缩醛取代葡萄糖酰胺及制备方法与用途技术

本发明专利技术公开了一种无卤缩醛取代葡萄糖酰胺及其制备方法与应用，无卤缩醛取代的葡萄糖酰胺，是以式(I)所示：

Acetal substituted glucose amide, preparation method and use thereof

The invention discloses a halogen-free acetal substituted glucose amide, a preparation method and an application thereof, wherein the halogen-free acetal substituted glucose amide is shown in the formula (I):

【技术实现步骤摘要】
缩醛取代葡萄糖酰胺及制备方法与用途
本专利技术属于精细化工
，具体涉及一种缩醛取代葡萄糖酰胺及制备方法与应用。
技术介绍
超分子凝胶是指由低分子量凝胶因子(分子量<3000)通过非共价键相互作用(如：氢键、范德华作用、π-π堆积作用、疏水效应、静电作用等)自组装形成的介于液体和固体之间的一种软材料。由于非共价键的动态可逆性，超分子凝胶的形成和解聚可以很容易地发生，这赋予了该类软材料优异的热加工性、可回收利用性、自修复性及对环境的刺激响应性。凝胶推进剂具有稳定性高、安全环保及方便使用等优点，兼具了液态燃料的高比冲力、推力控制范围广的优点及固体燃料便于存储、使用安全的优点。Santos等利用煅烧SiO2分别与JP-8、RP-1两种高密度碳氢燃料混合生成凝胶(EngineeringLetters，2010，18,41)。Manisha等利用商品化的无机氢化蓖麻油凝胶航空煤油JetA1(ActaChim.Sin.2012,70,200)。Jyoti等以SiO2与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为混合凝胶因子加入琼脂凝胶了环境友好型燃料甲醇胺，并提出了理想的燃料凝胶应具有性质：剪切变稀、存在一定的屈服应力及触变性(JournalofEnergeticMaterials,2016，34，260)。中国专利CN104478847A公布了一种缩醛取代的葡萄糖酰胺凝胶因子在多种有机溶剂以及相变材料中形成的凝胶有触变行为，然而凝胶因子结构上含有氯元素。然而，含氯有机化合物具有一定的阻燃性，而且在燃烧时会产生腐蚀性气体并污染环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不含有卤的缩醛取代葡萄糖酰胺。本专利技术的第二个目的是提供一种不含有卤的缩醛取代葡萄糖酰胺的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种不含有卤的缩醛取代葡萄糖酰胺与JP-10制备的超分子凝胶。本专利技术的第四个目的是提供一种不含有卤的缩醛取代葡萄糖酰胺与JP-10制备的超分子凝胶用于固体燃料推进剂的用途。本专利技术的第五个目的是提供一种不含有卤的缩醛取代葡萄糖酰胺与正己烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、邻二氯苯或硝基苯制备的超分子凝胶。本专利技术的第六个目的是提供一种不含有卤的缩醛取代葡萄糖酰胺与正己烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、邻二氯苯或硝基苯制备的超分子凝胶用于制备涂料或油漆的用途。本专利技术的技术方案概述如下：缩醛取代葡萄糖酰胺，是以式(I)所示：其中n＝8、9、10、12、14、16或18。上述缩醛取代葡萄糖酰胺的I制备方法，包括如下步骤：2,4-苯亚甲基-D-葡萄糖酸甲酯II与CnH2n+1NH2反应，得到缩醛取代葡萄糖酰胺I，反应式如下：所述n＝8、9、10、12、14、16或18。缩醛取代葡萄糖酰胺制备的超分子凝胶，用下述方法制成：将缩醛取代葡萄糖酰胺I加入JP-10中，使含量为0.1-30mg/mL，加热溶解，静置冷却至室温。上述超分子凝胶用于固体燃料推进剂的用途。另一种缩醛取代葡萄糖酰胺制备的超分子凝胶，用下述方法制成：将缩醛取代葡萄糖酰胺I加入正己烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、邻二氯苯或硝基苯中，使含量为0.1-30mg/mL，加热溶解，静置冷却至室温。上述另一种超分子凝胶用于制备涂料或油漆的用途。本专利技术缩醛取代的葡萄糖酰胺在溶剂中形成的超分子凝胶具有热可逆性和触变性，触变后的瞬时回复率高，触变过程可逆并且可以重复。本专利技术的类凝胶因子用于制备具有触变性的燃料凝胶领域中。超分子凝胶可以制备涂料、墨水和润滑剂。附图说明图1为用C8制备的超分子凝胶。图2为用C8与JP-10制成的超分子凝胶的热可逆行为及触变行为。图3为C8在JP-10中形成超分子凝胶的应变扫描数据图。图4为C8在JP-10中形成超分子凝胶的粘度图。图5为C8在JP-10中形成超分子凝胶的触变性数据图。图6为C8在JP-10中形成干凝胶的微观形貌图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1本专利技术所用原料2,4-苯亚甲基-D-葡萄糖酸甲酯(II)用下述方法制成：在室温下向装有机械搅拌、温度计的500mL四口瓶中加入50wt％D-葡萄糖酸水溶液108g(D-葡萄糖酸0.55mol)，甲醇50mL，浓盐酸100mL，以200转/分钟转速搅拌。加入苯甲醛的甲醇溶液(将27g(0.50mol)的苯甲醛溶于150mL甲醇中)，反应4h后体系开始变粘稠，继续以200转/分钟转速搅拌反应20h，反应完毕后向体系中加入热的二氯甲烷反复洗涤，至滤液pH6-7，抽干得到粗品，烘干得固体30.9g。将干燥后的粗品倒入乙醇中，加热至80℃，搅拌至完全溶解，将溶液趁热抽滤，取滤液冷却重结晶，得到产品II23.3g。产率为16％，熔点为191-191.6℃。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ7.51-7.48(d，2H，Ar-H)，7.41-7.35(m，3H，Ar-H)，5.61(s，1H，OCHO)，4.95-4.91(d，1H，OH)，4.77-4.73(d，1H，OH)，4.71(d，1H，CH2)，4.46-4.43(t，1H，OH)，4.01-3.98(d，1H，CH)，3.79(d，1H，CH2)，3.68(s，3H，CH3)，3.64(m，1H，CH)，3.58-3.52(m，1H，CH)，3.44-3.36(m，1H，CH)，3.32(s，1H，CH)。实施例2缩醛取代葡萄糖酰胺的制备方法，包括如下步骤：以4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂，2,4-苯亚甲基-D-葡萄糖酸甲酯(II)和脂肪族一元胺为原料，甲醇为溶剂的条件下合成了缩醛取代的葡萄糖酰胺分子(I)，反应方程式如下所示。n＝8、9、10、12、14、16或18。实施例3缩醛取代葡萄糖酰胺(I，n＝8，简称C8)的制备：在10℃下向装有机械搅拌、温度计的250mL四口瓶中加入4.17g(0.014mol)2,4-苯亚甲基-D-葡萄糖酸甲酯(II)，甲醇50mL为溶剂，DMAP0.01g(0.008mmol)为催化剂，搅拌30min后加入正辛胺5.42g(0.042mol)搅拌过夜。反应完毕后向体系中加入30mL水，搅拌2h后抽滤，滤饼用甲醇洗涤抽干得到粗品。将粗品在20mL甲醇中回流30min后，冷却至室温，搅拌1h后抽滤，滤饼用甲醇洗涤，烘干得3.3g。化合物2,4-(苯亚甲基)-D-葡萄糖酰胺(C8)，产率为64.1％，熔点为171.2℃。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：7.57(m，2H，Ar-H)，7.39(m，2H，Ar-H)，7.38(d，1H，Ar-H)，7.31(d，1H，CONH)，5.65(s，1H，OCHO)，4.35(s，2H，OH)，4.01(s，1H，OH)，3.75(d，1H，CH)，3.65(s，1H，CH)，3.56(d，1H，CH)，3.42(m，1H，CH)，2.60-2.50(m，4H，CH2)，1.45-1.20(m，12H，CH2)，0.90-0.80(m，3H，CH3)。实施例4缩醛取代葡萄糖酰胺(I，n＝18，简称C18)的制备方法：在10℃下向装有机械搅拌、温度计的250mL四口瓶中加入4.17g(0.014mol)2,4-苯亚甲基-D-葡萄糖酸甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
缩醛取代葡萄糖酰胺，其特征是以式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.缩醛取代葡萄糖酰胺，其特征是以式(I)所示：其中n＝8、9、10、12、14、16或18。2.权利要求1的缩醛取代葡萄糖酰胺的制备方法，其特征包括如下步骤：将2,4-苯亚甲基-D-葡萄糖酸甲酯(II)与CnH2n+1NH2反应，得到缩醛取代葡萄糖酰胺(I)，反应式如下：所述n＝8、9、10、12、14、16或18。3.权利要求1的缩醛取代葡萄糖酰胺制备的超分子凝胶，其特征是用下述方法制成：将缩醛取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝，宋健，陈安琪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12