一种含呋喃结构二烯烃化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含呋喃结构二烯烃化合物及其制备方法，属于高分子材料合成技术领域。所述含呋喃结构二烯烃化合物具有式(I)所示结构。所述R2选自C3～C

【技术实现步骤摘要】
一种含呋喃结构二烯烃化合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料合成
，尤其涉及一种含呋喃结构二烯烃化合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]高分子聚合物因性能优异且成本较低，在工业、医药业、日常生活等各方面都得到了广泛应用。但是，由于其化学和生物性能极其稳定，同时也带来了日益增长的环境污染问题。相对于传统的石油基原料，生物质资源绿色可再生，是一种非常具有发展意义的替代资源。其中，生物质基聚合物作为一种很有生物降解潜力的高分子材料，有望实现高分子材料的可持续性发展。
[0003]目前，呋喃类生物质基聚合物可用于服装、建材、电子、汽车、日用品等几乎所有人类生产和生活的方方面面。其中，呋喃基聚酯化合物因其具有优异的力学、耐热、阻隔等性能，应用前景非常广阔。但是，呋喃基聚酯化合物通常由呋喃
‑
2，5
‑
二甲酸与各种二元醇聚合得到，导致呋喃基聚酯化合物结构类型单一，从而限制了呋喃基聚酯化合物的应用。因此研究开发出一种新的呋喃基聚合材料的单体用于合成呋喃基聚酯化合物至关重要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种含呋喃结构二烯烃化合物及其制备方法。本专利技术所述的含呋喃结构二烯烃化合物可作为呋喃基聚合材料的单体通过烯烃复分解聚合生成呋喃基聚酯化合物，从而丰富呋喃基聚酯化合物的结构类型。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种含呋喃结构二烯烃化合物，具有式(I)所示结构：
[0007][0008]优选的，所述R2选自C3～C
50
直链或带有支链的烯烃基、3～8元环烯烃基、含烯烃取代基的芳基或杂芳基中的一种或多种。
[0009]所述C3～C
50
直链或带有支链的烯烃基更优选为C4～C
18
直链或带有支链的烯烃基，进一步优选为C4～C
11
直链或带有支链的烯烃基。在本专利技术具体实施例中可以为2
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丁烯基、3
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丁烯基、9
‑
癸烯基、10
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十一烯基。
[0010]所述3～8元环烯烃基优选为5～6元环烯烃基，具体可以为2
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环戊烯基、3
‑
环戊烯基、2
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环己烯基、3
‑
环己烯基。
[0011]所述含烯烃取代基的芳基或杂芳基中，所述芳基优选为苯基。所述杂芳基优选为吡啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡喃基、嘧啶基中的一种或多种。在本专利技术具体实施例中，所述含烯烃取代基的芳基选自甲氧基和烯丙基间位取代的苯基。
[0012]上述烯烃基中的双键可以位于端位，也可以位于链中部。
[0013]优选的，所述含烯烃取代基的芳基或杂芳基的取代基还包括烷氧基、烷基、卤素中的一种或多种。
[0014]所述烷氧基的碳原子个数优选为1～10个。
[0015]所述烷基的碳原子个数优选为1～10个。
[0016]优选的，所述烯烃取代基选自C3～C8直链或带有支链的烯烃基；更优选为烯丙基、烯丁基；进一步优选为烯丙基。
[0017]在本专利技术的一些具体实施方式中，所述R2选自以下结构失去羟基后的残基：
[0018][0019]本专利技术还提供了一种含呋喃结构二烯烃化合物的制备方法，包括以下步骤：在催化剂的作用下，将式1所示的呋喃类生物质基化合物与式2所示的含烯烃的醇类化合物进行反应得到式(I)所示的含呋喃结构二烯烃化合物；
[0020]式1：
[0021]式2：
[0022]式(I)：
[0023]优选的，所述R1选自
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OH、
‑
Cl、
‑
OR中的一种或多种。
[0024]优选的，所述R选自C1～C5直链或带有支链的烷基。
[0025]优选的，所述R2选自C3～C
50
直链或带有支链的烯烃基、3～8元环烯烃基、含烯烃取代基的芳基或杂芳基中的一种或多种。
[0026]上述R2的更优选和进一步优选范围同上，此处不再重复赘述。
[0027]本专利技术优选的，所述式2包括但不限于以下结构：
[0028][0029]本专利技术优选的，所述呋喃类生物质基化合物与含烯烃的醇类化合物的摩尔比为1：(2～4)；更优选为1：(2.5～3)；进一步优选为1∶2.5或1∶3。
[0030]本专利技术优选的，所述催化剂选自吡啶、4
‑
二甲氨基吡啶、氢氧化钠、三乙胺、氧化铈中的一种或多种。
[0031]优选的，所述催化剂4
‑
二甲氨基吡啶和呋喃类生物质基化合物的摩尔比为(5～10)：100；更优选为(5～8)：100；进一步优选为5：100。
[0032]优选的，所述催化剂吡啶、氢氧化钠或三乙胺和呋喃类生物质基化合物的摩尔比为(4～5)∶1。
[0033]优选的，所述催化剂氧化铈和呋喃类生物质基化合物的摩尔比为(2～10)∶100；更优选为(2～5)∶100；进一步优选为3∶100。
[0034]本专利技术优选的，所述反应的溶剂选自二氯甲烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、三氯甲烷、甲苯中的一种或多种。
[0035]或者当所述式1中的R1选自
‑
OR，即所述呋喃类生物质基化合物为酯类化合物时，体系中的含烯烃的醇类化合物同时作为反应物和反应溶剂。此时，含烯烃的醇类化合物的用量会适当增加，优选为呋喃类生物质基化合物的20～50倍当量。
[0036]本专利技术优选的，所述反应的温度为0～160℃。在本专利技术中，反应原料为呋喃
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2，5
‑
二甲酸或呋喃
‑
2，5
‑
二甲酰氯时，所述反应温度为室温；若反应原料为呋喃
‑
2，5
‑
二甲酸二甲酯时，则反应在160℃下回流进行。
[0037]优选的，所述反应的时间为15～48h。
[0038]优选的，所述反应在保护气体氛围下进行；
[0039]优选的，所述保护气体包括氮气或惰性气体。
[0040]本专利技术所述的含呋喃结构二烯烃化合物的制备方法，具体包括以下步骤：
[0041][0042](一)原料为呋喃
‑
2，5
‑
二甲酸：
[0043]1)将呋喃
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2，5
‑
二甲酸、含烯烃的醇类化合物、溶剂混合后置于冰浴下搅拌得到混合体系；
[0044]2)向上述混合体系中依次加入DMAP和EDC并在室温下反应20～30h。反应结束后，
向反应瓶中加入稀盐酸，搅拌0.5～1h。再用二氯甲烷与水萃取，有机相经过干燥后减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物，通过柱分离得到纯品。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含呋喃结构二烯烃化合物，其特征在于，具有式(I)所示结构：所述R2选自C3～C
50
直链或带有支链烯烃基、3～8元环烯烃基、含烯烃取代基的芳基或杂芳基中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的含呋喃结构二烯烃化合物，其特征在于，所述含烯烃取代基的芳基或杂芳基的取代基还包括烷氧基、烷基、卤素中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的含呋喃结构二烯烃化合物，其特征在于，所述烯烃取代基选自C3～C8直链或带有支链的烯烃基。4.一种含呋喃结构二烯烃化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在催化剂的作用下，将式1所示呋喃类生物质基化合物与式2所示含烯烃的醇类化合物进行反应得到式(I)所示含呋喃结构二烯烃化合物；式1：式2：式(I)：所述R1选自
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OH、
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Cl、
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OR中的一种或多种；所述R选自C1～C5直链或带有支链烷基；所述R2选自C3～C
50
直链或带有支链烯烃基、3～8元环烯烃基、含烯烃取代基的芳基或杂芳基中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的含呋喃结构二烯烃化合物的制备方法，其特征在于，所述呋喃类生物质基化合物与含烯烃的醇类化合物的摩尔比为1∶(2～4)。6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉洁，傅尧，龚天军，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：