[發明專利]偶氮酰胺類化合物、其制備方法和作為聚合引發劑的應用

有效

• 申請號: 201410415625.4
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104262191A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 施曉旦;郭和森
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C07C245/08
• 分類號: C07C245/08;C08F4/04
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種偶氮酰胺類化合物、其制備方法和作為聚合引發劑的應用。

背景技術

偶氮類化合物在人們的日常生活和現代科技方面具有重要的應用價值，被廣泛用作染料和分析試劑。在聚合物合成中，偶氮類化合物除用作染料外，還可用作發泡劑、添加劑、穩定劑、自由基引發劑以及催化劑等，具有硫化、接枝、調節聚合等作用，能縮短反應時間、提高產率。

引發劑是容易分解成自由基的化合物，分子結構上具有弱鍵，在一般聚合物溫度下，要求鍵的離解能為100-170(KJ/mol)。離解能過高或過低，將導致分解的太慢或太快。偶氮類引發劑一般為帶吸電子取代基的偶氮化合物，根據分子結構可分對稱和不對稱兩大類。

偶氮類化合物作引發劑有很多優點，如氧化能力小，在50℃-80℃能以適宜的速度分解，分解速度受溶劑影響較小，無誘導分解，碰撞時不易爆炸，產品易提純，價格便宜等。

偶氮二異丁腈(AIBN)由于其成本、可用性、溶解度和分解溫度為公知的工業和學術上最常用的引發劑分子之一，它的使用溫度范圍為50℃-65℃，分解均勻，只形成一種自由基，無其它副反應。其缺點是分解速率較低，分解形成的異丁腈缺乏脫氫能力，因此引起的聚合反應的轉化率和聚合產物的純度不高，也不能用作接枝聚合的引發劑。

中國專利CN101381421A公開了一種兩端都含C＝C雙鍵的新型偶氮類熱引發劑，可引發丙烯酸、對苯乙烯磺酸鈉等單體在聚苯乙烯微乳球表面原位聚合，制備接枝密度可控的聚電解質刷。該發明專利有效解決了偶氮二異丁腈不能用作接枝聚合的引發劑，但聚合反應的轉化率和聚合產物的純度沒有關注。

發明內容

本發明為解決現有技術中的上述問題提出的，其目的是提供一種偶氮酰胺類化合物。

本發明的另一目的是提供上述偶氮酰胺類化合物的制備方法。

本發明的還一目的是提供一種包含上述偶氮酰胺類化合物的聚合引發劑，該引發劑可提高聚合反應的轉化率和聚合產物的純度。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種偶氮酰胺類化合物，該化合物符合下列通式(I)：

R₁-N＝N-R₂-CO-NH-R₃-COO-R₄???(I)

其中，

R₁、R₂獨立地為有取代基或未有取代基的吸電子的苯環，所述取代基包括-OH、-COOH、-NO₂、-SO₃H、-PO₃H₂或烴基；優選地，R₁為含有對位-OH和間位-COOH的苯環，R₂為未有取代基的苯環。

R₃、R₄獨立地為C₁-C₁₀的烷基，優選為C₁-C₅的烷基。

進一步地，所述偶氮酰胺類化合物為：

本發明還提供一種制備如上所述偶氮酰胺類化合物的方法，該方法包括將偶氮酰胺羧酸化合物(II)與烷基醇(III)反應。

R₁-N＝N-R₂-CO-NH-R₃-COOH???????(II)

R₄-OH??????????????????????????(III)

其中，

R₁、R₂獨立地為有取代基或未有取代基的吸電子的苯環，所述取代基包括-OH、-COOH、-NO₂、-SO₃H、-PO₃H₂或烴基；優選地，R₁為含有對位-OH和間位-COOH的苯環，R₂為未有取代基的苯環；

R₃、R₄獨立地為C₁-C₁₀的烷基，優選C₁-C₅的烷基。

在所述偶氮酰胺類化合物的制備方法的優選方案中，所述反應條件是在濃硫酸以及催化劑存在下、在惰性氣體中，在80℃-100℃回流反應2-4小時，優選85℃-95℃回流反應2-3小時。