一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法及应用技术

本发明专利技术提出了一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法及应用，以对甲基苯磺酰氯、HO—R—OH表示的二元醇、丙二酸二酯、R"‑OH表示的一元醇和氨气作为原料，得到多支链二元羧酸铵盐。本方法工艺路线新颖，原料简单易得，成本低；最终产物收率高、无副产物；所用溶剂可以回收循环使用。

【技术实现步骤摘要】
一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法及应用
本专利技术涉及化学合成领域，尤其涉及一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法及应用。
技术介绍
长碳链、多支链型的二元羧酸及其铵盐，具有优异的化成性能和极强的高温稳定性及化学稳定性。在如乙二醇等溶媒中具有溶解度大、电导率高、耐高温等特点。适于制造耐高温、耐高压、低漏电流、长寿命的高压铝电解电容器。然而，关于长碳链、多支链型的二元羧酸的制造方法中，现有技术普遍存在收率低、副产物多、而且成本高的问题。中国专利CN1602532A公开的制备方法为在金属醇盐的存在下，丙二酸二酯与卤代烷反应，得到烷基化丙二酸二酯，然后在金属醇盐的存在下，烷基化丙二酸二酯与二卤代烷反应，得到两个化合物的混合物，混合物再皂化、酸化、脱羧得到长碳链支链一元羧酸和二元羧酸的混合物。该方法的缺点是副产物一元羧酸比例高。中国专利CN103086871A公开的制备方法为在金属醇盐的存在下，长碳链直链型四羧酸酯与单卤代烷反应得到带支链的四羧酸酯，然后皂化、酸化、脱羧得到带支链的二元羧酸产物。该方法的缺点是原料长碳链直链四羧酸酯不易得，且原料成本比较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种原料易得、成本低、副产物少的多支链二元羧酸铵盐的制备方法及应用。本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法，包括以下步骤，1)在冰水浴条件下，将对甲基苯磺酰氯缓慢加入通式HO—R—OH表示的二元醇及溶剂混合物中反应，生成通式(1)的产物：其中，R表示(CH2)n，n为4～10的整数；2)向步骤1)中加入丙二酸二酯及碱，加热回流反应后加水分层，得到有机层，即为通式(2)的产物：R'表示烷基；3)在冰水浴条件下，将对甲基苯磺酰氯缓慢加入通式R"-OH表示的一元醇及溶剂混合物中反应，生成通式(3)的产物：R"表示烷基；4)向步骤3)中加入步骤2)得到的通式(2)的产物及碱，加热回流反应后加水分层，得到有机层，即为通式(4)的产物：5)将通式(4)表示的四羧酸酯加入碱皂化反应后，冷却，加酸进行酸化反应，分出有机层，有机层加入吡啶回流，进行脱羧反应，生成通式(5)所示的产物：6)将步骤5)得到的产物进行氨化反应得到多支链二元羧酸铵盐。在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤1)的反应温度为0-5℃，反应时间为3～5h，原料组分二元醇：对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1:2，所述溶剂为乙腈、二氯甲烷、吡啶中的至少一种。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤2)的反应温度为40-110℃，反应时间为3～5h，碱为碳酸钾、碳酸钠、金属醇盐中的至少一种，原料组分丙二酸二酯：通式(1)产物：碱的摩尔比为1:(1～1.2):(1～1.5)。在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤3)中，反应温度为0-5℃，反应时间为3～5h，原料组分一元醇：对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1:1，所述溶剂为乙腈、二氯甲烷、吡啶中的至少一种。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤4)的反应温度为40-110℃，反应时间为3～5h，碱为碳酸钾、碳酸钠、金属醇盐中的至少一种，原料组分通式(2)产物：通式(3)产物：碱的摩尔比为1:(1～1.2):(1～1.5)。更进一步优选的，所述步骤5)中，皂化反应回流温度为95～100℃，回流时间3～6小时，碱液为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种的水溶液。更进一步优选的，所述步骤5)中，酸化反应中无机酸为20～50％质量百分比的硫酸，反应终点为pH值小于1。更进一步优选的，所述步骤5)中，脱羧反应中吡啶：酸化后的四羧酸质量比为(1～1.5):1，回流温度为110-115℃，反应时间为3～5h。在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤6)中，氨化反应是通入氨气，反应终点的pH为7～8。第二方面，本专利技术第一方面所述的制备方法得到的多支链二元羧酸铵盐作为电解质在电解电容器工作电解液中的应用。本专利技术的多支链二元羧酸铵盐的制备方法及应用相对于现有技术具有以下有益效果：(1)本方法工艺路线新颖，原料简单易得，成本低；(2)最终产物收率高、无副产物；(3)所用溶剂可以回收循环使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例公开了一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法，包括如下步骤：1)在一个经充分干燥并具有搅拌、滴液漏斗、温度计的体积为2L的四口烧瓶中加入乙腈200g，1，4—丁二醇90.0g，降温至0℃，再从滴液漏斗中缓慢滴加对甲基苯磺酰氯381.4g与400g乙腈的混合液，滴加完毕后，保持温度在0-5℃，继续搅拌反应3h；2)向步骤1)中的烧瓶中加入丙二酸二乙酯160.2g、碳酸钠106.0g，升温至80℃，回流反应3h，蒸馏除去乙腈后加水分出有机层；3)在一个经充分干燥并具有搅拌、滴液漏斗、温度计的体积为2L的四口烧瓶中加入乙腈200g，乙醇46.1g，降温至0℃，再从滴液漏斗中缓慢滴加对甲基苯磺酰氯190.7g与200g乙腈的混合液，滴加完毕后，保持温度在0-5℃，继续搅拌反应3h；4)向步骤3)中的烧瓶中加入步骤2)得到的有机物和碳酸钠106.0g，升温至80℃，回流反应3h，蒸馏除去乙腈后加水分出有机层；5)将步骤4)中有机物加入到960g重量浓度为25％的氢氧化钠溶液中，升温至98℃左右，回流反应3h，将反应液过滤，用784g重量浓度为50％的稀硫酸进行酸化，终点为pH值小于1，分出有机层，加入吡啶300g，升温至110℃，回流反应3h，即可得到多支链二元羧酸；6)将上述多支链二元羧酸进行纯化，去除离子，得到2，7-二乙基辛二酸207.5g，收率为91.0％；稀释成重量浓度为20％的乙二醇溶液，通入氨气进行氨化，终点为pH值7.5，即制备得到2，7-二乙基辛二酸铵。实施例2本实施例公开了一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法，包括如下步骤：1)在一个经充分干燥并具有搅拌、滴液漏斗、温度计的体积为2L的四口烧瓶中加入乙腈200g，1，4—丁二醇90.0g，降温至0℃，再从滴液漏斗中缓慢滴加对甲基苯磺酰氯381.4g与400g乙腈的混合液，滴加完毕后，保持温度在0-5℃，继续搅拌反应3h；2)向步骤1)中的烧瓶中加入丙二酸二乙酯160.2g、碳酸钠106.0g，升温至80℃，回流反应3h，蒸馏除去乙腈后加水分出有机层；3)在一个经充分干燥并具有搅拌、滴液漏斗、温度计的体积为2L的四口烧瓶中加入乙腈200g，正丙醇60.1g，降温至0℃，再从滴液漏斗中缓慢滴加对甲基苯磺酰氯190.7g与200g乙腈的混合液，滴加完毕后，保持温度在0-5℃，继续搅拌反应3h；4)向步骤3)中的烧瓶中加入步骤2)得到的有机物和碳酸钠106.0g，升温至80℃，回流反应3h，蒸馏除去乙腈后加水分出有机层；5)将步骤4)中有机物加入到960g重量浓度为25％的氢氧化钠溶液中，升温至98℃左右，回流反应3h，将反应液过滤，用784g重量浓度为50％的稀硫酸进行酸化，终点为pH值小于1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，1)在冰水浴条件下，将对甲基苯磺酰氯缓慢加入通式HO—R—OH表示的二元醇及溶剂混合物中反应，生成通式(1)的产物：

【技术特征摘要】
1.一种多支链二元羧酸铵盐的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，1)在冰水浴条件下，将对甲基苯磺酰氯缓慢加入通式HO—R—OH表示的二元醇及溶剂混合物中反应，生成通式(1)的产物：其中，R表示(CH2)n，n为4～10的整数；2)向步骤1)中加入丙二酸二酯及碱，加热回流反应后加水分层，得到有机层，即为通式(2)的产物：R'表示烷基；3)在冰水浴条件下，将对甲基苯磺酰氯缓慢加入通式R"-OH表示的一元醇及溶剂混合物中反应，生成通式(3)的产物：R"表示烷基；4)向步骤3)中加入步骤2)得到的通式(2)的产物及碱，加热回流反应后加水分层，得到有机层，即为通式(4)的产物：5)将通式(4)表示的四羧酸酯加入碱皂化反应后，冷却，加酸进行酸化反应，分出有机层，有机层加入吡啶回流，进行脱羧反应，生成通式(5)所示的产物：6)将步骤5)得到的产物进行氨化反应得到多支链二元羧酸铵盐。2.如权利要求1所述的多支链二元羧酸铵盐的制备方法，其特征在于：所述步骤1)的反应温度为0-5℃，反应时间为3～5h，原料组分二元醇：对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1:2，所述溶剂为乙腈、二氯甲烷、吡啶中的至少一种。3.如权利要求1所述的多支链二元羧酸铵盐的制备方法，其特征在于：步骤2)的反应温度为40-110℃，反应时间为3～5h，碱为碳酸钾、碳酸钠、金属醇盐中的至少一种，原料组分丙二酸二酯：通式(1)产物：碱的摩尔比为1:(1～1.2):(1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，周宜海，陈丹，刘司齐，
申请(专利权)人：武汉海斯普林科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42