含金刚烷结构的胺类衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种含金刚烷结构的胺类衍生物及其制备方法和应用，其解决了现有技术存在的金刚烷及其衍生物在高聚物中应用较少的技术问题，本发明专利技术公开其分子式、制备方法和应用。本发明专利技术可以满足电子、复合材料的应用要求，并可以广泛应用于航空航天、国防军工等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于树脂改性剂、固化剂的制备
，尤其是设及含金刚烧结构的胺 类衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
金刚烧（Adamantane)化学名称为Ξ环巧，3,1，13, 7]癸烧，是由10个碳原子和16 个氨原子构成的环状四面体碳氨化合物，外观为无色晶体，烙点268°C，相对密度1. 07,折 光率1. 568,无毒、无味，易升华，不溶于水，微溶于苯。金刚烧的单元组成是椅式构像环己 烧，整个环系具有对称性及刚性特征。金刚烧是一种具备与金刚石构造相同结构的碳原子 数为10的脂环式碳水化合物，由于它的结构单位全部是椅子型状的环己烧，因此它具有结 构整齐，透明性和稳定性等优良的特点，通常情况下不与硝酸及高儘酸钟作用，但其分子中 的氨原子易发生SN1型亲核取代反应和SE2型亲电取代反应。另外，在一定条件下，金刚烧 分子也会发生骨架重排、氧化、烷基化等类型的反应，使得其在医药、功能高分子、润滑剂、 表面活性剂、催化剂、照相材料等方面具有广泛的用途，被誉为新一代精细化工原料。 由于金刚烧具有W上优异的特性，使其在功能材料邻域展现出广阔的应用前景， 如将金刚烧骨架引入聚醋、聚氨醋、聚酷胺、聚酷亚胺、聚酸、聚讽、聚乙締等聚合物的主链 或侧链，可明显改善聚合物的透光性、耐湿热性能、介电性能、耐候性能、耐光性能、热稳定 性性能、抗氧化性能、耐化学药品和有机溶剂腐蚀性能等。 在过去的几十年间，金刚烧化学研究有了长足的发展，它的许多独特的物理和化 学性能使其在很多领域都能得W应用，主要体现在应用于医药领域、应用于高级润滑油和 农用化学品的生产，金刚烧衍生物已经在不知不觉中渗透到我们日常生活里。但是金刚烧 及其衍生物在高聚物中的应用研究还较少，而且丰富金刚烧衍生物在高聚物中应用的方法 W及提高金刚烧衍生物的活性等技术还需要随着研究而进一步深化。
技术实现思路
阳〇化]本专利技术就是为了解决现有技术存在的金刚烧及其衍生物在高聚物中应用较少的 技术问题，提供一种含金刚烧结构的胺类衍生物及其制备方法和应用。 为此，本专利技术提供一种含金刚烧结构的胺类衍生物，其化学式如通式（I)所表 示： 式中，Ri、Rz表示CH2,CH2CH2,CH2CH2CH2,CHCHs，CHCH3CH2,CH2CHCH3,C(CH3)2， "邸3)2邸2，邸2(：(邸3)2邸2;尺3、尺4表示扎0扎邸3，(：1，6'，〔尸3，而和1?2，尺3和1?4可^是相同结 构，也可W是不同结构。 优选地，R郝R2,Rs和R巧相同结构。 本专利技术同时提供一种含金刚烧结构的胺类衍生物的制备方法，其通过金刚烧酪类 衍生物与对硝基面节反应，再经硝基还原制得。 优选地，含金刚烧结构的胺类衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤I:在烧瓶中加入磁力转子，苯酪100质量份和1. 2质量份无水Ξ氯化侣，将 冷凝回流装置和尾气吸收装置连接稳定，通入氮气防止苯酪在反应过程中氧化，然后升高 油浴溫度，苯酪预热烙化后，将15份1，3-二漠金刚烧加入烧瓶中均匀揽拌，然后油浴升溫， 反应后将15质量份1，3-二漠金刚烧加入烧瓶，加入后再继续恒溫反应，最后将其倒入热 水中揽拌洗涂，抽滤后将滤渣重复上步操作直到过滤后的滤液的颜色透明，滤渣经烘箱干 燥，得到浅粉色粉末；将上述浅粉色的粉末加入到烧瓶中，加入无水乙醇使产物饱和溶解 后，升溫；加入稀硫酸溶液，继续加热回流；反应结束后室溫冷却，结晶出的产物抽滤后，用 去离子水反复洗涂；干燥后用无水乙醇与去离子水混合液进行重结晶； 步骤II:在烧瓶中加入第一步产物20质量份，对硝基氯节25质量份，碳酸钟25 质量份和乙腊，升溫回流揽拌；反应结束后趁热抽滤，滤渣用无水乙醇揽拌洗涂，稀盐酸揽 拌洗涂两次，干燥后即得到目标产物； 步骤III:将第二步产物20质量份，0. 5质量份Pd/C，其中Pd的质量百分比含量为 10%，四氨巧喃和无水乙醇装入烧瓶；通入氮气后升溫，质量百份比浓度85%水合阱装入 恒压滴液漏斗并缓慢滴加，待反应稳定后在回流管上端用密封球封闭，保持反应压力揽拌； 反应结束后趁热过滤Pd/C，滤液旋蒸掉大部分溶剂后倒入去离子水中析出沉淀，减压抽滤 得颗粒状白色固体，干燥后得最终的目标产物。 专利技术同时提供一种含金刚烧结构的胺类衍生物作为促进剂对树脂进行改性的应 用。 优选地，树脂为双酪A型氯酸醋树脂、双酪E型氯酸醋树脂、双酪F型氯酸醋树脂、 双酪S型氯酸醋树脂、双酪Μ型氯酸醋树脂。 本专利技术同时提供一种含金刚烧结构的胺类衍生物作为固化剂对树脂进行固化的 应用。 优选的，环氧树脂为双酪A型环氧树脂、双酪F型环氧树脂、双酪S型环氧树脂、氨 化双酪A型环氧树脂、四甲基双酪A型环氧树脂、线性酪醒环氧树脂、多官能基缩水甘油酸 树脂、多官能基缩水甘油胺树脂。 本专利技术的效果为：1)合成方法简便，原料价格低廉，产率高且纯度可W达到95% W上。废液可W回收重复利用；2)通过调节氯酸醋主体树脂、添加剂之间的配比，提供一种 反应溫度降低、耐高溫性好、综合力学性能优异、适用期长的新型氯酸醋树脂体系；3)固化 后树脂耐湿热老化性、介电性能、介电性能等性能优异。 由于该类金刚烧胺类衍生物结构中苯胺含有活泼氨，所W该含金刚烧结构的胺类 衍生物既能作为部分树脂的促进剂进行改性，也能作为普通树脂固化剂使用，同时能作为 单体参与到其它聚合物的合成。本专利技术合成的金刚烧胺类衍生物具有合成周期短、产率高， 废液可循环再利用等优点，可W工业化生产。同时使用该含金刚烧结构的胺类衍生物改性 或者固化的树脂基体可W大幅度降低固化溫度，且具有优异的耐湿热性能、介电性能、耐化 学腐蚀性能及耐老化性能，完全可W满足电子、复合材料的应用要求，并可W广泛应用于航 空航天、国防军工等领域。 下面结合附图对本专利技术进行进一步的说明。【附图说明】 图1为本专利技术金刚烧衍生物合成路线图； 图2为本专利技术金刚烧衍生物红外图；图3为本专利技术最终产物核磁氨谱图； 阳0巧]图4为本专利技术最终产物核磁碳谱图； 阳0%] 图5为本专利技术最终产物质谱图。【具体实施方式】 通过W下实施例对本专利技术的实施方案进行详细说明。但本专利技术不限于W下实施 例。各实施例中，1,3-二漠金刚烧由武汉金诺化工有限公司生产；苯酪，无水Ξ氯化侣，乙 腊，碳酸钟，四氨巧喃，85%水合阱由北京化工厂生产；无水Ξ氯化侣，Pd/C(Pd10%)和对 硝基氯节由Aladdin提供。 阳0測实施例1W29]步骤I : 在干净的250ml的Ξ口圆底烧瓶中加入大小合适的磁力转子，lOOg苯酪和1. 2g 无水Ξ氯化侣，将冷凝回流装置和尾气吸收装置（水或者氨氧化钢稀溶液）连接稳定，通 入比氮气防止苯酪在反应过程中氧化，然后升高油浴溫度到60°C，苯酪预热烙化后，将15g 1，3-二漠金刚烧加入烧瓶中均匀揽拌，然后油浴升溫到80°C，反应2h。将15g1，3-二漠金 刚烧分2当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含金刚烷结构的胺类衍生物，其特征是其化学式如通式(Ⅰ)所示：式中，R1、R2表示CH2，CH2CH2，CH2CH2CH2，CHCH3，CHCH3CH2，CH2CHCH3，C(CH3)2，C(CH3)2CH2，CH2C(CH3)2CH2；R3、R4表示H，OH，CH3，Cl，Br，CF3，R1和R2，R3和R4可以是相同结构，也可以是不同结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，王安翔，何梅，陆志远，杨小平，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11