[發明專利]腰果酚基抗氧劑、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201711228679.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107935867B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 馮建湘;趙紅冉;曾紅玲;劉升高
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C07C215/50
• 分類號: C07C215/50;C07D279/20;C07C213/02;C08K5/18;C08K5/46;C08L7/00;C09K15/20;C09K15/30;C10M133/14;C10M135/36;C10N30/10
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種腰果酚基抗氧劑、其制備方法及應用。所述腰果酚基抗氧劑包含具有下式(1)所示結構的化合物：其中，n為0～3，R₁、R₂分別獨立地選自H、烷基、環烷基、芳基、烷芳基或芳烷基；R₃和R₄中的至少一者具有式(2)或(3)所示的結構：其中，R，R’分別獨立地選自H、烷基、環烷基、芳基、烷芳基或芳烷基；R₅選自—S—、—O—、—NH—或—(CH₂)_n’—，n’為0～3；Ra，Rb分別獨立地選自H、—OH、—SH、—NH₂、烷基、環烷基、芳基、烷芳基或芳烷基；m、m’為0～3中的任一整數。本發明腰果酚基抗氧劑具有綠色環保，抗氧化性能、熱穩定性和抗極壓性能優異等特點，制備工藝簡單易行，條件溫和，在多種油品、燃油、塑料、橡膠、纖維和涂料等領域中有廣泛應用前景。

技術領域

本發明涉及一種抗氧化劑，特別是涉及一種腰果酚基抗氧劑、其制備方法及應用。

背景技術

生物基添加劑具有可再生性、低毒性和可降解性，對越來越嚴重的能源和環境問題具有緩解作用因而近年來受到越來越多的關注。為了使可再生資源得到最大化利用，生物質分子的設計必須充分結合其獨特的化學結構通過化學修飾來實現。存在于天然植物中的抗氧劑，因其能夠直接清除氧化降解過程中形成的過氧自由基，打破自氧化鏈反應，可作為食品、塑料、橡膠和潤滑油中的抗氧劑。近年來對天然抗氧化劑的應用有很多集中在提取液，如腰果酚、迷迭香提取物、樺木熱解的生物油、木姜提取物、云杉提取物等。這類提取物中的抗氧化成分主要是單酚和多酚，具有較好的抗氧化性，但成分復雜，組成隨原料來源、提取工藝變化較大，導致抗氧化性能的難以穩定，也難以通過化學改性進一步提升性能。由于提取物中起抗氧作用的成分是酚類，對組成較簡單、產品相對大的天然酚類進行性能提升顯然更具有實際意義。

腰果酚是腰果殼液的主要成分，具有天然的抗氧化特性，被用作石化來源的烷基酚的替代物已經廣泛應用于食品、潤滑劑、聚合物和橡膠工業。腰果殼油是腰果生產的重要農副產品，來源廣泛，儲量巨大。因此，采用該類豐富且低成本的天然化合物為原料合成抗氧劑，符合綠色化學的定義以及國家可持續發展戰略要求。

腰果酚是間十五烷基酚，其抗氧化性能遠低于商業2,6‐二叔丁基對甲酚(BHT)。近年來，為了提高抗氧化性能，研究人員提出了多種改進方法：(1)叔丁基烷基化以得到類似受阻酚結構【Paiva G.M.S.等，Journal of Thermal Analysis and Calorimetry,2015,120(3):1617‐1625.】；(2)引入經典的抗氧化元素磷，如磷酸酯化；【M.A.de Sousa Riosand S.E.Mazzetto,Fuel Processing Technology,2012,96,1‐8.】(3)同時引入磷和硫元素，可較大程度地提高抗氧化性能；【R.Amorati等，Org BiomolChem,2011,9,1352‐1355.】(4)通過形成氧‐硫雜環，引入抗氧化性較強的兒茶酚結構；【S.K.Pathak and B.S.Rao,Journal of Applied Polymer Science,2006,102,4741‐4748.】(5)對側鏈雙鍵進行環氧化改性【CN105219458】等等。

盡管現有的這些腰果酚基抗氧劑的抗氧化性能比腰果酚有一定提升，但提升幅度有限，尤其是在高溫環境中的應用受到限制；而且其制備工藝操作繁瑣、合成步驟多、工藝條件苛刻、成本高昂。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的主要目的是提供一種腰果酚基抗氧劑，其具有優異的抗氧化性能和良好的熱穩定性。

本發明的另一目的在于提供一種制備所述腰果酚基抗氧劑的方法。

本發明的又一目的在于提供所述腰果酚基抗氧劑的應用。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案包括：