对ATBS收率及纯度的影响. 常压条件下以滴加的方式加入醚化剂烯丙基氯,在NaOH水溶液存在下分别使用溴化物催化醚化法、季铵盐催化醚化法和无有机溶剂醚化法成功地合成了收率、纯度均较高的阻燃剂ATBS.滴加温度为70℃左右,用时6.5 h.滴毕回流反应约4 h.溴化物催化醚化法、季铵盐催化醚化法和无有机溶剂醚化法所能达到的最佳收率(纯度)分别为99.81﹪(97.42﹪),97.55﹪(95.57﹪)和99.79﹪(93.21﹪). 加压条件下(0.3～0.4MPa)在80～90℃反应8小时,以溴化钠为催化剂时,催化剂用量从14g/mol TBS到106g/mol TBS时,ATBS收率从96.20﹪到98.10﹪,纯度从85.64﹪到96.42﹪；反应时间从2h到10h,收率从87.50﹪到84.20﹪,纯度从49.76﹪到87.52﹪；烯丙基氯用量从8ml到15ml,收率从94.60﹪到97.40﹪,纯度从79.93﹪到97.85﹪.以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂时,其用量从0.18g/mol TBS到36.4g/mol TBS,收率从95.80﹪到97.40﹪,纯度从97.57﹪到98.48﹪. 在各自的较好条件下,ATBS较好收率(纯度)分别为98.10﹪(96.42﹪)(NaBr),97.40﹪(98.48﹪)(CrAB),99.70﹪(94.73﹪) (DBS),97.40﹪(93.96﹪)(OP-10),97.80﹪(96.94﹪) (OS-15)和91.37﹪(93.36﹪)(Tween-80). ℃

目录

文摘

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第一章前言

第二章文献综述

2.1阻燃剂概述

2.2溴系阻燃剂

2.3发展展望

2.4四溴双酚S的合成方法

2.4.1概述

2.4.2工业合成方法

2.4.3金属卤化物催化法

2.4.4添加氧化物溴化法

2.4.5交替滴加溴化法

2.5 ATBS的合成方法

2.5.1工业制备方法

2.5.2烯丙基氯醚化法

2.5.3加压醚化法

2.5.4脂肪酮溶剂醚化法

2.5.5烯丙基溴醚化法

2.5.6季铵盐或季鏻盐催化醚化法

2.5.7单醚化中间体循环反应法

2.6 BTBS的合成方法

2.6.1工业合成方法

2.6.2添加氧化剂溴化法

2.6.3季铵盐或季鏻盐催化溴化法

2.6.4颗粒状产物制备法

2.7实验方案的设计

2.7.1合成方法的确定

2.7.2后处理方法的确定

第三章实验部分

3.1主要原料及仪器

3.1.1主要原料试剂及仪器

3.2实验方法

3.2.1常压滴加合成法

3.2.2加压合成法

3.3 ATBS的分离提纯

3.3.1蒸馏分离法

3.3.2直接水洗提纯法

3.3.3ATBS的精制

3.4分析仪器及方法

第四章结果与讨论

4.1常压滴加反应

4.1.1溴化物催化醚化法

4.1.2季铵盐催化醚化法

4.1.3无有机溶剂醚化法

4.1.4四种方法的对比

4.1.5添加其它表面活性剂

4.2加压醚化反应

4.2.1溴化钠催化醚化法

4.2.2 CTAB催化醚化法

4.2.3添加DBS的效果

4.2.4添加非离子表面活性剂的效果

4.3 ATBS的精制

4.3.1甲醇碱水法

4.3.2异丙醇碱水法

4.3.3四氢呋喃碱水法

第五章结论

参考文献

附录

发表论文和参加科研情况说明

致谢