[發明專利]一種共價有機骨架材料及其制備方法和在受阻胺類合成中的應用

有效

• 申請號: 201811373603.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109280179B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李靖;李玉慶
• 申請（專利權）人: 天罡新材料（廊坊）股份有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C07D211/58;B01J31/06
• 代理公司: 北京領科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本發明涉及一種共價有機骨架材料和其制備方法，及應用所述共價有機骨架(COFs)催化劑合成N,N’?二(2,2,6,6?四甲基?4?哌啶基)?1,3?苯二甲酰胺的方法，具體為：在有機溶劑中，所述共價有機骨架材料(COFs)作為催化劑，間苯二甲酸二甲酯和2,2,6,6?四甲基?4?氨基哌啶在攪拌條件下進行非均相催化反應，反應結束后經后處理即得到產品。所述催化劑，具有足夠的堿性位點，可以有效催化反應、顯著提高產率，并且使用該催化劑后處理步驟更為簡單，減少含鹽廢水的排放，避免了重金屬污染，對環境友好。

技術領域

本發明涉及一種共價有機骨架類材料(COFs)的合成和制備，以及使用其催化合成N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺這類受阻胺光穩定劑的方法，屬于有機合成技術領域。

背景技術

伴隨著世界塑料工業的發展，尤其是室外塑料制品的應用范圍和產量的增加，光穩定劑成為增長速度最快的塑料添加劑門類之一。其中，N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺作為一種新型高效受阻胺類光穩定劑，因其可捕獲自由基，淬滅激發態氧，分解氫過氧化物，從而可以有效抑制或減緩聚合物化學鍵的斷裂，表現出極強的光穩定性能；有效基團可循環再生使得其光穩定的效果為傳統光穩定劑的數倍，且與紫外線吸收劑和抗氧劑具有良好的協同效應，因此受到廣泛關注。其結構式如下：

目前，人們已對其合成方法進行了諸多研究?，F有技術CN103508938A、CN104974075A及WO2017/024608中，以間二甲酰氯作為原料合成N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺，但因酰氯容易水解，需要使用縛酸劑，導致后續的純化等處理過程極其繁瑣并產生大量廢水；現有技術CN106905225A中，雖以間苯二甲酸二酯為原料合成N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺，但是因未使用催化劑導致產率較低；現有技術CN107382828A中采用固體負載催化劑且通過有機溶劑的復配使產率得到進一步提升，同時催化劑具有循環穩定性，可以重復多次使用，降低了生產成本，但是，所使用的催化劑含有金屬，易造成重金屬污染，且經多次循環套用后產率會明顯下降。

其中，R₁-R₂為不同或相同的C_1-6烷基。

發明內容

本發明為了解決如上所述的一些技術問題，首先合成了一種共價有機骨架材料(COFs)，然后利用該共價有機骨架材料作為催化劑催化合成N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺。

首先，本發明提供一種共價有機骨架材料，所述的共價有機骨架材料具有利用2,5-二甲酰基吡啶和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪反應合成的環狀結構。

優選，本發明所述有機骨架材料具有如下結構：

第二方面，本發明提供所述的共價有機骨架材料的制備方法，所述的制備方法包括將2,5-二甲?；拎ず?,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪分散于混合溶劑體系中進行反應。2,5-二甲酰基吡啶和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的摩爾比為2-4：2，最優選3:2。

所述的混合溶劑體系選自體積比為1-3:1-3:1的1,4-二氧六環、均三甲苯和乙酸溶液形成的混合溶劑體系，或體積比為1-3:1-3:1的1,4-二氧六環、N,N-二甲基乙酰胺和乙酸溶液形成的混合溶劑體系，或體積比為1-3:1-3:1的1,4-二氧六環、四氫呋喃和乙酸溶液形成的混合溶劑體系。

所述的反應溫度為100-120℃，反應時間為2-5天.