CN106831412A - 丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用 - Google Patents

丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106831412A
CN106831412A CN201710029529.XA CN201710029529A CN106831412A CN 106831412 A CN106831412 A CN 106831412A CN 201710029529 A CN201710029529 A CN 201710029529A CN 106831412 A CN106831412 A CN 106831412A
Authority
CN
China
Prior art keywords
butanediol
fatty acid
acid ester
gelator
coo
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
CN201710029529.XA
Other languages
English (en)
Inventor
余定华
刘婷
黄娣
王文娟
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.)
Nanjing Tech University
Original Assignee
Nanjing Tech University
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 Nanjing Tech University filed Critical Nanjing Tech University
Priority to CN201710029529.XA priority Critical patent/CN106831412A/zh
Publication of CN106831412A publication Critical patent/CN106831412A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0052—Preparation of gels
    • B01J13/0065—Preparation of gels containing an organic phase

Abstract

本发明公开了一种丁二醇脂肪酸酯，该丁二醇脂肪酸酯由1,4‑丁二醇或2,3‑丁二醇和碳原子数为12~18的脂肪酸（月桂酸、十三烷酸、豆蔻酸、十五烷酸、软脂酸、十七烷酸、硬脂酸）酯化得到，本发明提供丁二醇脂肪酸酯可作为凝胶因子使用，在低浓度（2g/L）下即可形成具有热稳定性的有机凝胶。

Description

丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用
技术领域
本发明属精细化工领域，具体涉及丁二醇脂肪酸酯凝胶因子及其制备方法，以及该类化合物所形成的凝胶。
背景技术
有机小分子凝胶（LMOG, Low Molecular-mass Organic Gelator）是指有机小分子化合物在非共价键例如分子间氢键、范德华力、π－π堆积的相互作用下形成的胶体。根据引起凝胶因子聚集的作用力不同可将凝胶因子分为两类：氢键作用凝胶因子和非氢键作用凝胶因子。氢键作用凝胶因子包括脂肪酰胺类、糖类衍生物等；非氢键作用凝胶因子主要是甾醇类衍生物等。
有机小分子凝胶作为一种特殊的材料，由于其具有对外界环境刺激响应迅速、化合物分子合成简单易修饰、低生物毒性且易降解、具有可触变性且能够自愈合等特点，使得此种材料在药物缓释、人工智能材料、生物组织功能材料、食品、化妆品等领域存在广泛的应用前景。
1,4-丁二醇和2,3-丁二醇都是重要的化工原料，广泛应用于医药、化工、航空航天等领域，将丁二醇酯化后其结构更加稳定。将其作为凝胶因子引入凝胶体系，可以获得兼具固体和液体性质的胶体，得到具有缓释功能的新型食品或化妆品添加剂，同时有望在药物缓释方面获得应用。
大量小分子量有机凝胶因子作为一类自组装材料涌现而出。易涛等在专利《一种胆甾类有机凝胶化合物及其制备方法》中介绍了一种胆甾类有机凝胶化合物，并考察了其凝胶性能，但由于其凝胶-溶胶转变温度较低，因此室温下凝胶为半固态粘稠物，成胶性能不好，且凝胶因子凝胶浓度较大（>10g/L）；在专利《一种基于小分子肽的胆甾型有机凝胶分子及其制备方法》中介绍了两类胆甾型凝胶因子，以胆甾为母体，萘酐为发色团，小肽作为中间连接部分形成氢键促进凝胶形成，其形成的凝胶具有高热稳定性和水稳定性，但凝胶浓度较大，为15~30g/L。杨海宽等在专利《一种超分子有机凝胶组合物及其应用》中制备了一种能够选择性识别苦味酸的超分子有机凝胶组合物，通过肉眼观测可以快速对苦味酸进行检测且具有很强的灵敏度，但其凝胶因子的浓度较大，为5~30g/L。
因此，寻找新型的凝胶因子仍是现在亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有凝胶因子的缺陷，提供丁二醇脂肪酸酯作为一种新型的凝胶因子。
为了达到解决该技术问题，本发明的技术方案为：
一种制备丁二醇脂肪酸酯的方法，其中，该方法的具体步骤如下：
（1）丁二醇与碳原子数为12~18的脂肪酸在氮气保护下加热至熔融；
（2）加入对甲苯磺酸催化丁二醇与脂肪酸酯化反应；
（3）反应结束冷却至80oC趁热倒入氯仿中，加入甲醇至无沉淀产生，抽滤得到沉淀并用氯仿溶解，重复上述步骤两次后将沉淀用氯仿溶解，旋转蒸发得到白色产物。
本发明所述的方法，其中，所述丁二醇为1,4-丁二醇或2,3-丁二醇。
本发明所述的方法，其中，所述丁二醇脂肪酸酯结构通式为：
其分子通式为：R―COO―(CH2)4―COO―R，其中，R代表碳原子数为11~17的碳链。
本发明所述的方法，其中，所述丁二醇脂肪酸酯结构通式为：
其分子通式为：R―COO―(CHCH3)2―COO―R，其中，R代表碳原子数为11~17的碳链。
本发明述的丁二醇脂肪酸酯作为有机凝胶因子的用途。
本发明所述的用途，其中，在需要形成凝胶的有机溶剂中添加丁二醇脂肪酸酯。
本发明所述的用途，其中，在有机溶剂中，丁二醇脂肪酸酯添加的质量浓度为2-6g/L。
本发明所述的用途，其中，含将加入丁二醇脂肪酸酯有机溶剂体系先升温后降温的步骤。
本发明的有益效果在于：
（1）凝胶因子与有机溶剂形成的有机凝胶是热可逆的，加热即可溶解，冷却后可再次形成凝胶；
（2）凝胶因子在浓度≥2g/L与不同有机溶剂形成了稳定的有机凝胶体系，不同凝胶因子在相同有机溶剂中形成有机凝胶的性质不同。
附图说明
图1为化合物a1H-NMR谱图；
图2为化合物b1H-NMR谱图；
图3 为化合物a添加量与凝胶强度；
图4 为化合物b添加量与凝胶强度；
图5为温度与凝胶强度的关系；
图6为凝胶因子添加量与液体石蜡的粘度变化；
图7为化合物a在不同有机溶剂中所形成的凝胶图；
图8为化合物b在不同有机溶剂中所形成的凝胶图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。所列的实施例仅作阐示之用，并表明本发明的精神和范围并非限于此中的细节及其修改案。
实施例1 本实施例说明1,4-丁二醇硬脂酸酯的合成及其作为凝胶因子的应用
该反应的合成反应式为：
称取1,4-丁二醇0.45g，硬脂酸3.55g放入三口烧瓶中，在氮气氛围下放入预热至178oC的油浴锅中，熔融后加入0.0192g对甲苯磺酸，反应3h后降温至80oC，趁热倒入氯仿中，溶解后加入甲醇至上层无白色沉淀出现，并重复两次。将沉淀用氯仿溶解，旋转蒸发得到白色产物，熔点77.2oC。
其核磁图谱显示（核磁图如图1所示），1H-NMR（400MHz，CDCl3）δ4.09 (s, 4H) ,2.27 – 2.31 (t, 4H) , 1.70 (s,4H) , 1.60 – 1.63 (t, 4H) , 1.28 (s,4H) , 1.25(s, 52H) , 0.86 – 0.90 (t, 6H)。
本实施例合成获得的1,4-丁二醇硬脂酸酯编号为a。
实施例2 本实施例说明2,3-丁二醇硬脂酸酯的合成及其作为凝胶因子的应用
该反应的合成反应式为：
称取2,3-丁二醇0.45g，硬脂酸3.55g放入三口烧瓶中，在氮气氛围下放入预热至178oC的油浴锅中，熔融后加入0.0192g对甲苯磺酸，反应3.5h后降温至80oC，趁热倒入氯仿中，溶解后加入甲醇至上层无白色沉淀出现，并重复两次。将沉淀用氯仿溶解，旋转蒸发得到白色产物，熔点79.5oC。
其核磁图谱显示（核磁图如图2所示），1H-NMR（400MHz，CDCl3）δ4.93 - 5.02 (m,2H) , 2.26-3.30 (t, 4H) , 1.59 - 1.63 (t, 4H) , 1.28 (s, 4H) , 1.25 (s, 52H), 1.20 – 1.21 (d, 6H) , 0.86 – 0.90 (t, 6H)。
本实施例合成获得的2,3-丁二醇硬脂酸酯编号为b。
实施例3 本实施例说明本发明的凝胶因子与蔗糖酯凝胶因子的凝胶效果比较
将实施1与实施2获得的a、b化合物及蔗糖酯分别与液体石蜡、橄榄油、正丁醇、异丁醇混合，加热后冷却至室温，评价其凝胶性能。
具体凝胶性能如表1所示。
表1凝胶因子的凝胶性能
化合物a（1,4-丁二醇硬脂酸酯），化合物b（2,3-丁二醇硬脂酸酯）；括号内为凝胶-溶胶转变温度，单位：oC。
结果显示化合物a在液体石蜡、橄榄油、正丁醇、异丁醇中可形成凝胶，具有热可逆性质，即加热后可变为溶胶，冷却后可再次形成凝胶，其凝胶-溶胶转变温度分别为51.5oC、48.0oC、51.6oC、42.8oC。
化合物b在液体石蜡、正丁醇中可形成凝胶，同样具有热可逆性质，其凝胶-溶胶转变温度分别为42.5oC、41.6oC。
其中，化合物a在不同有机溶剂中所形成的凝胶如图7所示。
化合物b在不同有机溶剂中所形成的凝胶如图8所示。
实施例4本实施例说明本发明的凝胶因子的凝胶强度
按照添加前的体积计，分别在液体石蜡、橄榄油、正丁醇、异丁醇中加入 2g/L、4g/L、6g/L的化合物a和化合物b，先升温溶解凝胶因子后在冷却至室温，用凝胶强度计分别测定其凝胶强度。
不同添加浓度下，化合物a的凝胶强度如图1所示。
不同添加浓度下，化合物b的凝胶强度如图2所示。
实施例5 本实施例说明本凝胶因子在不同温度下的凝胶强度
在液体石蜡中分别加入4g/L的化合物a、b，加热溶解后冷却形成凝胶，分别在20oC、30oC、40oC下静置三小时后测定其凝胶强度。
其结果如图3所示。
实施例6本实施例说明本发明的凝胶因子添加量与黏度的关系
在液体石蜡中分别加入一定量的化合物a、b，加热均一溶解并保持40℃的温度。用BL型粘度计测定温度为40℃的溶液的粘度。
其结果如图4所示。

Claims (8)

1.一种制备丁二醇脂肪酸酯的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
（1）丁二醇与碳原子数为12~18的脂肪酸在氮气保护下加热至熔融；
（2）加入对甲苯磺酸催化丁二醇与脂肪酸酯化反应；
（3）反应结束冷却至80oC趁热倒入氯仿中，加入甲醇至无沉淀产生，抽滤得到沉淀并用氯仿溶解，重复上述步骤两次后将沉淀用氯仿溶解，旋转蒸发得到白色产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丁二醇为1,4-丁二醇或2,3-丁二醇。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丁二醇脂肪酸酯结构通式为：
其分子通式为：R―COO―(CH2)4―COO―R，其中，R代表碳原子数为11~17的碳链。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丁二醇脂肪酸酯结构通式为：
其分子通式为：R―COO―(CHCH3)2―COO―R，其中，R代表碳原子数为11~17的碳链。
5.权利要求1所述的丁二醇脂肪酸酯作为有机凝胶因子的用途。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，在需要形成凝胶的有机溶剂中添加丁二醇脂肪酸酯。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，在有机溶剂中，丁二醇脂肪酸酯添加的质量浓度为2-6g/L。
8.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，含将加入丁二醇脂肪酸酯有机溶剂体系先升温后降温的步骤。
CN201710029529.XA 2017-01-16 2017-01-16 丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用 Pending CN106831412A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710029529.XA CN106831412A (zh) 2017-01-16 2017-01-16 丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710029529.XA CN106831412A (zh) 2017-01-16 2017-01-16 丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106831412A true CN106831412A (zh) 2017-06-13

Family

ID=59123398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710029529.XA Pending CN106831412A (zh) 2017-01-16 2017-01-16 丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106831412A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103193636A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 湖南长岭石化科技开发有限公司 一种合成2,3-丁二醇酯的方法
CN103773321A (zh) * 2014-01-17 2014-05-07 湘潭大学 一种酰胺类凝胶因子复合定形相变材料及其制备方法
CN104803850A (zh) * 2015-04-29 2015-07-29 天津大学 一种酯类糖基相选择性亲油凝胶因子及其制备方法以及在油品胶凝中的应用
CN104893671A (zh) * 2015-05-15 2015-09-09 湘潭大学 一种氨基甲酸酯类凝胶因子复合定形相变材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103193636A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 湖南长岭石化科技开发有限公司 一种合成2,3-丁二醇酯的方法
CN103773321A (zh) * 2014-01-17 2014-05-07 湘潭大学 一种酰胺类凝胶因子复合定形相变材料及其制备方法
CN104803850A (zh) * 2015-04-29 2015-07-29 天津大学 一种酯类糖基相选择性亲油凝胶因子及其制备方法以及在油品胶凝中的应用
CN104893671A (zh) * 2015-05-15 2015-09-09 湘潭大学 一种氨基甲酸酯类凝胶因子复合定形相变材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASAHIRO HAMADA ET AL.: "Synthesis of Structurally Well-Defined Triglyceryl Di-, Tri-, and Tetra-Fatty Acid Esters as New Oil Gelators", 《SYNTHESIS》 *
RICARDO C. PASQUALI ET AL.: "Stability of lipogels with low molecular mass gelators and emollient oils", 《JOURNAL OF DISPERSION SCIENCE AND TECHNOLOGY》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6347742B2 (ja) 新規糖誘導体ゲル化剤
Liu et al. An organometallic super‐gelator with multiple‐stimulus responsive properties
CN104478847B (zh) 缩醛取代的葡萄糖酰胺及制备方法及制备超分子凝胶的方法
Wu et al. Molecular conformation-controlled vesicle/micelle transition of cationic trimeric surfactants in aqueous solution
Ferruti et al. Polycaprolactone− poly (ethylene glycol) multiblock copolymers as potential substitutes for di (ethylhexyl) phthalate in flexible poly (vinyl chloride) formulations
Willemen et al. N‐Cholyl Amino Acid Alkyl Esters− A Novel Class of Organogelators
JP6588338B2 (ja) 増粘安定剤、及びそれを用いた増粘安定化組成物
Xie et al. Organo-and hydrogels derived from cyclo (L-Tyr-L-Lys) and its ε-amino derivatives
Aikawa et al. Photorheological response of aqueous wormlike micelles with photocleavable surfactant
Feng et al. L-Phenylalanine based low-molecular-weight efficient organogelators and their selective gelation of oil from oil/water mixtures
Feng et al. Synthesis and application of high-stability bio-based plasticizer derived from ricinoleic acid
CN101121676B (zh) 一种用于形成超分子水凝胶的水性凝胶剂及其制备方法
US11352317B2 (en) Rosin-based small molecular weight hydrogelator and its application
Cao et al. Photoisomerization-induced morphology and transparency transition in an azobenzene based two-component organogel system
CN107674074B (zh) 一种两亲性萘酰双亚胺凝胶因子的制备方法及应用
JPH08503477A (ja) アルドナミド類及びそれらの界面活性剤としての使用
CN106831412A (zh) 丁二醇脂肪酸酯的制备方法及其作为凝胶因子的应用
Lee et al. Synthesis and characterization of new Schiff base ester liquid crystals with fatty acids from palm oil as flexible alkyl chain
Singh et al. Hybrid hydrogels derived from renewable resources as a smart stimuli responsive soft material for drug delivery applications
CN101121694B (zh) 一种用于形成超分子水凝胶的水性凝胶剂及其制备方法
JP7270935B2 (ja) 増粘安定剤、及びそれを用いた電子デバイス製造用溶剤組成物
Feng et al. Poly (benzyl ether) dendrons without conventional gelation motifs as a new kind of effective organogelators
AU2017245635A1 (en) N-alkyldiamide compounds and gels comprising the same
Kenarkoohi et al. Synthesis of malonamide pseudopeptidic compounds using a pseudo five-component reaction and evaluation of their gelation properties
Tamiaki et al. Supramolecular gelation of alcohol and water by synthetic amphiphilic gallic acid derivatives

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: 20170613