[發明專利]一種腰果酚環碳酸酯及其季銨鹽衍生物和制備方法

有效

• 申請號: 201310149556.2
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103265523A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 孔振武;劉貴鋒;陳彩鳳;霍淑平;吳國民;陳健
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36;C07C271/20;C07C269/06;C07C269/04;B01F17/42
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術領域

本發明公開了一種生物質基環碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物的制備方法，尤其涉及一種以腰果酚縮水甘油醚與CO₂反應制備腰果酚環碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物的制備方法。?

背景技術

季銨鹽類化合物因其優良的特性：低毒，無刺激性，良好的乳化力、緩蝕力、抗菌和殺菌力等，受到廣泛關注。傳統的季銨鹽化合物因難降解易造成環境污染從而影響了它的廣泛應用。含有醚、酯基、酰胺等極性官能團的季銨鹽化合物不僅具有較高的表面活性和抗菌、殺菌性能，而且具有良好的水溶性和生物降解性，更為綠色、環保。?

氨基甲酸酯類化合物具有廣泛的生物活性，已被用于殺蟲劑、除草劑、殺菌劑及藥物中間體等。傳統的合成方法主要是以劇毒光氣或異氰酸酯為原料,經醇解和氨解得到氨基甲酸酯，對人體健康和環境危害極大。?

本發明以天然生物質資源腰果酚制備環碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物。季銨鹽分子結構中因引入具有抗菌活性的氨基甲酸酯基團，使其與傳統季銨鹽化合物相比，不僅具有明顯的環保優勢，而且具有較好的表面活性及優異的抗菌、殺菌性能，可用于表面活性劑、抑制金屬腐蝕、乳液聚合及抗菌、殺菌劑等領域。同時，環碳酸酯及氨基甲酸酯化合物的合成工藝安全、環保，符合綠色化學及原子經濟的發展方向。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種腰果酚環碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物的制備方法。?

本發明采用以下技術方案：一種腰果酚環碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物的制備方法，所述的腰果酚環碳酸酯的結構式為?n=0、1或2；所述的腰果酚氨基甲酸酯的結構式為?

n=0、1或2；所述的腰果酚季銨鹽衍生物的結構式為?

R=CH₃(CH₂)_m，m=2～22。?

制備腰果酚環碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物的方法，所述的腰果酚環碳酸酯是以腰果酚縮水甘油醚與CO₂在催化劑的作用下反應制備腰果酚環碳酸酯，反應式為：?

腰果酚縮水甘油醚腰果酚環碳酸酯。?

所述的催化劑為芐基三乙基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、四丁基硫酸氫銨、三辛基甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨和十四烷基三甲基氯化銨中的任意一種，用量為腰果酚縮水甘油醚物質的量的0.1%～5％?

反應在密閉反應釜中通入CO₂至壓力為0.5～5MPa，在80～150℃反應2～24h。?

所述的腰果酚氨基甲酸酯是以腰果酚環碳酸酯與二甲胺基丙胺在有機溶劑中反應制備，反應式為：?

所述的反應溫度為25～100℃，反應時間2～8h。?

所述的有機溶劑為石油醚、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃中的任意一種。?

所述的腰果酚季銨鹽衍生物是以腰果酚氨基甲酸酯與溴代烷烴在有機溶劑中反應制備，反應式為：?

所述的溴代烷烴為C₂～C₂₂的溴代烷烴。?

所述的反應溫度為60～100℃，反應時間5～24h。?

所述的溴代烷烴為C₂～C₁₂的溴代烷烴。?

本發明所制備的腰果酚含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物具有較高的表面活性。所制備的正丙基、正己基及十二烷基腰果酚季銨鹽衍生物水溶液在25℃時的臨界膠束濃度分別為8.55×10^-3、6.97×10^-3、11.93×10^-3g/L，相應臨界膠束濃度下的表面張力分別為26.67、25.32、38.92mN/m。?

有益效果：?

1.區別于傳統的以光氣為原料合成氨基甲酸酯，本發明以來源于天然可再生資源的腰果酚環碳酸酯與二甲氨基丙胺反應制備腰果酚氨基甲酸酯，制備方法簡便，反應條件溫和，制備過程安全環保。制備的含氨基甲酸酯基季銨鹽衍生物具有生物可降解性，環境相容性好。?

2.本發明制備的腰果酚季銨鹽衍生物，分子結構中含有羥基、醚鍵及氨基甲酸酯等極性官能團，可在提高其水溶性的同時，使化合物具有優異的表面活性。?

附圖說明

圖1為腰果酚環碳酸酯（C-CC）及腰果酚氨基甲酸酯（C-Ca）的紅外光譜圖。?