CN106543120A - 化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法 - Google Patents

化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106543120A
CN106543120A CN201610945977.XA CN201610945977A CN106543120A CN 106543120 A CN106543120 A CN 106543120A CN 201610945977 A CN201610945977 A CN 201610945977A CN 106543120 A CN106543120 A CN 106543120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
trimellitic anhydride
butyl
synthetic method
compound
alkali
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610945977.XA
Other languages
English (en)
Inventor
彭永利
黄恒宇
孙勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Institute of Technology
Original Assignee
Wuhan Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Institute of Technology filed Critical Wuhan Institute of Technology
Priority to CN201610945977.XA priority Critical patent/CN106543120A/zh
Publication of CN106543120A publication Critical patent/CN106543120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/87—Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans
    • C07D307/89—Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans with two oxygen atoms directly attached in positions 1 and 3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4223—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof aromatic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种化合物偏苯三酸酐正丁酯，其分子结构式如下所示：

Description

化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法
技术领域
本发明属于环氧树脂材料技术领域，尤其涉及化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法。
背景技术
固化剂是环氧配方体系中不可或缺的组分，并对环氧树脂的最终性能起着决定性作用。偏苯三酸酐作为环氧树脂固化剂，其环氧树脂固化物具有优良的耐热性、电性能、机械性能和抗药品性能，国外已用于耐热绝缘层压板、耐热电缆绝缘漆、粉末涂料和浇铸料中。偏苯三酸酐单独作为环氧树脂固化剂时固化温度过高，其固化温度范围为180～200℃，材料成型工艺性较差，而且对材料的各项性能造成不利影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法，将长链烷基引入分子中，提升分子柔性，应用于固化环氧树脂时，实现降低熔点及固化温度的目的，同时能够提升其机械性能及热稳定性。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
化合物偏苯三酸酐正丁酯，其分子结构式如下所示：
上述化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法是：在冰盐浴环境下，偏苯三酸酐酰氯和正丁醇在碱、溶剂的存在条件下恒温反应，得到偏苯三酸酐正丁酯。
按上述方案，所述偏苯三酸酐酰氯、正丁醇的摩尔比为1：(1.5～2.5)。
按上述方案，所述反应在冰盐浴环境中进行以维持反应所需要的低温。其中，所述冰盐可以为碎冰与六水氯化钙质量比为100:10～20。
按上述方案，所述碱为吡啶、碳酸钾、氨水等。当所述碱为吡啶时，偏苯三酸酐酰氯、正丁醇及碱的摩尔比为1：(1.5～2.5)：(1～1.5)。
按上述方案，所述碱的加入量使反应体系的pH值控制在7～8之间。
按上述方案，所述溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯等中的一种。1,2-二氯乙烷和乙酸乙酯为反应物体积(即偏苯三酸酐酰氯、正丁醇和碱的总体积)的5～7倍；二氯甲烷易挥发，用量为反应物体积的7～8倍。
按上述方案，所述反应时间是2～4h，反应温度是-5～5℃。
按上述方案，所述恒温反应完成后还包括除杂的步骤，除杂原理为：目标产物为固体不溶于水，生成的盐溶于水，偏苯三酸酐酰氯溶于1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯等低极性溶剂。该除杂步骤依次为水洗纯化、过滤、蒸馏、真空干燥，得到纯净偏苯三酸酐正丁酯。
本发明所述化合物偏苯三酸酐正丁酯可以作为环氧树脂体系的固化剂来应用，偏苯三酸酐正丁酯分子中含有柔性链，使分子柔性提升、熔点降低，可在降低环氧树脂固化温度的同时保持良好耐热性及电性能。
本发明所涉及的主要化学反应方程式如下：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中提供了一种新的化合物偏苯三酸酐正丁酯，这种化合物具长链结构和苯环结构，在应用于固化环氧树脂时，可降低固化温度，实现中低温固化环氧树脂，同时能够提升其机械性能及热稳定性。
2、本发明在合成方法上，所需的原料易于得到，工艺流程简单，工时短，产率超过90％。
附图说明
图1是实施例1中制备的偏苯三酸酐正丁酯的红外光谱图。
图2是实施例1中制备的偏苯三酸酐正丁酯的核磁图谱。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
本发明使用的原料偏苯三酸酐酰氯制备如下：1,2-二氯乙烷作溶剂，偏苯三酸酐、二氯亚砜、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺按摩尔比1:3:1:0.01在50℃水浴环境下反应2～3h；反应后所得溶液中加入等体积正己烷40℃蒸馏出残余二氯亚砜，真空干燥得到产物偏苯三酸酐酰氯。
实施例1
化合物偏苯三酸酐正丁酯，其分子结构式如下所示：
上述化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，具体步骤如下：
(1)按照质量比碎冰：六水氯化钙＝100:10配制冰盐，按摩尔比为1：1.5：1取偏苯三酸酐酰氯、正丁醇、碳酸钾；溶剂1,2-二氯乙烷为反应物体积的7倍；
将称取的偏苯三酸酐酰氯与溶剂乙酸乙酯混合于三口烧瓶中，往水浴锅中投入冰盐，三口烧瓶置于水浴锅中并启动磁力搅拌器，先使偏苯三酸酐酰氯溶解于乙酸乙酯，再将称取的正丁醇置于滴液管，25min内缓慢滴完；得到反应液；将碳酸钾在30min内投入上述反应液，控制反应温度为-5～5℃，反应4h，所得溶液呈白色，即为偏苯三酸酐正丁酯粗产物。
(2)除杂处理：将粗产物中加入与其体积的蒸馏水，摇匀，过滤，去除乙酸乙酯中残余的偏苯三酸酐酰氯以及水中的氯化钾，重复3次，烘干，得到纯净的偏苯三酸酐正丁酯。
本实施例通过除杂处理得到纯白色固体，即为偏苯三酸酐正丁酯，在真空干燥箱中干燥至恒重，熔点89.6～90.1℃，产率为91.5％。
图1为偏苯三酸酐正丁酯分子的红外光谱图，分析如下表，因此证实按照本发明所述方法得到的产物为偏苯三酸酐正丁酯。
图2为偏苯三酸酐正丁酯的核磁图谱，分析如下表，因此证实按照本发明所述方法得到的产物为偏苯三酸酐正丁酯。
实施例2
化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，具体步骤如下：
(1)按照质量比碎冰：六水氯化钙＝100:15配制冰盐，按摩尔比为1：1.5：1.3取偏苯三酸酐酰氯、正丁醇、吡啶；溶剂乙酸乙酯为反应物体积的5倍；
将称取的偏苯三酸酐酰氯投入溶剂1,2-二氯乙烷混合于三口烧瓶中，往水浴锅中投入冰盐，三口烧瓶置于水浴锅中并启动磁力搅拌器，先使偏苯三酸酐酰氯溶解于二甲基亚砜，再将称取的正丁醇和吡啶置于滴液管，摇匀，30min分批投入反应体系，控制反应温度为-5℃～5℃，反应3h，反应体系呈白色膏状，即得到偏苯三酸酐正丁酯粗产物；
(2)除杂处理：加入粗产物体积二分之一的硫酸铜溶液(30wt％)使之与剩余吡啶形成络合物吡啶硫酸铜，摇匀过滤，去除二甲基亚砜及溶于其中的吡啶硫酸铜、剩余偏苯三酸酐酰氯和溶于水中的吡啶盐酸盐，得到纯净的偏苯三酸酐正丁酯。
本实施例通过除杂处理得到纯白色固体，即为偏苯三酸酐正丁酯，在真空干燥箱中干燥至恒重，熔点88.7～89.1℃，产率为91.2％
实施例3
化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，具体步骤如下：
(1)按照质量碎冰：六水氯化钙＝100:20配制冰盐，按摩尔比为1：2.5：1.5取偏苯三酸酐酰氯、正丁醇、氨水(28wt％)；溶剂二氯甲烷用量为7反应物体积的8倍；
将称取的偏苯三酸酐酰氯投入溶剂二氯甲烷混合于三口烧瓶中，往水浴锅中投入冰盐，三口烧瓶置于水浴锅中并启动磁力搅拌器，先使偏苯三酸酐酰氯溶解于二氯甲烷，再将称取的正丁醇置于滴液管，15min内缓慢滴完，得到反应液；将氨水投入上述反应液，反应2h，所得溶液呈白色，即为偏苯三酸酐正丁酯粗产物；
(2)将粗产物中加入与其体积的蒸馏水，摇匀，过滤，去除水层中的氯化铵及二氯甲烷中剩余的偏苯三酸酐酰氯，重复3次，烘干，得到纯净的偏苯三酸酐正丁酯。
本实施例通过除杂处理得到纯白色固体，即为偏苯三酸酐正丁酯，在真空干燥箱中干燥至恒重，熔点88.9～89.7℃，产率为90.7％。
应用例
化合物偏苯三酸酐正丁酯在环氧树脂体系的应用方法，其步骤如下：
(1)按质量份数计，称取E51环氧树脂100份，偏苯三酸酐正丁酯85份，三乙胺促进剂1份，将固化剂偏苯三酸酐正丁酯和环氧树脂E51用二甲基酮-乙酸乙酯混合溶剂(二甲基酮与乙酸乙酯的体积比为1：1，溶剂总量占环氧树脂质量的5％)溶解后，加入促进剂三乙胺混合均匀，经玻璃纤维浸胶模压成型后，室温固化6h；(2)后固化：将步骤(1)所得产物先于110℃固化3h；接着于130℃固化2h，采用膨胀计跟踪测量反应体系的体积变化，测定环氧树脂在固化过程中的体积收缩率低于0.5％。
很明显，本发明所述化合物偏苯三酸酐正丁酯作为环氧树脂体系的固化剂，固化温度相较于偏苯三酸酐固化剂接近降低了60℃，相较偏苯三酸酐近200℃的固化温度，偏苯三酸酐正丁酯的固化温度明显下降；而且，按照应用例所得环氧树脂固化物，能使固化物具有优良的耐热性、耐冲击性及高强度，拉伸强度44Mpa，弯曲强度65Mpa，抗冲击强度25kJ/m2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于偏苯三酸酐酰氯和正丁醇在碱、溶剂的存在条件下恒温反应，得到偏苯三酸酐正丁酯。
2.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于所述反应时间是2～4h，反应温度是-5～5℃。
3.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于所述偏苯三酸酐酰氯、正丁醇的摩尔比为1：(1.5～2.5)。
4.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于所述碱的加入量使反应体系的pH值控制在7～8。
5.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于所述恒温反应在冰盐浴环境中进行。
6.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于所述碱为吡啶、碳酸钠、氨水中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于所述溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于溶剂用量为反应物体积的5～8倍。
9.根据权利要求2所述的化合物正丁醇(偏苯三酸酐酰氯)的合成方法，其特征在于所述恒温反应完成后还包括除杂的步骤，所述除杂步骤依次为水洗、蒸馏、干燥。
10.根据权利要求2所述的化合物偏苯三酸酐正丁酯的合成方法，其特征在于在冰盐浴环境下，偏苯三酸酐酰氯、正丁醇及碱按照摩尔比为1：(1.5～2.5)：(1～1.5)混合于溶剂中，并在碱的催化下在-5～5℃恒温反应2～4h，经除杂后得到偏苯三酸酐正丁酯。
CN201610945977.XA 2016-11-02 2016-11-02 化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法 Pending CN106543120A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610945977.XA CN106543120A (zh) 2016-11-02 2016-11-02 化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610945977.XA CN106543120A (zh) 2016-11-02 2016-11-02 化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106543120A true CN106543120A (zh) 2017-03-29

Family

ID=58393772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610945977.XA Pending CN106543120A (zh) 2016-11-02 2016-11-02 化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106543120A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109134827A (zh) * 2018-08-21 2019-01-04 合肥工业大学 一种三官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3140299A (en) * 1962-04-27 1964-07-07 Gen Electric Derivatives of trimellitic acid anhydrides
US3435002A (en) * 1967-05-15 1969-03-25 Gen Electric Polyamide acid resins and polyimides therefrom
US4040993A (en) * 1976-02-25 1977-08-09 Westinghouse Electric Corporation Low dissipation factor electrostatic epoxy wire coating powder
US4226755A (en) * 1977-12-23 1980-10-07 Ciba-Geigy Corporation Trimellitic acid ester and its use in a protective lacquer based on epoxide resin
JPH02134376A (ja) * 1988-11-11 1990-05-23 New Japan Chem Co Ltd トリメリット酸エステル無水物の製造方法
WO1998003497A1 (en) * 1996-07-22 1998-01-29 Novartis Ag Covalently immobilised fluoroionophores for optical ion sensors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3140299A (en) * 1962-04-27 1964-07-07 Gen Electric Derivatives of trimellitic acid anhydrides
US3435002A (en) * 1967-05-15 1969-03-25 Gen Electric Polyamide acid resins and polyimides therefrom
US4040993A (en) * 1976-02-25 1977-08-09 Westinghouse Electric Corporation Low dissipation factor electrostatic epoxy wire coating powder
US4226755A (en) * 1977-12-23 1980-10-07 Ciba-Geigy Corporation Trimellitic acid ester and its use in a protective lacquer based on epoxide resin
JPH02134376A (ja) * 1988-11-11 1990-05-23 New Japan Chem Co Ltd トリメリット酸エステル無水物の製造方法
WO1998003497A1 (en) * 1996-07-22 1998-01-29 Novartis Ag Covalently immobilised fluoroionophores for optical ion sensors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUN CHOI ET AL.: "The influence of aggregation behavior of novel quinophthalone dyes on optical and thermal properties of LCD color filters", 《DYES AND PIGMENTS》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109134827A (zh) * 2018-08-21 2019-01-04 合肥工业大学 一种三官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法
CN109134827B (zh) * 2018-08-21 2021-01-12 合肥工业大学 一种三官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103524440B (zh) 痛风治疗药Lesinurad的制备方法及Lesinurad中间体
CN104327239B (zh) 多臂型聚氨酯增稠剂的制备方法
CN109535424A (zh) 一种聚硫代酰胺类化合物及其制备方法和应用
CN103739520B (zh) 一种3,4-二氯苯异氰酸酯精制方法
EP2493899B1 (de) Verfahren zur herstellung von metallverbindungen
CN106543120A (zh) 化合物偏苯三酸酐正丁酯及其合成方法
CN106751389B (zh) 一种浅色的用于lds技术的工程塑料及其制备方法
CN107188854A (zh) 一种提高多菌灵品质的合成工艺
CN106543122A (zh) 化合物1,5‑二偏苯三酸酐戊二酯及其合成方法
CN105153170B (zh) 潘生丁中间体2，6‑二氯‑4，8‑二哌啶子基嘧啶并[5，4‑d]嘧啶的精制方法
CN106543121A (zh) 化合物偏苯三酸酐正庚酯及其合成方法
CN106278868B (zh) 一种清洁生产有机铋催化剂异辛酸铋的方法
CN107721892A (zh) 一种硫代多元硫醇、制备方法及在透明聚氨酯材料中的应用
CN110105302B (zh) 一种含苯并杂环类芳硫醚化合物的制备方法
CN104370966B (zh) 一种金属‑有机化合物及其制备方法
KR101133726B1 (ko) 옥타페닐사이클로테트라실록산 및 이의 제조방법
US3045006A (en) Preparation of cellulose derivatives
CN109021241A (zh) 一种由叠氮化改性硝化纤维素微球为基的弹性体的制备方法
CN108424528A (zh) 基于二苯醚双官能团配体的锌金属有机配合物及制备方法
CN101580481B (zh) 一种由脂肪族羧酸一锅法合成羰基叠氮的方法
CN106995394A (zh) β‑酮砜的制备方法
CN100497431C (zh) 单组份固态环氧乙烯基树脂
CN108300375A (zh) 应用于双组份硅酮结构密封胶的复合固化剂及其制备方法
CN114835646A (zh) 一种咪唑三氟甲硫基试剂及其合成应用
DE602016072437C5 (de) Verfahren zur herstellung eines thermoplastischen aromatischen polysulfonharzes, verfahren zur herstellung einer epoxidzusammensetzung und verfahren zur herstellung eines gehärteten epoxidproduktes

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170329