[發明專利]2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯及其合成方法

無效

• 申請號: 201310688292.8
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103641723A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 周新利;王娟
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C07C205/40
• 分類號: C07C205/40;C07C201/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯及其合成方法，屬于有機化學領域。

背景技術

酯類化合物不僅與很多聚合物有很好的相容性，而且化學性質穩定。可作為非離子表面活性劑、潤滑劑、增塑劑應用到各個領域中。

“新(neo)”戊基多元醇酯包括三羥甲基丙烷酯、三羥乙基丙烷酯、季戊四醇酯和季戊四醇聚合物的酯。由于“新”多元醇酯分子中季碳原子的特殊結構，使得β-位上沒有氫原子可與羥基氧形成六原子的共振結構環，只有在高能量條件下才可破壞其酯結構，這使其具有良好的的穩定性。同時由于其空間結構上的多元羥基結構，與不同結構類型的直鏈或支鏈脂肪酸組合，使該酯具有寬廣的性能調整范圍，所合成的多元醇酯具有其他酯類無可比擬的優越性，成為目前高端合成酯潤滑油的最佳選擇。隨著合成酯類油應用技術的進步，要求酯類具有更高的適應性能，如引擎用酯要求長壽命和熱氧化穩定性；油脂用酯要求耐久性和耐高溫蒸發性；冷凍機油要求電絕緣性、耐熱性、低羥基值、高溫水解穩定性和熱穩定性等。這對長碳鏈多元受阻醇的酯化合成技術提出了更高的要求。作為多元受阻醇，支化程度相當高，這使得其在酯化過程中存在嚴重的位阻效應，很難得到低羥基值的酯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯及其合成方法。

實現本發明目的的技術方案是：一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯，其化學結構式如下：

上述結構的一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯的合成路線如下：

一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯的合成方法，步驟為：將2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇與乙酸置于有機溶劑中，其摩爾比為1:10～14，加入催化劑升溫回流反應。

所述的酯化反應的有機溶劑采用苯、吡啶或甲苯。

所述的催化劑采用對甲苯磺酸、硫酸氫鈉或硫酸。

所述的催化劑與2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇的摩爾比為0.3～0.4:1。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1.2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯尚未見文獻報道。

2.2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯的分子中均含有兩個硝基，且結構對稱，分子安定性好，可成為含能增塑劑應用于含能材料領域中。

3.粗產品由重結晶精制，有利于工業化生產。

附圖說明

圖1為實施例12,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯的¹H?NMR。

圖2為實施例12,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯的IR。

具體實施方式

實施例1

2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四乙酸酯的制備

2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇（其制備方法見王娟,劉大斌,周新利.1,4-二疊氮-2,3-二疊氮甲基-2,3-二硝基丁烷的合成[J].爆破器材,2012,41(4):1-4.）（0.01mol，2.4g），乙酸（0.1mol，6g），對甲苯磺酸0.6g，苯33mL，升溫至回流，分水器分水，直至不再有水生成，減壓除去苯，用二氯甲烷萃取，水洗至中性后，減壓蒸去二氯甲烷，用無水乙醇重結晶。收率為50.03％。

從附圖說明中的圖1和圖2可以看出，¹H?NMR(500MHz,CDCl₃)δ4.8005,4.8255,4.835,4.86(dd,J=12.5Hz,J=12.5Hz,8H),2.074(s,12H).IR3044(s,CH₃),2848(s,CH₂),1742(s,C＝O),1556(s,NO₂),1461(s,CH₃),1392(s,CH₃),1149(s,C–O),720(s).

實施例2