[發(fā)明專利]植物油基三元胺及其合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410334154.4
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104130145A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳進;楊健;鄧云;連紫璇;王丹鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C07C227/18
• 分類號: C07C227/18;C07C229/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;陳少凌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機合成化學(xué)、油脂化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種植物油基三元胺及其合成方法。

背景技術(shù)

聚脲、聚酰胺等高分子材料有著廣泛的用途，可用于生產(chǎn)膠黏劑、泡沫材料、防水材料、生物醫(yī)用材料等。聚脲、聚酰胺的合成必須使用多元胺單體，而目前此類氨基化合物種類較少，結(jié)構(gòu)單一，而且全部是由不可再生的石油化工產(chǎn)品制成，由此造成了嚴重的資源浪費。以可再生的植物油為原料，合成的甘油三元醛(專利申請?zhí)枺?01410029861.2)分子中含有多個醛基，可以通過化學(xué)反應(yīng)引入氨基合成三元胺，其結(jié)構(gòu)獨特，并且植物油產(chǎn)量豐富，價格便宜，是潛在的石化原料的替代品。

迄今，文獻報道多元胺的合成方法有：苯基乙腈催化加氫合成苯乙胺、醛酮還原胺化法、咪哇琳還原開環(huán)反應(yīng)合成4-(對硝基芐基)二亞乙基三胺、界面縮聚法合成聚對苯二甲酰對苯二胺等。另有專利報道，申請?zhí)枺篊N200710134091.8，名為1,2-丙二胺的合成方法；申請?zhí)枺篊N200910155160.2，名為一種1,4-丁二胺的合成方法；CN200910145075.8，申請?zhí)枺阂环N對苯二胺的合成方法。以上用來合成多元胺的技術(shù)，多為合成二元胺，且原料來源均為石化產(chǎn)品，合成路線繁瑣，反應(yīng)條件復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一的問題，提供一種植物油基三元胺及其合成方法。本發(fā)明合成的三元胺，可由植物油基甘油三元醛及其衍生物通過化學(xué)合成獲得，分子結(jié)構(gòu)新穎，未見報道。本發(fā)明合成的三元胺，可與酯、醛、醇等進行加成或縮合反應(yīng)，從而合成性能獨特的高分子材料。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明涉及一種植物油基三元胺，其結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示：

優(yōu)選地，所述R為或者H，其中，

R為時，分子式是C₅₁H₇₇O₆N₃，結(jié)構(gòu)中含有三個功能性仲胺基團；

R為H時，分子式是C₃₀H₅₉O₆N₃，結(jié)構(gòu)中含有三個功能性伯胺基團。

第二方面，本發(fā)明涉及一種植物油基三元胺的合成方法，所述方法包括以下步驟：

(1)植物油基甘油三元芐胺的合成：以二氯甲烷為溶劑、以硼氫化鈉為還原劑，芐胺與植物油基甘油三元醛發(fā)生加成反應(yīng)、還原反應(yīng)，生成植物油基甘油三元芐胺

(2)植物油基甘油三元胺的合成：以二氯甲烷為溶劑、以鈀碳(Pd/C)為催化劑，植物油基甘油三元芐胺發(fā)生氫化反應(yīng)，生成植物油基甘油三元胺

優(yōu)選的，所述步驟(1)中植物油基甘油三元醛與芐胺反應(yīng)的化學(xué)計量比為1:3，實際用量摩爾比為1:4.5～1:15。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中植物油基甘油三元醛與硼氫化鈉的化學(xué)計量比為1:3，實際用量摩爾比為1:6～1:30。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中加成反應(yīng)具體為：在0℃下，向質(zhì)量體積比為1/40的芐胺和二氯甲烷混合溶液中逐滴加入質(zhì)量體積比為1/20的植物油基甘油三元醛和二氯甲烷混合溶液，攪拌1～2小時；所述質(zhì)量體積比為g/mL。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中還原反應(yīng)具體為：在-20℃環(huán)境下，逐滴加入無水甲醇，植物油基甘油三元醛與無水甲醇質(zhì)量體積比為1/20；加入硼氫化鈉，繼續(xù)在-30℃～-20℃條件下反應(yīng)1～2小時；所述質(zhì)量體積比為g/mL。

優(yōu)選的，所述步驟(1)還包括后處理、分離純化步驟；所述后處理具體為：在-20℃逐滴加入5％鹽酸至混合液的pH為1～2，室溫攪拌10～30分鐘后，振蕩萃取，取下層有機相溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷和甲醇；所述分離純化具體為：在后處理得混合液中加入乙酸乙酯進行萃取后取上層有機相，采用蒸餾水、飽和NaCl溶液依次洗滌，無水硫酸鎂干燥，過濾，濃縮，柱層析分離純化，即得所述植物油基甘油三元芐胺。

優(yōu)選的，所述柱層析分離純化具體為：對濃縮得到的植物油基甘油三元芐胺，采用體積比為10:1的二氯甲烷-甲醇進行梯度洗脫分離，合并植物油基甘油三元芐胺組分，濃縮，即可。

合并植物油基甘油三元芐胺組分具體根據(jù)¹H-NMR檢測，¹H-NMR條件為：以CDCl₃為溶劑，頻率為400MHz。