[發明專利]一種含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物及其合成方法

有效

• 申請號: 201510066390.7
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104710482B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 喬良;袁俊洲;宋來功;何井松;劉珊珊
• 申請（專利權）人: 山東源根石油化工有限公司
• 主分類號: C07F17/02
• 分類號: C07F17/02
• 代理公司: 濟寧眾城專利事務所37106
• 代理人: 李效寧

技術領域

本發明屬于高分子領域，特別涉及一種含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物及其合成方法。

背景技術

二茂鐵是優良的助燃催化劑，它不僅能使動力機械燃燒室的積炭減少，延長機械使用壽命，同時可提高燃料利用率，減少煙塵對大氣的污染。

二茂鐵又稱雙環茂二烯基鐵，它是一種具有夾心結構的金屬有機化合物，在常溫下呈橙色結晶狀，不溶于水，易溶于柴油、汽油、苯、乙醇等有機溶劑，化學性質穩定，無味無毒。二茂鐵及其衍生物因其本身的特點，如疏水性、生物可氧化性、芳香性、穩定性、低毒性、生物活性等，而被廣泛應用。作為消煙節能添加劑常用于汽油、柴油、重柴油等液體燃料，對節約能源、減少煙塵、防止環境污染有明顯效果，因而其在各種拖拉機、鏟運車、載重汽車和內燃機車等領域具備廣泛的應用前景。此外，它還可作為汽油抗爆劑、橡膠熟化劑、塑料自熄劑、引發劑、感光材料、液晶材料、化學試劑以及合成氨的催化劑等。現有國內石油化工產業消費品，機械耗用油劑，以及各類生物化工行業用催化劑、添加劑多為能源消耗型，環境破壞型化合物，加劇了環境污染以及不可再生資源利用。

此外，含氨基硅烷二茂鐵的硅烷聚合物可改善冷凍潤滑劑的熱性能和水解性能。隨著工業技術的快速發展，潤滑油及其添加劑也得到很好發展。對于潤滑油添加劑而言，耐高溫、環保、高效以及多效性將是未來發展的方向。含氮雜環化合物，例如苯并三氮唑、烷基取代咪唑啉、2,5-二巰基-1,3-噻二唑及其衍生物都是人們熟知的潤滑油防銹劑、抗氧化劑和防腐蝕劑、有些衍生物還具有良好的極壓抗磨性能。由于他們具有毒性小、無灰等特點，所以國內外學者從80年代初開始就對它們進行研究，陸續合成了很多在同一分子中具有致密結構的氮雜環官能談與含極壓抗磨活性元素基團（含硫、磷、氯等的有機化合物）相結合的雜環衍生物，并對它們的摩擦磨損性能和抗氧化及防腐蝕性能進行了研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有石油化工領域多利用不可再生資源，造成能源緊張，環境污染嚴重，而提供一種無污染，環保，化學穩定性好，具備生物活性，具備廣泛的應用前景的含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物。

為達到上述目的，一種含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物，其特征在于，所述一種含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物結構式：

，

其中R為CH₂(CH₂)₆CH₃。

上述一種含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物的制備方法，包括以下步驟：

a. 惰性氣體保護下，冰浴冷卻，將二甲基甲酰胺緩慢滴入二茂鐵的氯仿溶液中，然后緩慢加入三氯氧磷，加熱至反應溫度，反應完畢，將反應混合物倒入冰水中，抽濾掉固體不溶物，中和濾液，反復萃取，水洗、干燥后得到二茂鐵甲醛晶體；

b. 惰性氣體保護下，將二茂鐵甲醛溶解在無水乙醚中然后緩慢滴入四氫鋁鋰溶液中，滴畢后回流，同時監視反應，反應完畢后，加入乙醚，去除過量的四氫鋁鋰，分離出有機層，水洗、干燥、蒸餾得到黃色二茂鐵甲醇粉末；

c．惰性氣體保護下，將二茂鐵甲醇溶解到二氯甲烷中，然后滴入草酰氯，反應完畢后，蒸餾除去溶劑，固體剩余物用水沖洗，干燥后得到氯代二茂鐵甲烷；

d．稱取二正辛胺、三乙胺，冰浴條件下，慢慢滴加二硫化碳的乙醇溶液，攪拌，移去冰浴，室溫繼續攪拌，然后加入氯代二茂鐵甲烷的乙醇溶液，控制溫度在5℃以下，然后升溫回流，監視反應，反應完成后，蒸出乙醇，加入無水乙醚，過濾出沉淀物，濾液水洗后，干燥劑干燥，過濾蒸出乙醚得到固體為含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物。

優選的，步驟a、b、c所述惰性氣體為氦氣、氮氣。

優選的，步驟a所述反應溫度為55-60℃，所述中和濾液采用碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸氫鈉等粉末。

優選的，步驟b所述過量的四氫鋁鋰，利用冷卻的乙酸乙酯和冰水混合物去除。

優選的，步驟b、d所述監視反應，利用TLC薄層色譜，溶劑體系為展開劑（苯與丙酮的體積比為 1 ：1）。

優選的，所述干燥劑為無水硫酸鎂、分子篩。

本發明具有以下有益效果：一種含二茂鐵基團的氨基甲酸酯化合物，化學穩

定性好、具有多種催化特性；用于潤滑油添加劑，同時具有良好的抗氧化性、抗磨性和防腐蝕性；用于燃油添加劑，具有消煙助燃、降低污染的優點。

具體實施方式