腰果酚席夫碱类抗氧剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种腰果酚席夫碱类抗氧剂，其包含具有下式所示结构的化合物：

Cardanol Schiff base antioxidant and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
腰果酚席夫碱类抗氧剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种抗氧化剂，特别是涉及一种腰果酚席夫碱类抗氧剂及其制备方法与应用。
技术介绍
腰果酚是腰果壳液的主要成分，具有天然的抗氧化特性，被用作石化来源的烷基酚的替代物已经广泛应用于食品、润滑剂、聚合物和橡胶工业。腰果壳油是腰果生产的重要农副产品，来源广泛，储量巨大。因此，采用该类产量丰富且成本低廉的天然腰果酚类化合物为原料合成生物基抗氧剂，符合绿色化学的定义以及国家可持续发展战略要求，是拓展腰果酚应用领域的一个重要方向。腰果酚主要是间十五烷基酚，具有一定的抗氧化作用，但其抗氧化活性比商业上用量最大的酚类抗氧剂2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)要低得多，要实现腰果酚作为抗氧剂在材料方面的实际应用，就必须提高它的抗氧活性。近年来，提高腰果酚类的抗氧化性能的方法主要包括：(1)叔丁基烷基化以得到类似受阻酚结构【PaivaG.M.S.等，JournalofThermalAnalysisandCalorimetry，2015，120(3)：1617-1625.】；(2)引入经典的抗氧化元素磷，如磷酸酯化；【M.A.deSousaRiosandS.E.Mazzetto，FuelProcessingTechnology，2012，96，1-8.】(3)同时引入磷和硫元素，可较大程度地提高抗氧化性能；【R.Amorati等，OrgBiomolChem，2011，9，1352-1355.】(4)通过形成氧一硫杂环，引入抗氧化性较强的儿茶酚结构；【S.K.PathakandB.S.Rao，JournalofAppliedPolymerScience，2006，102，4741-4748.】(5)对侧链双键进行环氧化改性【CN105219458】等。现有的这些腰果酚基抗氧剂的抗氧化性能比腰果酚有一定提升，但提升幅度有限，尤其是在多功能化方面还亟待研究；而且其制备工艺操作繁琐、合成步骤多、工艺条件苛刻、成本高昂。抗氧剂之间的协同作用是提高润滑油抗氧化性能行之有效的方法，已经广泛应用于润滑油工业，如受阻酚与二苯胺物理混合产生的分子间协同，比单独使用时的起始氧化时间延长了1.5倍。例如，US2010084607A1、US2016115117A1、WO2015077635A2等公开了分子内协同提高抗氧化性的酚-胺型抗氧剂。随着润滑油升级换代和环境保护要求日趋严格，抗氧剂除了绿色化和高效化，还向耐高温和多功能化方向发展以减少添加剂种类与用量，从而降低成本。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种腰果酚席夫碱类抗氧剂，该腰果酚席夫碱类抗氧剂绿色、环保低毒、多功能化，具有优异的抗氧化性能、良好的热稳定性和抗腐蚀性。本专利技术的另一目的在于提供一种制备所述腰果酚席夫碱类抗氧剂的方法。本专利技术的又一目的在于提供所述腰果酚席夫碱类抗氧剂的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种腰果酚席夫碱类抗氧剂，包含具有下式I所示结构的化合物：其中，R选自下式II、式III、式Ⅳ或式V所示的结构：R1选自H或下式Ⅵ所示的结构：本专利技术实施例还提供了一种腰果酚席夫碱类抗氧剂的制备方法，包括至少使腰果酚的醛衍生物与芳胺和/或芳胺衍生物在液相反应体系中且适合进行席夫碱反应的条件下反应，制得所述腰果酚席夫碱类抗氧剂。本专利技术实施例还提供了一种组合物，包括所述的腰果酚席夫碱类抗氧剂。较之现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例提供的腰果酚席夫碱抗氧剂，使用可再生的腰果酚为原料之一，腰果酚席夫碱抗氧剂绿色、环保低毒、多功能化，具有优异的抗氧化性能、良好的热稳定性和抗腐蚀性，大大优于商业抗氧化剂。附图说明图1是本专利技术腰果酚席夫碱抗氧剂和酚类、胺类抗氧剂的TGA对比图；图2是本专利技术实施例1中2-羟基-4-十五烷基苯甲醛的1HNMR谱图(DMSO-d6，400MHz)；图3是本专利技术实施例1中2-羟基-4-十五烷基苯甲醛的13CNMR谱图(DMSO-d6，100MHz)；图4是本专利技术实施例2腰果酚席夫碱抗氧剂的1HNMR谱图(DMSO-d6，400MHz)；图5是本专利技术实施例2腰果酚席夫碱抗氧剂的13CNMR谱图(DMSO-d6，100MHz)；图6是本专利技术实施例3腰果酚席夫碱抗氧剂的1HNMR谱图(DMSO-d6，400MHz)；图7是本专利技术实施例3腰果酚席夫碱抗氧剂的13CNMR谱图(DMSO-d6，100MHz)；图8是本专利技术实施例4腰果酚席夫碱抗氧剂的1HNMR谱图(DMSO-d6，400MHz)；图9是本专利技术实施例4腰果酚席夫碱抗氧剂的13CNMR谱图(DMSO-d6，100MHz)；图10是本专利技术实施例5腰果酚席夫碱抗氧剂的1HNMR谱图(DMSO-d6，400MHz)；图11是本专利技术实施例5腰果酚席夫碱抗氧剂的13CNMR谱图(DMSO-d6，100MHz)。具体实施方式针对现有技术的诸多缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。但是，应当理解，在本专利技术范围内，本专利技术的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方方案。限于篇幅，在此不再一一累述。其中，所述的腰果酚席夫碱类抗氧剂是指在一个抗氧剂分子中同时具有腰果酚和芳胺结构单元的以席夫碱键相连的复合型抗氧剂。作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的系一种腰果酚席夫碱类抗氧剂，包含具有下式I所示结构的化合物：其中，R选自下式II、式III、式Ⅳ或式V所示的结构：R1选自H或下式Ⅵ所示的结构：在一些实施方案中，所述腰果酚席夫碱类抗氧剂包含下式1a、1b、2a、2b所示化合物中的任意一种或两种以上的组合：作为本专利技术技术方案的另一个方面，其所涉及的系一种腰果酚席夫碱类抗氧剂的制备方法，包括：至少使腰果酚的醛衍生物与芳胺和/或芳胺衍生物在液相反应体系中且适合进行席夫碱反应的条件下反应，制得所述腰果酚席夫碱类抗氧剂。在一些实施方案中，包括：使腰果酚的醛衍生物、芳胺和/或芳胺衍生物及席夫碱反应催化剂于液相反应介质中且适合进行席夫碱反应的条件下混合反应，制得所述腰果酚席夫碱类抗氧剂。在一些实施方案中，所述腰果酚的醛衍生物包括2-羟基-4-十五烷基苯甲醛。在一些实施方案中，所述芳胺和/或芳胺衍生物包括苯胺、对苯二胺、二苯胺、间胺基二苯胺、邻胺基二苯胺、对胺基二苯胺、对二胺基二苯胺和以上芳胺的烷基化衍生物中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述芳胺和/或芳胺衍生物包括对苯二胺、对胺基二苯胺、对二胺基二苯胺中的任意一种或两种以上的组合。更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腰果酚席夫碱类抗氧剂，其特征在于包含具有下式I所示结构的化合物：/n

【技术特征摘要】
1.一种腰果酚席夫碱类抗氧剂，其特征在于包含具有下式I所示结构的化合物：



其中，R选自下式II、式III、式Ⅳ或式V所示的结构：



R1选自H或下式Ⅵ所示的结构：





2.如权利要求1所述的腰果酚席夫碱类抗氧剂，其特征在于，所述腰果酚席夫碱类抗氧剂包含下式1a、1b、2a、2b所示化合物中的任意一种或两种以上的组合：





3.权利要求1-2中任一项所述的腰果酚席夫碱类抗氧剂的制备方法，其特征在于包括：至少使腰果酚的醛衍生物与芳胺和/或芳胺衍生物在液相反应体系中且适合进行席夫碱反应的条件下反应，制得所述腰果酚席夫碱类抗氧剂。


4.如权利要求3所述的腰果酚席夫碱类抗氧剂的制备方法，其特征在于包括：使腰果酚的醛衍生物、芳胺和/或芳胺衍生物及席夫碱反应催化剂于液相反应介质中且适合进行席夫碱反应的条件下混合反应，制得所述腰果酚席夫碱类抗氧剂。


5.如权利要求3所述的腰果酚席夫碱类抗氧剂的制备方法，其特征在于：所述腰果酚的醛衍生物包括2-羟基-4-十五烷基苯甲醛；和/或，所述芳胺和/或芳胺衍生物包括苯胺、对苯二胺、二苯胺、间胺基二苯胺、邻胺基二苯胺、对胺基二苯胺、对二胺基二苯胺和以上芳胺的烷基化衍生物中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述芳胺和/或芳胺衍生物包括对苯二胺、对胺基二苯胺、对二胺基二苯胺中的任意一种或两种以上的组合。


6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建湘，孙俪文，王声培，曾红玲，刘丹，夏骏远，刘升高，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33