[發(fā)明專利]一種抗靜電抗氧化雙功能化合物及其合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310265476.3
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104250216A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣全;劉義;段宏義;李麗;吳建;劉敏;楊柳;鄧守軍;張鵬;張華強(qiáng);李艷芹;劉小燕;陳旭;李朋朋;樊潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C217/08
• 分類號(hào): C07C217/08;C07C213/02;C08L23/00;C08L23/12;C08L23/06;C08K5/19
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 張茵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗氧化抗靜電雙功能化合物及其合成方法，尤其涉及一種分子中同時(shí)包含受阻酚基團(tuán)和親水基團(tuán)的化合物及其合成方法，本發(fā)明還涉及該化合物在聚烯烴樹(shù)脂中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

受阻酚類化合物由于能與聚合物爭(zhēng)奪自動(dòng)氧化中形成的過(guò)氧自由基，通過(guò)氫原子的轉(zhuǎn)移，形成羧酸和一種穩(wěn)定的抗氧劑自由基，該自由基又具有捕獲活性自由基的能力，可以終結(jié)聚合物鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)的第二動(dòng)力學(xué)鏈。受阻酚類抗氧劑通常是在堿性條件下通過(guò)酯交換的方式生成。如：US4716244、US5481023、US5563291、US6878843、US2003166962描述了用氨基鋰、醋酸鋰、醋酸鈉、醋酸鎂、三乙丙醇鋁、醋酸鋅等為催化劑制備受阻酚類抗氧劑（如抗氧劑1010、1076、245和1135）的過(guò)程。

季銨鹽類化合物在樹(shù)脂中能夠發(fā)生遷移而運(yùn)動(dòng)至樹(shù)脂表面形成稠密的排列，表面濃度高于內(nèi)部，季銨鹽基團(tuán)朝向空氣，結(jié)合空氣中的水分形成導(dǎo)電層，使得積累的靜電荷得以散逸，有效的減小有害電荷的聚集。季銨鹽類抗靜電劑通常是鹵代物與叔胺反應(yīng)制得。如：CN98106390.X、CN01809407.4、US09922879、CN200810045443.7描述了不同分子結(jié)構(gòu)的季銨鹽類抗靜電劑的制備過(guò)程。

現(xiàn)階段受阻酚類抗氧劑和季銨鹽類抗靜電劑在聚烯烴產(chǎn)品廣泛使用，受阻酚類抗氧劑相對(duì)均勻的分散在樹(shù)脂之中起到抗氧化作用，但樹(shù)脂成型后其只有表面與空氣接觸因此只有少量受阻酚類分子起到抗氧化作用，因而大大降低了抗氧化效果。

季銨鹽類化合物在樹(shù)脂中能夠發(fā)生遷移而運(yùn)動(dòng)至樹(shù)脂的表面，因此，當(dāng)同一分子中既含有受阻酚結(jié)構(gòu)又含有季銨鹽結(jié)構(gòu)時(shí)，隨著季銨鹽結(jié)構(gòu)的遷移整個(gè)分子會(huì)向樹(shù)脂的表面運(yùn)動(dòng)，此時(shí)受阻酚結(jié)構(gòu)在樹(shù)脂表面的含量增大，抗氧化效果明顯增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中抗氧劑抗氧化效果存在的不足之處而提供一種性能優(yōu)良的包含雙功能團(tuán)的化合物及其合成方法。

本發(fā)明所提供化合物的結(jié)構(gòu)如式(I)下：

其中n為3-16的正整數(shù)；m為6-12的正整數(shù)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

所采用的原料包括：2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚、硫酸二甲酯、N-溴代丁二酰亞胺、偶氮二異丁腈、直鏈二醇、直鏈二溴代烷、三溴化硼乙醚溶液、三甲胺醇溶液。

第1步，酚羥基的保護(hù)：

將2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚與硫酸二甲酯加入反應(yīng)器，按摩爾比為2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚∶硫酸二甲酯=1∶(1.1～2)，同時(shí)加入反應(yīng)溶劑A，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)溫度為45℃～61℃，反應(yīng)時(shí)間為0.1h～2h，生成2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯甲醚；

酚羥基保護(hù)反應(yīng)過(guò)程為：

在酚羥基保護(hù)反應(yīng)過(guò)程中，用核磁共振氫譜¹H?NMR分析監(jiān)控反應(yīng)物中2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚的含量，直至反應(yīng)物中檢測(cè)不出2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚；通常可以每隔10分鐘監(jiān)測(cè)一次，也可采用不等間隔周期監(jiān)測(cè)。

按理論值，硫酸二甲酯應(yīng)為2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚的二分之一，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，加入的硫酸二甲酯要明顯過(guò)量，以保證2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚的全部反應(yīng)。反應(yīng)中氮?dú)馄鸬綄?duì)反應(yīng)的保護(hù)作用，防止氧氣或其他雜質(zhì)對(duì)于反應(yīng)的干擾。

反應(yīng)完全后將反應(yīng)液冷卻至室溫，向反應(yīng)液中加入碳酸鉀稀溶液進(jìn)行萃取，有機(jī)相干燥后蒸干即可得到純凈的2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯甲醚。

第2步，2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯甲醚的α溴代：

將2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯甲醚和N-溴代丁二酰亞胺加入反應(yīng)器，按摩爾比為2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯甲醚∶N-溴代丁二酰亞胺=1∶(1～1.5)，同時(shí)加入反應(yīng)溶劑B，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在偶氮二異丁腈的催化作用下，反應(yīng)溫度50℃～77℃，反應(yīng)時(shí)間2～5小時(shí)，生成2,6-二叔丁基對(duì)溴甲基苯甲醚。

溴代反應(yīng)的方程式為：

溴代反應(yīng)過(guò)程中，觀察反應(yīng)溶液的顏色，當(dāng)反應(yīng)液的橙色消失，并有白色沉淀生成后繼續(xù)反應(yīng)1～2小時(shí)即可。

本發(fā)明中中間產(chǎn)物2,6-二叔丁基對(duì)溴甲基苯甲醚的提純可用重結(jié)晶的方法，所選重結(jié)晶的溶劑為正己烷。

第3步，2,6-二叔丁基對(duì)溴甲基苯甲醚的醇化反應(yīng)：