3-(2,3-环氧丙基)-5,5-二甲基海因的合成工艺制造技术

本发明专利技术涉及海因类衍生物的合成，具体涉及3

【技术实现步骤摘要】
3
‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因的合成工艺


[0001]本专利技术涉及海因类衍生物的合成，具体涉及3
‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因的合成工艺。

技术介绍

[0002]5,5
‑
二甲基海因是具有一定刚性的杂环化合物，其氮原子上的氢较活泼，通过取代反应可以制得很多有价值的衍生物，其化学结构式如下：
[0003][0004]环氧基是具有
‑
CH(O)CH
‑
结构的官能团，具有反应性强的特点，可以通过开环
‑
闭环反应与其他化合物发生反应生成大分子交联化合物，尤其在环氧树脂中应用广泛。环氧树脂是一类具有绝缘、强度高、耐腐蚀等优良性能的高分子材料，在电子电气、航空航天、化工建材等工业领域被广泛应用。随之而来的，现有环氧树脂存在交联密度大、网格结构中含有易吸水的羟基等缺陷导致环氧树脂的尺寸稳定性差和湿热稳定性差等问题，不同结构的环氧树脂被开发出来。
[0005]得益于氮原子的特性，含氮环氧树脂具有优异的阻燃性、耐热性和电化学性能，且随着含氮量的增加，环氧树脂的自熄性和耐电弧性都有明显的提高。5,5
‑
二甲基海因含有两个氮原子，是合成含氮环氧树脂的优良原料，选择性的只对3号位氮原子上的氢进行取代反应可以在合成环氧树脂的前提下保证其含氮量。3
>‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因是目前合成一类高含氮量环氧树脂的理想原料，探索反应路线简便、操作简单、绿色的工艺是工业化发展的需要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种3
‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因的合成工艺。
[0007]为实现本专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案:
[0008]3‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因的合成工艺，其特征在于，其步骤为:
[0009]1、在室温下将1
‑
2当量的环氧氯丙烷加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入丙酮，开启搅拌，再加入1当量的5,5
‑
二甲基海因，升温至70
‑
90℃，缓慢滴加20％
‑
30％(ω)的碱溶液A，滴加完毕后反应4
‑
6h；
[0010]2、反应完毕后加入水淬灭反应，萃取、分液后将有机相旋干，使用过量醇对旋干产物进行溶解，充分搅拌后过滤，取滤液，滤液旋干后得产物A；
[0011]3、在室温下将1当量的产物A加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入丙酮，搅拌并升温至60
‑
80℃，缓慢滴加30％
‑
40％(ω)的碱溶液B进行反应，TLC薄层色谱法检测无反
应物A即加水淬灭反应；
[0012]4、萃取、分液后将有机相旋干，60℃烘箱过夜，使用200
‑
300目硅胶柱进行提纯，洗脱液为1当量二氯甲烷：2当量石油醚，得到最终产物B。
[0013]进一步优选所述碱溶液A为碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、氢氧化钙溶液中的一种。
[0014]进一步优选所述醇为异丙醇、异丁醇、丙二醇中的一种。
[0015]进一步优选所述碱溶液B为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种。
[0016]其化学反应式为：
[0017][0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术合成了一种含氮量高、液相色谱纯度高(99.4％)的含氮环氧树脂中间体，产率高，有望解决环氧树脂阻燃性差、热分解温度低等问题。
附图说明
[0020]图1为样品的液相色谱图谱。
具体实施方式
[0021]除非特别说明，以下实施例中所用到的试剂和仪器均为市售常规产品。
[0022]以下实施例中：
[0023]综合产率计算方法为：
[0024]综合产率＝产物A产率*产物B产率
[0025]产物A产率＝产物A物质的量/5,5
‑
二甲基海因物质的量*100％
[0026]产物B产率＝产物B物质的量/产物A物质的量*100％
[0027]实施例1
[0028]3‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因的合成工艺，其步骤为：
[0029]a)在室温下将0.1mol的环氧氯丙烷加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入80mL丙酮，开启搅拌，再加入0.1mol的5,5
‑
二甲基海因，升温至70℃，缓慢滴加30mL的20％(ω)碳酸钠溶液，滴加完毕后反应4h；
[0030]b)反应完毕后加入水淬灭反应，萃取、分液后将有机相旋干，使用过量异丙醇对旋干产物进行溶解，充分搅拌后过滤，取滤液，滤液旋干后得0.083mol产物A，产率为83％；
[0031]c)在室温下将0.1mol的产物A加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入80mL丙酮，搅拌并升温至60℃，缓慢滴加30％(ω)的氢氧化钠溶液进行反应，TLC薄层色谱法检测无反应物A即加水淬灭反应；
[0032]d)萃取、分液后将有机相旋干，60℃烘箱过夜，使用200
‑
300目硅胶柱进行提纯，洗脱液为1当量二氯甲烷：2当量石油醚，得到0.071mol产物B，产率为71％，经液相色谱分析，样品纯度为99.4％。
[0033]综上所述，环氧氯丙烷与,5
‑
二甲基海因的摩尔比为1：1，反应的综合产率为59％，样品纯度为99.4％。
[0034]实施例2
[0035]3‑
(2,3
‑
环氧丙基)
‑
5,5
‑
二甲基海因的合成工艺，与实施例1不同之处在于，其步骤为：
[0036]a)在室温下将0.15mol的环氧氯丙烷加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入80mL丙酮，开启搅拌，再加入0.1mol的5,5
‑
二甲基海因，升温至80℃，缓慢滴加30mL的25％(ω)碳酸钠溶液，滴加完毕后反应5h；
[0037]b)反应完毕后加入水淬灭反应，萃取、分液后将有机相旋干，使用过量异丙醇对旋干产物进行溶解，充分搅拌后过滤，取滤液，滤液旋干后得0.081mol产物A，产率为81％；
[0038]c)在室温下将0.1mol的产物A加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入80mL丙酮，搅拌并升温至70℃，缓慢滴加35％(ω)的氢氧化钠溶液进行反应，TLC薄层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.3
‑
(2,3
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环氧丙基)
‑
5,5
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二甲基海因的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤:步骤一：在室温下将1
‑
2当量的环氧氯丙烷加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入丙酮，开启搅拌，再加入1当量的5,5
‑
二甲基海因，升温至70
‑
90℃，缓慢滴加质量分数(ω)20％
‑
30％的碱溶液A，滴加完毕后反应4
‑
6h；步骤二：反应完毕后加入水淬灭反应，萃取、分液后将有机相旋干，使用过量醇对旋干产物进行溶解，充分搅拌后过滤，取滤液，滤液旋干后得产物A；步骤三：在室温下将1当量的产物A加入到带搅拌、冷凝管的三口烧瓶中，加入丙酮，搅拌并升温至60
‑
80℃，缓慢滴加30％
‑
40％(ω)的碱溶液B进行反应，TLC薄层色谱法检测无反应物A即加水淬灭反应；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟宪，李伟光，高燕云，陈波，董利波，田良杰，李丽华，
申请(专利权)人：河北利仕化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：