CN111018828B - 一种含氟噻吩衍生物3-(n-三氟乙酰氨基)噻吩及其合成方法与应用 - Google Patents

一种含氟噻吩衍生物3-(n-三氟乙酰氨基)噻吩及其合成方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含氟噻吩衍生物3‑(N‑三氟乙酰氨基)噻吩及其合成方法与应用。所述的3‑(N‑三氟乙酰氨基)噻吩如式1所示，制备方法为：将3‑氨基噻吩草酸盐溶于二氯甲烷中，在三乙胺的作用下，得到游离态的3‑氨基噻吩，然后将反应液冷却至0℃，缓慢滴加三氟乙酸酐，于室温下反应8～10h后，加入饱和碳酸氢钠溶液直至无气泡产生，得到反应混合液经分离纯化得到3‑(N‑三氟乙酰氨基)噻吩；所述的3‑氨基噻吩草酸盐、三乙胺、三氟乙酸酐的物质的量为1:1～5:1～3。本发明所述的3‑(N‑三氟乙酰氨基)噻吩应用于制备复合乳液。

Description

一种含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩及其合成方法 与应用
技术领域
本发明涉及一种3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩及其含氟噻吩衍生物的合成方法与在作为高分子乳液添加剂中的应用。
背景技术
聚偏二氯乙烯(PVDC)高分子材料具有较好的阻隔水蒸气和氧气的能力，广泛应用于食品保鲜膜、药包材等包装领域。目前食品及药品包装领域都广泛的使用了PVDC乳液，将PVDC乳液涂布在PVC、PET、PCT等材料上，明显改善了这些材料的阻隔性。但是PVDC乳液以及PVDC乳液涂布的复合材料存在抗紫外线性能不佳，在长期阳光照射下易黄变和老化，因此需要研究适宜的添加剂，以进一步提高PVDC乳液的性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种新的含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩及其合成方法与作为高分子乳液添加剂中的应用。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种如式1所示的含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩，
Figure BDA0002281000430000011
本发明所述的式1所示的含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩具体按照如下方法进行制备：
将3-氨基噻吩草酸盐溶于二氯甲烷中，在三乙胺的作用下，得到游离态的3-氨基噻吩，然后将反应液冷却至0℃，缓慢滴加三氟乙酸酐，于室温下反应8～10h后，加入饱和碳酸氢钠溶液直至无气泡产生，得到反应混合液经分离纯化得到3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩；所述的3-氨基噻吩草酸盐、三乙胺、三氟乙酸酐的物质的量为1:1～5:1～3。
进一步，所述的二氯甲烷与所述的3-氨基噻吩草酸盐物质的量之比为20:1。
进一步，所述的混合液的后处理方法为：将混合液用乙酸乙酯萃取3次，并合并有机相，将有机相用饱和氯化钠溶液洗涤3次，加入无水硫酸钠干燥，抽滤，旋蒸溶剂得到3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩粗品，将得到的3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩粗品溶于二氯甲烷拌样过柱，以柱层析分离，以体积比4:1的二氯甲烷和石油醚为展开剂，得到3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩。
进一步，本发明所述的3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩应用于制备复合乳液。
再进一步，所述的应用为：将3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩与PVDC水性乳液以质量比1:50～4000的比例添加到PVDC水性乳液中，充分搅拌，混合均匀制得复合乳液。
进一步，优选的，本发明中所述的复合乳液中3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩与PVDC水性乳液以质量比1:300的比例混合，所述的PVDC乳液按照中国专利公开号CN104114585A实施例1的方法制备得到。
本发明通过将含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩溶于乙腈测得其紫外吸收光谱。
本发明通过分别测试复合涂布膜和PVDC涂布膜的水滴接触角对其疏水性能进行了表征。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供了一个新的含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩及其制备方法，3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩可以作为添加剂与PVDC乳液复合配制复合乳液，该复合乳液特别适用于涂布在PVC、PET、PCT等硬片上制成复合硬片，具有抗黄变能力强、疏水性好，水蒸气透过量低等优点。
附图说明
图1是实施例1中制备3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩的紫外吸收光谱。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩的制备过程为：
将9.92g(0.1mol)3-氨基噻吩草酸盐溶于128ml(2mol)二氯甲烷溶液中，在25.30g(0.25mol)三乙胺的作用下，得到游离态的3-氨基噻吩，然后将反应液冷却至0℃，缓慢滴加25.2g(0.12mol)三氟乙酸酐，于室温下反应2h后，加入饱和碳酸氢钠溶液直至无气泡产生，得到混合液；
将上述反应后的混合液用乙酸乙酯萃取3次，并合并有机相，将有机相用饱和氯化钠溶液洗涤3次，加入无水硫酸钠干燥，抽滤，旋蒸溶剂得到3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩粗品。将得到的3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩粗品溶于二氯甲烷拌样过柱，以柱层析分离，以体积比4:1的二氯甲烷和石油醚为展开剂，得到3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩，产率为65％。
复合乳液制备：
(1)按照中国专利公开号CN104114585A实施例1的方法制备PVDC乳液。具体地说，首先在容器中计量混合偏二氯乙烯(VDC)9000g、丙烯酸甲酯(MA)970g，丙烯酸(AA)30g，制作单体混合物；其次，向有玻璃衬层的耐压反应器内投入水10000g、十二烷基磺酸钠20g、过硫酸钠20g，进行脱气后保持反应器内温度恒定为50℃；然后向该耐压反应器内添加上述配制好的单体混合物1000g，反应约10小时后，在后续25小时内缓慢添加剩余的上述单体混合物9000g和十二烷基磺酸钠70g，并维持耐压反应器内温度恒定为50℃；待反应进行至耐压反应器内压力降低为0.1MPa，之后将其温度升高到60℃，并在减压下去除残留单体，得到PVDC乳液。
(2)将10g 3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩与3000g PVDC乳液以质量比的比例混合均匀配制复合乳液。
PVC/PVDC复合硬片的制作：
将PVC硬片(厚底约为250微米)表面经过电晕放电处理，在表面面涂一层2克/平方米的聚氨酯粘合剂，在热风循环干燥机中于80℃干燥15秒，面涂60克/平方米制得的复合乳液，在热风循环干燥机中于80℃干燥20秒,接着置于烘房内于50摄氏度熟化48小时，即完成了PVC/PVDC复合硬片的制作。
水蒸气透过量检测方法按GB1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》标准执行。性能评价结果见表1。
把PVC/PVDC复合硬片放在紫外光强度为3000uW/cm2的紫外灯下进行照射，在不同时间短下观察复合硬片的老化程度，结果见表2。
对比例
按照中国专利公开号CN104114585A实施例1的方法制备得到PVDC乳液。
将PVC硬片(厚底约为250微米)表面经过电晕放电处理，在表面面涂一层2克/平方米的聚氨酯粘合剂，在热风循环干燥机中于80℃干燥15秒，，面涂60克/平方米制得的PVDC乳液，在热风循环干燥机中于80℃干燥20秒,，接着置于烘房内于50摄氏度熟化48小时，完成PVC/PVDC复合硬片的制作。
表1紫外照射对PVC/PVDC复合硬片老化影响
Figure BDA0002281000430000051
表2紫外照射对PVC/PVDC复合硬片老化影响
Figure BDA0002281000430000061

Claims (3)

1.一种如式1所示的含氟噻吩衍生物3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩在制备PVDC复合乳液中的应用，
Figure FDA0002715329860000011
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的应用为：将3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩与PVDC水性乳液以质量比1:50～4000的比例添加到PVDC水性乳液中，充分搅拌，混合均匀制得复合乳液。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：所述的3-(N-三氟乙酰氨基)噻吩与PVDC水性乳液的质量为1：300。
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