一种戊二胺己二酸盐的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种戊二胺己二酸盐的制备方法及其应用。所述制备方法包括以下步骤：A)将L

【技术实现步骤摘要】
一种戊二胺己二酸盐的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物基材料
，具体涉及一种戊二胺己二酸盐的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]尼龙由于其回弹性好、轻质柔软、机械强度高、抗静电和易染色等优点在化纤中具有不可取代性。其中，尼龙6和尼龙66产量最大，约占尼龙总产量的90％。有报告显示2022年全球尼龙6和尼龙66市场规模高达1975.92亿元，并以6.22％的平均增速继续增长。然而，目前生产尼龙的原材料以化石资源为主，随着化石资源的枯竭及大气污染的愈发严重，开发生物基材料对绿色环保、可持续发展具有重要意义。
[0003]尼龙56(聚戊二胺己二酸)作为一种生物基材料，由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成，由于其与尼龙66产品性能相似，具有高强度、耐磨、阻燃、吸湿以及优异回弹性等优点，逐渐受到人们的重视。
[0004]目前，尼龙56一般先通过制备出纯的1,5
‑
戊二胺(也称“戊二胺”)产品，再将其与己二酸进行成盐聚合或直接聚合制备得到。然而，戊二胺制备方法主要由赖氨酸通过生物工程技术进行酶催化脱羧制备或化学法制备，其中，酶催化方法存在发酵过程繁琐、1,5
‑
戊二胺纯化困难、发酵后产物分离困难、生产率不高以及工业成本高等问题，导致生产尼龙56受到极大的限制。同样，化学法制备戊二胺一般首先得到戊二胺盐酸盐，然后再经过繁琐的提纯操作，得到纯的戊二胺产品。因此，目前制备尼龙56的方法存在成本高、步骤较为繁琐的问题，不利于实现大规模生产。
专利技术内容
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种戊二胺己二酸盐的制备方法及其应用。该制备方法成本低廉、操作简单且环境友好，适合大规模化生产。
[0006]为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种戊二胺己二酸盐的制备方法，包括以下步骤：
[0008]A)将L
‑
赖氨酸在催化剂的作用下进行脱羧反应；
[0009]B)将步骤A)得到的反应混合物与己二酸进行原位反应，得到戊二胺己二酸盐。
[0010]优选地，所述脱羧反应的温度为100～200℃，时间为0.5～48h。
[0011]优选地，所述原位反应的温度为30～80℃，时间为0.5～48h。
[0012]优选地，所述催化剂选自苯乙酮、2
‑
溴苯乙酮、4
‑
溴苯乙酮、4
‑
甲基
‑
3戊烯
‑2‑
酮、2、4
‑
戊二酮、2,6
‑
二甲基
‑
2,5
‑
庚二烯
‑4‑
酮、甲基环己烯酮、异佛尔酮、3
‑
苯基
‑2‑
环己烯
‑1‑
酮、R
‑
香芹酮、环己酮、1
‑
乙酰基
‑1‑
环己烯、2
‑
乙酰茴香醚、1
‑
四氢萘酮、1
‑
茚酮、环十二酮、吲哚
‑3‑
甲醛或吡咯
‑2‑
甲醛中的任意一种或多种。
[0013]优选地，所述催化剂与L
‑
赖氨酸的摩尔比为(0.05～10):1。
[0014]优选地，所述己二酸与L
‑
赖氨酸的摩尔比为(0.5～2):1。
[0015]优选地，所述脱羧反应在溶剂的存在下进行。
[0016]优选地，所述溶剂选自二甲基亚砜、N,N
‑
二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、环己醇或环丁砜中的任意一种或多种。
[0017]第二方面，本专利技术提供一种生物基尼龙56，由上述技术方案中得到的戊二胺己二酸盐聚合后得到。
[0018]第三方面，本专利技术提供一种纺织品，包括上述技术方案中涉及的生物基尼龙56。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]本专利技术提供了一种有机催化L
‑
赖氨酸化学脱羧制备1,5
‑
戊二胺，进一步将其与己二酸反应制备戊二胺己二酸盐的方法，该方法首先以产能严重过剩、价格低廉的L
‑
赖氨酸为原料，在催化剂存在的条件下，发生化学脱羧反应形成酰胺中间体，再进行脱保护，得到1,5
‑
戊二胺的混合物。本专利技术无需对1,5
‑
戊二胺的混合物进行后处理得到纯的戊二胺产品，而是直接将1,5
‑
戊二胺的混合物与己二酸混合发生原位反应，得到戊二胺己二酸盐，所述戊二胺己二酸盐聚合后即可得到生物基尼龙56。与现有技术中采用酶催化脱羧或化学法脱羧制备纯1,5
‑
戊二胺产品相比，本专利技术提供的方法经济成本低，步骤简单，无需为得到纯的戊二胺产品进行繁杂的后处理操作，便于实现，且环境友好，制备得到的戊二胺己二酸盐收率高，最高可达到82％，且适合大规模化生产，对于生物基尼龙56盐的制备具有重要的现实意义。
附图说明
[0021]图1为实施例1得到的戊二胺己二酸盐的核磁氢谱图；
[0022]图2为实施例1得到的戊二胺己二酸盐的核磁碳谱图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]由于现有技术中制备生物基尼龙56盐一般先通过制备出纯的1,5
‑
戊二胺产品，再将其与己二酸进行成盐聚合或直接聚合制备得到。而纯的1,5
‑
戊二胺产品一般通过酶催化脱羧制备或化学法制备，但存在着成本较高、产率较低以及步骤繁琐的问题。基于此，本专利技术提供了一种戊二胺己二酸盐的制备方法，该方法无需得到纯的戊二胺产品，而是将包括戊二胺的混合物直接与己二酸发生原位反应以得到目标产物，具体包括以下步骤：
[0025]A)将L
‑
赖氨酸在催化剂的作用下进行脱羧反应；
[0026]B)将步骤A)得到的反应混合物与己二酸进行原位反应，得到戊二胺己二酸盐。
[0027]按照本专利技术首先将L
‑
赖氨酸在催化剂的作用下进行脱羧反应，得到包括戊二胺的反应混合物。本专利技术对L
‑
赖氨酸没有特别的限制，为一般市售品即可。所述催化剂具体优选自苯乙酮、2
‑
溴苯乙酮、4
‑
溴苯乙酮、4
‑
甲基
‑
3戊烯
‑2‑
酮、2、4
‑
戊二酮、2,6
‑
二甲基
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种戊二胺己二酸盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)将L
‑
赖氨酸在催化剂的作用下进行脱羧反应；B)将步骤A)得到的反应混合物与己二酸进行原位反应，得到戊二胺己二酸盐。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱羧反应的温度为100～200℃，时间为0.5～48h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原位反应的温度为30～80℃，时间为0.5～48h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与L
‑
赖氨酸的摩尔比为(0.05～10):1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述己二酸与L
‑
赖氨酸的摩尔比为(0.5～2):1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自苯乙酮、2
‑
溴苯乙酮、4
‑
溴苯乙酮、4
‑
甲基
‑
3戊烯
‑2‑
酮、2、4
‑
戊二酮、2,6
‑
二甲基
‑
2,5
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩，刘顺杰，张红明，陶友华，王献红，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：