[發(fā)明專利]2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯及其合成方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310689150.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103724208A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周新利;王娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C205/40
• 分類號(hào): C07C205/40;C07C201/12
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯及其合成方法，屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

酯類化合物不僅與很多聚合物有很好的相容性，而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。可作為非離子表面活性劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)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(jié)構(gòu)，使得β-位上沒有氫原子可與羥基氧形成六原子的共振結(jié)構(gòu)環(huán)，只有在高能量條件下才可破壞其酯結(jié)構(gòu)，這使其具有良好的的穩(wěn)定性。同時(shí)由于其空間結(jié)構(gòu)上的多元羥基結(jié)構(gòu)，與不同結(jié)構(gòu)類型的直鏈或支鏈脂肪酸組合，使該酯具有寬廣的性能調(diào)整范圍，所合成的多元醇酯具有其他酯類無可比擬的優(yōu)越性，成為目前高端合成酯潤(rùn)滑油的最佳選擇。隨著合成酯類油應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步，要求酯類具有更高的適應(yīng)性能，如引擎用酯要求長(zhǎng)壽命和熱氧化穩(wěn)定性；油脂用酯要求耐久性和耐高溫蒸發(fā)性；冷凍機(jī)油要求電絕緣性、耐熱性、低羥基值、高溫水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等。這對(duì)長(zhǎng)碳鏈多元受阻醇的酯化合成技術(shù)提出了更高的要求。作為多元受阻醇，支化程度相當(dāng)高，這使得其在酯化過程中存在嚴(yán)重的位阻效應(yīng)，很難得到低羥基值的酯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯及其合成方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

上述結(jié)構(gòu)的一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯的合成路線如下：

一種2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯的合成方法，步驟為：將2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇與丙酸置于有機(jī)溶劑中，其摩爾比為1:10～14，加入催化劑升溫回流反應(yīng)。

所述的酯化反應(yīng)的有機(jī)溶劑采用苯、吡啶或甲苯。

所述的催化劑采用對(duì)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

2.2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯的分子中均含有兩個(gè)硝基，且結(jié)構(gòu)對(duì)稱，分子安定性好，可成為含能增塑劑應(yīng)用于含能材料領(lǐng)域中。

3.粗產(chǎn)品由重結(jié)晶精制，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為實(shí)施例52,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯的1H?NMR。

圖2為實(shí)施例52,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯的IR。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四丙酸酯的制備

2,3-二羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇（0.01mol，2.4g），丙酸（0.1mol，7.4g），對(duì)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(jié)晶。收率為48.62％。

從附圖說明中的圖1和圖2可以看出，¹H?NMR(500MHz,CDCl₃)δ4.8557,4.8757,4.8809,4.8998(dd,J=10Hz,J=10Hz,8H),2.3567,2.2416,2.3263,2.3114(q,J=22.65Hz,8H),1.1412,1.1262,1.1111(t,J=15.05Hz,12H).IR2914(s,CH₃),2849(s,CH₂),1739(s,C＝O),1564(s,NO₂),1461(s,CH₃),1392(s,CH₃),1166(s,C–O),720(s).

實(shí)施例2