己二酸二酰肼(ADH)是一种白色结晶固体,具有对称的分子结构,可溶于水,是一种双功能团化合物。ADH作为一种良好的交联剂,可以与羰基发生交联反应,例如与透明质酸交联应用于医药学领域,与双丙酮丙烯酰胺交联应用于水性树脂等。随着环境法规对涂料中挥发性有机物质的限制越来越严格,水性涂料得到了广泛研究和快速发展,已经在许多应用领域中部分或全部替代了传统的溶剂型涂料。未来,随着人们生活质量的提高和行业技术的进步,水性涂料的生产成本将不断降低,其发展前景非常广阔。
己二酸二酰肼主要用于环氧粉末涂料的固化剂、涂料助剂、金属减活剂以及其他高分子助剂和水处理剂。
己二酸二酰肼的制备方法主要有两种,分别是一步法和两步法。一步法是通过己二酸和水合肼的直接反应来合成ADH。两步法则包括酯化反应和酰肼化反应两个步骤。其中,一步法操作简单易行,但收率较低;而两步法存在一些问题,如使用浓硫酸催化剂会产生有机废水和环境危害等。因此,寻找一种优化的制备方法仍然是一个挑战。
一种优化的制备己二酸二酰肼的方法包括以下步骤:将己二酰胺和丁酮连氮放入反应釜中,加热搅拌使其溶解,然后缓慢滴加水,控制反应温度并进行精馏,最后通过重结晶、洗涤和干燥得到己二酸二酰肼成品。
在上述步骤中,己二酰胺和丁酮连氮的摩尔比为1:2~4,己二酰胺和水的摩尔比为1:4~6。
己二酸二甲酯,简称DMA,英文名Dimethyl adipate,是一种无色透明液体,常用于合成中间体、医药、香料的原料,增塑剂和高沸点溶剂等。
己二酸二甲酯和二乙醇胺反应,生成烷羟基酰胺类固化剂-HAA,可用作粉末涂料的固化剂。HAA是粉末涂料原材料中增长最快的品种之一。
热固性粉末涂料行业近年来蓬勃发展,常用树脂为环氧树脂和聚酯树脂,常用固化剂为TGIC和HAA。HAA具有优异的性能,可替代成本更高的固化剂。
己二酸二甲酯与水合肼酰肼化,可得到高纯度己二酸二酰肼。ADH可用作环氧粉末涂料固化剂、涂料助剂、金属减活剂等其他高分子助剂。
此外,己二酸二甲酯还可用于合成农药和关节炎药物,以及作为高沸点溶剂用于各个行业。
酰肼类化合物是一种非常重要的精细化学品,具有广泛的应用领域。在医药领域,芳香族酰肼类化合物可用于制备免疫抑制剂。在材料领域,己二酸二酰肼可作为涂料固化剂、水性涂料助剂,同时也是室内甲醛吸附剂。在农业科学领域,双酰肼类化合物可作为害虫抑制剂,用于抑制害虫繁殖。此外,酰肼类化合物还是一类重要的有机合成中间体,如棕榈酸酰肼可用作医药合成中间体。
制备棕榈酸酰肼的步骤如下:在装有磁子的三口瓶中加入十六酸乙酯和80%水合肼,加热并开启搅拌,回流半小时。控制反应体系温度和精馏柱顶端温度,反应6小时后停止加热和搅拌。进行减压蒸馏,得到棕榈酸酰肼产品。
根据实验结果,棕榈酸酰肼的产率为97%。通过1HNMR和MS分析,可以得到棕榈酸酰肼的结构和质谱信息。
[1] CN201310356946.7一种酰肼类化合物的制备方法
羧酰肼是一种固态的结晶物质,通常在室温下存在。它在聚氨酯粘合剂中的溶解性非常低。然而,令人惊奇的是,当在足够低的温度下进行固化时,羧酰肼可以作为可固化的聚氨酯组合物的组成成分,而不会构成聚氨酯聚合物。这为制造粘合连接体提供了新的可能性。
含有羧酰肼的聚氨酯粘合剂可以在适当的温度范围内热分解,从而实现脱粘。这种脱粘现象在实际应用温度下尤为明显,尤其是在使用优选的羧酰肼时。通过使用特别优选的多羧酰肼,还可以实现具有良好储存稳定性的单组分湿固化聚氨酯粘合剂。壬二酸二酰肼是一种羧酰肼,可用于医药合成中间体和粘合剂的制备。
利用多羧酰肼HY可以制备单组分聚氨酯粘合剂,该粘合剂在约60℃的温度下具有良好的储存性能。在本发明中,羧酰肼是固化聚氨酯粘合剂的组成成分,以游离形式存在,即具有化学不变的酰肼基,并且不会构成粘合剂的聚氨酯聚合物,而是以固体形式分散其中。当加热粘合剂时,羧酰肼与聚氨酯聚合物开始反应。草酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、己二酸二酰肼、辛二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、十二烷二羧酸二酰肼和间苯二甲酸二酰肼是特别适合作为多羧酰肼HY的选择。
[1] CN201080032287.6 羧酰肼用于聚氨酯粘合剂脱粘的用途
3,5-二甲氧基苄胺是一种伯胺,广泛应用于化工、医药、农药、造纸、纺织等行业。为了实现伯胺的可持续、高选择性合成,我们提出了一种制备方法。
制备方法如下:将7mmol的3,5-二甲氧基苯甲醛、70mL浓度为2mol/L的氨的甲醇溶液和140mg的墨烯包裹镍-氧化镍催化剂混合加入高压反应釜,再通入氢气,控制体系氢气压力为2MPa、搅拌速率为800rpm,90℃反应4h,得到3,5-二甲氧基苄胺(收率为95%)。
3,5-二甲氧基苄胺的应用之一是制备近红外光响应自修复涂层。制备方法如下:
S1:将0.01-20份的光热填料以及胺基摩尔比为1:0-1:4的第一胺类固化剂和第二胺类固化剂混合;
S2:将100份环氧树脂在80-120℃下加热10min;
S3:将步骤S1得到的混合液与步骤S2中加热后的环氧树脂混合、摇匀;
S4:将步骤S3得到的环氧树脂混合物使用旋涂法制备涂层,所用基板为玻璃、铝片或钢板,旋涂速度为400-5000rpm,旋涂时间为30s以上;
S5:将旋涂好的基板进行固化,固化温度60-140℃,固化时间为1-24h。
进一步,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,第一胺类固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、间苯二胺和己二酸二酰肼中的任一种,第二胺类固化剂为苄胺、4-氯苄胺、4-溴苄胺、4-氟苄胺、2-氯苄胺、2-溴苄胺、2-氟苄胺、2-甲氧基苄胺、3-甲氧基苄胺、4-甲氧基苄胺、3-氯-3-氟苄胺、2-氯-5氟苄胺、3,5-二氯苄胺、3,5-二氟苄胺、2,4-二氟苄胺、3,4-二甲基苄胺、2,5-二甲氧基苄胺、2,3-二氯苄胺、2,5-二氟苄胺、3-氟苄胺、4-(三氟甲基)苄胺、3-溴苄胺、3,5-二甲氧基苄胺等。
[1] [中国发明] CN201911289363.0 一种催化醛酮类化合物还原胺化制备伯胺的方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201610098530.3 一种近红外光响应自修复涂层及其制备方法
5-羟基-2-戊酮是一种无色透明液体,可与水混溶,溶于乙醇和乙醚。它的化学式为C5H10O2,分子量为102.1317,密度接近水,沸点为203.99℃,折射率为1.437(lit.)。它是可燃物质,避免接触明火、高温和强氧化剂,燃烧时会产生刺激性烟雾。
合成5-羟基-2-戊酮的方法如下:
1. 将丙酮和乙烯加入碱性催化剂中,丙酮发生羰基加成反应,生成3-甲基戊烯酮;
2. 将3-甲基戊烯酮和过氧化氢加入反应体系中,过氧化氢氧化3-甲基戊烯酮的双键,生成3-羟基戊酮;
3. 将3-羟基戊酮和硫酸催化剂一起加入高温反应器中,硫酸催化剂促使3-羟基戊酮分子内发生缩合反应,生成5-羟基-2-戊酮。
5-羟基-2-戊酮的主要用途包括:
1)医药工业:用作磷酸氯喹、维生素B1的中间体,用于生产抗疟药氯喹磷酸盐。
2)封端剂。
3)聚合物材料制备:通过引入5-羟基-2-戊酮合成一种在分子主链中含酮羰基的聚氨酯预聚体,分散乳化后加入己二酸二酰肼混合制备出常温自交联的水性聚氨酯乳液。
4)车用安全警示装置:使用由5-羟基-2-戊酮制备的导热胶固定LED光源和散热结构,保证LED光源的长期使用。
5)防腐剂生产:用于防腐剂的制备,可在不损伤牛蛙肉营养成分的同时保持牛蛙肉的鲜嫩质感。
6)原料合成离子型交联剂:以5-羟基-2-戊酮为起始原料,通过封闭反应和离子化反应制备离子型交联剂,增加水性聚氨酯的应用范围。
[1]杨坤.聚硅氧烷改性自交联水性聚氨酯的制备和性能研究[D].北京化工大学,2018.DOI:10.7666/d.Y3389514.
[2]苟小青.常温自交联型水性聚氨酯的制备与性能研究[J].涂料技术与文摘, 2018, 039(012):20-23.
[3]张宇峰.车用安全警示装置:CN201510965943.2[P].CN105482772A.
[4]王彩霞.一种牛蛙肉制品用防腐剂:CN201510258862.9[P].CN104798869A.
[5]邬元娟,滕晶,张树秋,等.一种离子型交联剂的合成方法:CN201410254085.6[P].
6-苯基己酸是一种酸类有机物,常用于医药中间体的制备。下面将介绍两种制备方法。
首先,将2-苯甲酰基环戊酮(30毫摩尔,1.0当量)悬浮在氢氧化钾(90毫摩尔,3.0当量)和水组成的溶液中。将反应体系加热至回流状态,保持回流直至反应体系变成均一相。冷却至室温后,用盐酸调节体系的pH值至4,以沉淀出化合物6-氧代-6-苯基己酸。通过异丙醇重结晶可以得到纯的6-氧代-6-苯基己酸。
然后,将6-氧代-6-苯基己酸溶于乙醇中,加入10%钯/碳催化剂。将反应体系置于氢气气氛下,加热反应。经过一定时间后,过滤并浓缩滤液,得到苯已酸。
第一步,合成5-苯甲酰基戊酸乙酯。在烧瓶中加入苯和无水三氯化铝,冰盐浴下搅拌混合。缓慢滴加己二酸单乙酯酰氯,回流反应后冷却。将反应液与冰水和盐酸混合液进行处理,用乙酸乙酯萃取有机相,经过洗涤和干燥,得到5-苯甲酰基戊酸乙酯。
第二步,合成苯已酸。将一缩二乙二醇、5-苯甲酰基戊酸乙酯和80%水合肼混合加热回流。降温后,加入80%氢氧化钠水溶液,再次加热反应。冷却后,用稀盐酸酸化混合物,抽滤得到苯已酸。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN201010034402.5 6/7-(杂)芳基-N-羟基己/庚酰胺化合物及其制备方法
[2] 董荔,张书文,路红凯,石敏瑜.1-溴-6-苯基己烷的合成研究[J].精细与专用化学品,2010,18(07):29-31.