六溴环三聚磷腈的合成与表征

论文摘要

磷腈化合物是一类骨架由磷原子和氮原子交替排列的无机-有机化合物。六氯环三聚磷腈是磷腈化合物中最简单、最基本的原料化合物之一,目前已有广泛的应用。研究相对较少的六溴环三聚磷腈也是一种重要的磷腈中间体,在精细化工和生物制药领域中有着广泛的应用前景。从结构上说,六溴环三聚磷腈分子兼具稳定和活泼的特性,且溴原子的原子半径比氯原子大,空间排斥作用大,电负性较弱,因此研究亲核试剂对P-C1和P-Br键的进攻模式对研究环状聚磷腈亲核取代机理有着重要的意义。首先,本文根据所查文献对六溴环三聚磷腈的合成进行探索性实验,在合成出六溴环三聚磷腈产品后,着手改进原有合成方法,其中包括优化合成方法、催化剂、反应时间、反应温度、反应溶剂、分离提纯等,并利用TG/DTA分析,IR谱,31PNMR谱和X-ray衍射分析等分析手段对所得产品进行表征,得到了反应时间较短,收率较高,操作简便,适合工业化生产的合成工艺。其次,利用微波辐射加热技术催化合成六溴环三聚磷腈,并通过改变催化剂、反应时间、加热功率和反应温度等改进合成条件。与传统加热法相比,此方法能够大幅缩短反应时间,降低能耗,所得产品更纯净,收率提高到50%以上,用TG/DTA分析,IR谱,31PNMR谱和X-ray衍射分析对产物进行表征。最后,对六溴环三聚磷腈衍生物进行初探性的合成实验,并与六氯环三聚磷腈衍生物的合成相比较,实验结果表明六溴环三聚磷腈更易与邻苯二胺发生亲核取代反应,为以后的溴磷腈衍生物的合成提供宝贵的实验数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 磷腈化合物
• 1.1.1 磷腈化合物的概述
• 1.1.2 磷腈化合物的发展史
• 1.1.3 磷腈聚合物的应用
• 1.2 环状聚磷腈
• 1.2.1 环状聚磷腈概述
• 1.2.2 环状聚磷腈的化学性质
• 1.2.3 环状聚磷腈的应用
• 1.2.4 六氯环三聚磷腈
• 1.3 本论文的选题意义及主要内容
• 第二章 复合催化法合成六溴环三聚磷腈
• 2.1 引言
• 2.2 六溴环三聚磷腈的结构特性
• 2.3 六溴环三聚磷腈的合成
• 2.3.1 实验仪器及试剂
• 2.3.2 合成路线
• 2.3.3 合成方法
• 2.3.4 分离提纯
• 2.4 六溴环三聚磷腈的表征
• 2.4.1 热分析
• 2.4.2 红外光谱图
• 31p核磁共振谱图'>2.4.3³¹p核磁共振谱图
• 2.4.4 X-ray衍射图
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 合成方法的选择
• 2.5.2 催化剂的选择
• 2.5.3 水对反应过程的影响
• 2.5.4 反应时间对收率的影响
• 2.5.5 反应温度对收率的影响
• 2.5.6 反应介质的选择
• 2.5.7 分离提纯
• 2.6 小结
• 第三章 微波辐射加热法合成六溴环三聚磷腈
• 3.1 引言
• 3.2 六溴环三聚磷腈的合成
• 3.2.1 实验仪器及试剂
• 3.2.2 合成路线
• 3.2.3 合成方法
• 3.2.4 分离提纯
• 3.3 六溴环三聚磷腈的表征
• 3.3.1 热分析
• 3.3.2 红外光谱图
• 3.3.3 X-ray衍射图
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 合成方法的比较
• 3.4.2 反应时间
• 3.4.3 反应温度
• 3.4.4 催化剂对收率的影响
• 3.4.5 加热功率
• 3.5 小结
• 第四章 六溴环三聚磷腈衍生物初探
• 4.1 引言
• 4.2 环状三聚磷腈衍生物的取代机理
• 4.3 实验仪器及试剂
• 4.4 三邻苯二胺基环三聚磷腈的合成
• 4.4.1 合成路线
• 4.4.2 实验步骤
• 4.4.3 分离提纯
• 4.4.4 三邻苯二胺基环三磷腈的表征
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 反应时间
• 4.5.2 六溴环三聚磷腈与六氯环三聚磷腈同邻苯二胺反应比较
• 4.6 小结
• 第五章 研究结论与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢