CN104109099A - 一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法 - Google Patents
一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法，以苯为溶剂，氯化锌和氢氧化锌为催化剂，氯代环氧烷烃和己内酰胺基在搅拌条件下，进行加热回流反应，生成双己内酰胺基-2-醇；向反应混合物加入氢氧化钠溶液，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液；再缓慢加入酸液，调PH至1.0左右，析出的β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到羟烷基叔胺中，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺，合成物具有多活性吸附中心，能够改善阳极极化性能，抑制腐蚀作用；合成物具有两个胺基和两个羧基与金属结合的特性，防锈作用强，并具有抗磨减摩作用。
Description
技术领域
本发明涉及防锈添加剂合成技术领域，尤指一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法。
背景技术
金属防锈是一个复杂的系统工程，防锈效果不仅取决于防锈产品本身的质量，而且还涉及到金属表面洁净干燥情况、表面材料质量、作业场地环境、操作人员操作质量、工艺是否科学、储存及运输过程有无破损等很多方面。防锈材料只是其中一个因素，出现锈蚀不一定就是防锈产品质量有问题，但不用或不能科学正确地使用防锈产品则一定会出现锈蚀。气相防锈是应用气相缓蚀剂技术进行腐蚀防护的一门科学，气相缓蚀剂在常温能够持续缓慢的气化、挥发出来的缓蚀气体吸附在裸露的金属表面，形成一个到两个分子厚的稳定保护膜，该保护膜能有效的防止氧气、湿气等环境气氛对金属的腐蚀，由于气相缓蚀剂是持续挥发，能够在密闭空间始终处于“饱和”状态，因而可达到长期、稳定、优良的防锈效果。
气相防锈蚀技术虽然进入中国时间短，但发展速度很快，现在已应用于钢铁、汽车、机械制造等众多行业和领域。然而，中国气相防锈技术与先进国家相比，还存在着产品品种少、应用覆盖面不广的问题，因此，应加大推广先进技术，同时加强气相防锈剂的研究开发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法。
本发明的技术解决方案是：以苯为溶剂，氯化锌和氢氧化锌为催化剂，氯代环氧烷烃和己内酰胺基在搅拌条件下，进行加热回流反应，生成双己内酰胺基-2-醇；向反应混合物加入氢氧化钠溶液，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液；再缓慢加入酸液，调PH至1.0左右，析出的β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到羟烷基叔胺中，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺。具体包含以下步骤：
1)．以苯为溶剂，氯化锌和氢氧化锌为催化剂，氯代环氧烷烃（Ⅰ）与己内酰胺（Ⅱ）在搅拌条件下，向反应混合物中加入缚酸剂，升温至80℃～95℃继续回流反应6～8小时，反应过程中用缚酸剂控制PH在8.5～9.5，生成双己内酰胺基-2-醇（Ⅲ），反应完毕后，冷却至20～40℃，停止搅拌，其主要化学反应为：
2)．向反应混合物加入氢氧化钠溶液进行稀释和水解反应，反应混合物分为两层，上层为有机相，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠（Ⅳ）溶液，其主要化学反应为：
3)．向β-羟基烷二撑二氨基己酸钠（Ⅳ）溶液中，缓慢加入酸液，调PH至1.0左右，析出固体产物，用水反洗涤,得β-羟基烷二撑二氨基己酸（Ⅴ），其主要化学反应为：
4)．将β-羟基烷二撑二氨基己酸（Ⅴ）加入到羟烷基叔胺（Ⅵ）中，搅拌下,加热溶解，冷却，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺（Ⅶ），其主要化学反应为：
其中，反应式中，n是1～4的整数，优选n=1和n=2；R1、R2和R3是彼此独立的羟乙基、羟丙基、羟异丙基、羟丁基。
进一步的是，所述的苯用量是己内酰胺用量的1.5～2.5倍。
所述的催化剂用量为氯代环氧烷烃质量的8%～14%。
所述的氯代环氧烷烃、己内酰胺和羟烷基叔胺的摩尔比为1﹕2～3﹕2～4。
所述的缚酸剂是碳酸钠饱和水溶液。
所述的酸液是30%～40%的硫酸溶液或20%～30%的盐酸溶液。
本发明一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法，其特点和优点是：采用氯代环氧烷烃和己内酰胺进行反应，通过添加催化剂氯化锌和氢氧化锌控制环氧烷烃的开环，使反应容易进行；合成物具有多活性吸附中心，能够改善阳极极化性能，抑制腐蚀作用；合成物具有两个胺基和两个羧基与金属结合的特性，防锈作用强，并具有抗磨减摩作用；反应操作简单易行，适合工业化生产。
具体实施方式
实施例1
在装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的四口瓶中，加入159克苯，加入2克氯化锌、1克氧化锌和106克己内酰胺，搅拌条件下，缓慢加入29克氯代环氧丙烷，向反应混合物中加入碳酸钠饱和水溶液，升温至80℃～90℃继续回流反应7小时，反应过程中用缚酸剂控制PH在8.5～9.5，生成双己内酰胺基-2-醇，反应完毕后，冷却至30℃，停止搅拌，向反应混合物加入47%氢氧化钠溶液120克进行稀释和水解反应，反应混合物分为两层，上层为有机相，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液，向β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液中，缓慢加入30%的硫酸溶液，调PH至1.0左右，析出固体产物，用水反洗涤,得β-羟基烷二撑二氨基己酸，将β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到179克羟异丙基叔胺中，搅拌下,加热溶解，冷却，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺。
实施例2
在装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的四口瓶中，加入165克苯，加入2克氯化锌、2克氧化锌和82.5克己内酰胺，搅拌条件下，缓慢加入31克氯代环氧丁烷，向反应混合物中加入碳酸钠饱和水溶液，升温至85℃～95℃继续回流反应6小时，反应过程中用缚酸剂控制PH在8.5～9.5，生成双己内酰胺基-2-醇，反应完毕后，冷却至40℃，停止搅拌，向反应混合物加入44%氢氧化钠溶液100克进行稀释和水解反应，反应混合物分为两层，上层为有机相，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液，向β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液中，缓慢加入20%的盐酸酸液，调PH至1.0左右，析出固体产物，用水反洗涤,得β-羟基烷二撑二氨基己酸，将β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到173克羟乙基叔胺中，搅拌下,加热溶解，冷却，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺。
实施例3
在装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的四口瓶中，加入176克苯，加入1.5克氯化锌、1.2克氧化锌和70.5克己内酰胺，搅拌条件下，缓慢加入33克氯代环氧丁烷，向反应混合物中加入碳酸钠饱和水溶液，升温至90℃～95℃继续回流反应8小时，反应过程中用缚酸剂控制PH在8.5～9.5，生成双己内酰胺基-2-醇，反应完毕后，冷却至20℃，停止搅拌，向反应混合物加入40%氢氧化钠溶液95克进行稀释和水解反应，反应混合物分为两层，上层为有机相，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液，向β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液中，缓慢加入35%的硫酸溶液，调PH至1.0左右，析出固体产物，用水反洗涤,得β-羟基烷二撑二氨基己酸，将β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到92.5克羟乙基叔胺中，搅拌下,加热溶解，冷却，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺。
以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (2)
1.一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法，其特征是：以苯为溶剂，氯化锌和氢氧化锌为催化剂，氯代环氧烷烃和己内酰胺基在搅拌条件下，进行加热回流反应，生成双己内酰胺基-2-醇；向反应混合物加入氢氧化钠溶液，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液；再缓慢加入酸液，调PH至1.0左右，析出的β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到羟烷基叔胺中，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺，具体包含以下步骤：
1)．以苯为溶剂，氯化锌和氢氧化锌为催化剂，氯代环氧烷烃与己内酰胺在搅拌条件下，向反应混合物中加入缚酸剂，升温至80℃～95℃继续回流反应6～8小时，反应过程中用缚酸剂控制PH在8.5～9.5，生成双己内酰胺基-2-醇，反应完毕后，冷却至20～40℃，停止搅拌；
2)．向反应混合物加入氢氧化钠溶液进行稀释和水解反应，反应混合物分为两层，上层为有机相，分离出下层，得到液体β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液；
3)．向β-羟基烷二撑二氨基己酸钠溶液中，缓慢加入酸液，调PH至1.0左右，析出固体产物，用水反洗涤,得β-羟基烷二撑二氨基己酸；
4)．将β-羟基烷二撑二氨基己酸加入到羟烷基叔胺中，搅拌下,加热溶解，冷却，制得β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺。
2.根据权利要求1所述的一种β-羟基烷二撑二氨基己酸羟烷基叔胺的合成方法，其特征是：所述的苯用量是己内酰胺用量的1.5～2.5倍；所述的催化剂用量为氯代环氧烷烃质量的8%～14%；所述的氯代环氧烷烃、己内酰胺和羟烷基叔胺的摩尔比为1﹕2～3﹕2～4；所述的缚酸剂是碳酸钠饱和水溶液；所述的酸液是30%～40%的硫酸溶液或20%～30%的盐酸溶液。
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