一种二茂铁基席夫碱及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种二茂铁基席夫碱及其制备方法与应用。所述二茂铁基席夫碱的化学结构式为：

A Ferrocenyl Schiff Base and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种二茂铁基席夫碱及其制备方法与应用
本专利技术涉及席夫碱合成领域，尤其涉及一种二茂铁基席夫碱及其制备方法与应用。
技术介绍
席夫碱化合物及其配合物由于其含有亚胺或甲亚胺特性基团（－RC=N－）的一类有机化合物，并具有电子效应，使其在抗菌研发、功能材料、催化领域等方面具有广泛的应用并具有重要的研究价值。二茂铁及其衍生物特殊的结构和芳香性体系使其具有较高的电化学反应活性，易修饰，其在工业、环保、医药、节能领域有着重要地位。在二茂铁分子上引入席夫碱结构可使整个分子的电子流动性变大，离域度增强，表现出特殊的性质。生物基材料是指利用可再生生物质，包括农作物、树木和其它植物及其残体和内含物为原料，通过生物、化学以及物理等手段制造的一类新型材料。主要包括生物塑料、生物基平台化合物、生物质功能高分子材料、功能糖产品、木基工程材料等产品，具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。然而，现有生物基材料的阻燃性能、阻隔性能和抑菌性能较差，限制了生物基材料的应用和推广。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种二茂铁基席夫碱及其制备方法与应用，旨在提供一种能够改善生物基材料的阻燃性能、阻隔性能和抑菌性能的化合物。一种二茂铁基席夫碱，其中，所述二茂铁基席夫碱的化学结构式为：。一种如上所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，包括步骤：将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应，制备化合物A，其中，所述化合物A的化学结构式：；将所述化合物A与三聚氰胺进行反应，制备化合物B，其中，所述化合物B的化学结构式：；将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应，制备得到二茂铁基席夫碱。所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，所述将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应中，所述季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷的物质的量比小于等于3:1。所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，所述将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应的反应温度为60-120℃。所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，所述将所述化合物A与三聚氰胺进行反应中，所述化合物A与三聚氰胺的物质的量比为1:1。所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，所述将所述化合物A与三聚氰胺进行反应的反应温度为60-120℃。所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，所述将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应中，所述化合物B与二茂铁二甲醛的物质的量比为1:1。所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，所述将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应的反应温度为60-120℃。一种如上所述的二茂铁基席夫碱的应用，其中，所述二茂铁基席夫碱用于对生物基材料的共混改性。所述的二茂铁基席夫碱的应用，其中，所述生物基材料为PLA材料、PBAT材料、生物基PE材料、生物基PP材料，生物基PET材料中的一种或多种。有益效果：本专利技术所述二茂铁基席夫碱是一种含阻燃元素的二茂铁基席夫碱化合物，是将含阻燃元素的化合物与二茂铁席夫碱结合起来，从而达到协同增强阻隔、阻燃和抗菌效果。进一步地，将所述二茂铁基席夫碱应用到对生物基材料的改性，能够改善生物基材料本身缺点，使其阻隔性能、阻燃性能和抗菌性均有巨大的提升。附图说明图1为本专利技术二茂铁基席夫碱的制备流程示意图。图2为本专利技术实施例1中PEPA、化合物A和化合物B的红外谱图。图3为本专利技术实施例1中化合物B和二茂铁基席夫碱的红外谱图。具体实施方式本专利技术提供一种二茂铁基席夫碱及其制备方法与应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种二茂铁基席夫碱，其中，所述二茂铁基席夫碱的化学结构式为：。本专利技术所述二茂铁基席夫碱是一种含阻燃元素的二茂铁基席夫碱化合物，具体是将含阻燃元素的化合物与二茂铁席夫碱结合起来，从而达到协同增强产品的阻隔效果、阻燃效果和抗菌效果。进一步地，将所述二茂铁基席夫碱应用到对生物基材料的改性，能够改善生物基材料本身缺点，使其阻隔性能、阻燃性能和抗菌性均有巨大的提升。进一步地，如图1所示，本专利技术还提供一种如上所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其中，包括步骤：S1、将季戊四醇磷酸酯（PEPA）与三氯氧磷（POCl3）进行反应，制备化合物A，其中，所述化合物A的化学结构式：；S2、将所述化合物A与三聚氰胺进行反应，制备化合物B，其中，所述化合物B的化学结构式：；S3、将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应，制备得到二茂铁基席夫碱。本专利技术首先是笼状磷酸酯化合物PEPA与三氯氧磷进行反应制备化合物A，再由化合物A与三聚氰胺反应制备化合物B，最后通过所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应，制备得到具有阻隔、阻燃和抗菌效果的二茂铁基席夫碱。具体地，本专利技术所述二茂铁基席夫碱的制备方法，包括：制备化合物A：将PEPA加入到乙腈溶液中，得到混合溶液，搅拌均匀后逐滴滴加POCl3于所述混合溶液中，在一定温度下搅拌一段时间，冷却，过滤，旋转蒸发，得化合物A；制备所述化合物A的反应式为：其中，所述季戊四醇磷酸酯（PEPA）也即是1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷，其分子呈高度对称的笼形结构，具有一定的阻燃效果。所述化合物A中只含一个氯原子。在制备所述化合物A的反应过程中，两个所述季戊四醇磷酸酯取代了三氯氧磷中的两个氯原子，从而使得到的化合物A中只含有一个氯原子。优选地，所述季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷的物质的量比为小于3:1，有利于提高化合物A的产率。优选地，所述将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应的反应温度为60-120℃，反应时间为3-48h，有利于化合物A的制备。制备化合物B：称取一定量的三聚氰胺溶于乙腈溶液中，搅拌均匀后添加一定量的化合物A，在一定温度下搅拌一段时间，冷却，过滤，旋转蒸发，得化合物B；制备所述化合物B的反应式为：其中，所述化合物B是一种含伯铵化合物。在制备化合物B的过程中，三聚氰胺取代了化合物A中唯一的氯原子，从而制备得到含伯铵化合物B。优选地，所述化合物A与三聚氰胺的物质的量比为1:1，保证化合物A具有较高的转化率。优选地，所述将所述化合物A与三聚氰胺进行反应的反应温度为60-120℃，反应时间为3-48h，有利于提高化合物B的产率。制备二茂铁基席夫碱：在惰性气体保护下，将化合物B加入到三口反应瓶中，再加入适量的无水乙醇搅拌溶解，缓慢滴加二茂铁二甲醛的无水乙醇溶液，冷却、抽滤后得到滤饼，将所述滤饼用无水乙醇重结晶三次，真空干燥得到了二茂铁基席夫碱化合物。制备所述二茂铁基席夫碱的反应式为：优选地，所述惰性气体为氮气，用于对所述二茂铁基席夫碱的制备反应进行保护。优选地，所述将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应中，所述化合物B与二茂铁二甲醛的物质的量比为1:1。优选地，所述将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应的反应温度为60-120℃，反应时间为3-48h。此外，本专利技术通过用无水乙醇对所述滤饼进行重结晶，除去产物中的杂质，提高了二茂铁基席夫碱的纯度。进一步地，本专利技术还提供一种如上所述的二茂铁基席夫碱的应用，其中，所述二茂铁基席夫碱用于对生物基材料的共混改性。本专利技术将所述二茂铁基席夫碱应用到对生物基材料的改性，能够改善生物基材料本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二茂铁基席夫碱，其特征在于，所述二茂铁基席夫碱的化学结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种二茂铁基席夫碱，其特征在于，所述二茂铁基席夫碱的化学结构式为：。2.一种如权利要求1所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其特征在于，包括步骤：将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应，制备化合物A，其中，所述化合物A的化学结构式：；将所述化合物A与三聚氰胺进行反应，制备化合物B，其中，所述化合物B的化学结构式：；将所述化合物B与二茂铁二甲醛进行反应，制备得到二茂铁基席夫碱。3.根据权利要求2所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其特征在于，所述将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应中，所述季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷的物质的量比小于等于3:1。4.根据权利要求2所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其特征在于，所述将季戊四醇磷酸酯与三氯氧磷进行反应的反应温度为60-120℃。5.根据权利要求2所述的二茂铁基席夫碱的制备方法，其特征在于，所述将所述化合物A与...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐武飞，陈寿，彭晓华，谷晓昱，张胜，聂俊，刘晓东，
申请(专利权)人：深圳市通产丽星股份有限公司，北京化工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44