一种双二烯丙基烷基胺及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双二烯丙基烷基胺及其制备方法。它采用以水或醇类为反应介质，用二烯丙基胺和端位二卤代烃为原料在碱性条件下发生亲核取代反应，然后将所得液相进行分液，分液所得油相经减压蒸馏得到双二烯丙基烷基胺，分液所得水相和减压蒸馏所得低沸点馏分再返回反应器参加下一轮反应，制备一种含有两组二烯丙基胺基团且两组二烯丙基胺基团分布于一条烷基链的两端，类似于双子星的双二烯丙基烷基胺的技术方案。它克服了现有二烯丙基季铵盐类单体分子中只含一组二烯丙基胺基团，且活性基团数目较少，其应用范围比较窄等缺陷。本发明专利技术产物适合作有机合成中间体、双二烯丙基季铵盐单体的中间体和高分子合成的交联剂之用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精细化工和高分子化学产品与合成，尤其是涉及一种双二烯丙基烷基胺及其 制备方法。技术背景二烯丙基二垸基季铵盐聚合物是20世纪五十年代美国学者G. B. Butler和F. L. Ingley 等首先研制成功的一种新型水溶性高分子，由于具有正电荷密度高、水溶性好、高效无毒， 相对于其它阳离子高分子价格低廉，并具有杀菌性能等优点，已在石油开采、造纸、采矿、 纺织印染、水处理、日用化工、食品和医药工业等领域获得广泛的应用。几十年来，人们对 以二甲基二烯基氯化铵为代表的二烯丙基季铵盐均聚物及其与烯基类单体(丙烯酰胺、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠等)、S02等的共聚物进行了深入的研究和开发，发表了不少的论文和专利。我国在20世纪80年代中后期也开始对这类高分子的研究和开发，陆续有企业投入生产， 但产品的种类和质量与国外产品有较大差距，应用也主要局限于石油开采等领域。无论是国外还是国内，目前研究、开发的二烯丙基季铵盐单体都是分子中只含一组二烯 丙基胺结构的分子，对于同一分子含两组二烯丙基胺结构的双二烯丙基烷基胺及其季铵盐聚 合物的研究开发尚未有文献披露。而且由于二烯丙基季铵盐单体分子结构和性质上的特点， 这类高分子的相对分子质量都不高，如聚二甲基二烯丙基氯化铵的特性粘数—般只达 200mL/g左右，比聚丙烯酰胺低得多。由于二烯丙基季铵盐单体分子采用自由基引发剂均按 分子内成环一分子间增长的链增长机理生成含五员或六员环的线性高分子。据此，开发一种 同一分子中含有两组由两个N原子分别与两个二烯丙基组成的双二烯丙基季铵基团的单体分 子，采用自由基引发剂引发也可按上述机理生成新型结构的二烯丙基季铵盐高分子；将它加 入到其它二烯丙基季铵盐单体中一起聚合，也可按上述机理参加反应，将两条或多条二烯丙 基季铵盐高分子链连接起来，产生更高相对分子质量的二烯丙基季铵盐高分子，从而克服现 有二烯丙基季铵盐聚合物相对分子质量不高的缺陷，并为新型结构的二烯丙基季铵盐高分子 的合成提供单体。 专利技术的内容针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种双二烯丙基烷基胺，它既能用作有机合成中间 体，经季铵化后又能用作双二烯丙基季铵盐聚合物的单体和高分子合成的交联剂，从而获得数目较多的活性基团及大范围的应用。本专利技术的另一目的是提供一种双二烯丙基烷基胺的制备方法，该制备方法简单、可靠， 成本低，反应易于控制，收率较高，三废排放少，便于普及推广和实现工业化生产。为实现上述目的， 一种双二烯丙基垸基胺，它直接将二烯丙基胺与二卤代烃于碱性条件 下发生亲核取代反应，将两个二烯丙基胺接在垸基链的两端，其结构式如下H2C=CH—CH2 zCH2—CH=CH2)N—(CH2)n—N H2C=CH—CH2 CH2—CH=CH2式中n为2 10的整数，分子中含有四个烯丙基，构成两组二烯丙基胺基 团 cH2=ch—eHs、N—，分布于一条烷基链的两端，类似于双子星。为实现上述另一目的，制备一种双二烯丙基烷基胺的方法，其制备工艺流程与具体操作步骤为(1) 以水或醇类为反应介质，按二烯丙基胺、二卤代烃和碱的摩尔比为2. 0 2.8 : 1 : 2.0~ 2.2，加入到反应器中，在60 120。C反应9 24h，分离固体得液相；(2) 上述液相转入到分液漏斗中，静置30min后，分液得油相；(3) 在上述油相中加入油相质量0. 1 0.2%的阻聚剂进行减压蒸馏，收集一定沸程的馏分 即得产物双二烯丙基垸基胺；(4) 收集步骤(2)分液所得水相和步骤(3)减压蒸馏所得低沸点馏分，返回反应器中参与下一轮反应；(5) 收集步骤(1)中分离所得固体，重结晶回收卤化物。' 为实现上述另一 目的的进一步措施所述的二卤代烃为端位二卤代烃X(CH丄X， X为C1、 Br、 I， n为2 10的整数。所述碱为NaOH、 KOH、 ％￡03或K2C03。所述反应介质醇类为乙醇或正丁醇。所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚或叔丁基邻苯二酚。本专利技术一种双二烯丙基烷基胺，它采用以水或醇类为反应介质，用二烯丙基胺和端位二 卣代烃为原料在碱性条件下发生亲核取代反应，然后将所得液相进行分液，分液所得油相经 减压蒸馏得到双二烯丙基烷基胺，分液所得水相和减压蒸馏所得低沸点馏分再返回反应器参 加下一轮反应，制备一种含有两组二烯丙基胺基团且两组二烯丙基胺基团分布于一条烷基链的两端，类似于双子星的双二烯丙基烷基胺的技术方案；它克服了现有二烯丙基季铵盐类单 体分子中只含一组二烯丙基胺基团，且活性基团数目较少，其应用范围比较窄等缺陷。 本专利技术相比现有技术所具有的有益效果 (I )本专利技术针对现有二烯丙基季铵盐聚合物相对分子质量较低，而二烯丙基季铵盐单 体分子采用自由基引发剂均按分子内成环一分子间增长的链增长机理生成含五员或六员环的 线性高分子的特点，制备由四个烯丙基构成两组二烯丙基胺基团，对称分布于垸基链两端的 类似于双子星的双二烯丙基垸基胺。产物分子经过季铵化转化成水溶性分子后，两组二烯丙 基季铵基团均可按分子内成环一分子间增长的链增长机理生成高分子链，能作为高分子合成 的单体；并能按上述方式参与水溶性的二烯丙基二垸基季铵盐及其它烯基类单体的聚合过程 中，将两条或多条高分子链连接起来，作为交联剂使用。(II) 本专利技术产物分子中有四个活泼的烯丙基，活性基团数目多，活性较高，利于转化 和引入新的基团合成新化合物，如能与卤素、卤化氢、硫酸、次卤酸等发生亲电取代反应， 引入多个卤原子、硫酸酯基和羟基等，有些还可进一步转化合成新的化合物；其中碳碳双键 易于被氧化，转化成环氧化物、羟基和羧基等，如氧化成羧基可以制备螯合剂，如乙二胺四 乙酸、丙二胺四乙酸、丁二胺四乙酸、戊二胺四乙酸等，扩大了其作为有机合成中间体的应 用范围。(III) 本专利技术的制备方法中，将分液所得水相和减压蒸馏所得低沸点馏分回用，不仅减 少了废液的排放，而且提高了收率，提高了原料的利用率，降低了制造成本。(IV) 制备工艺简单，操作、控制容易，不需投入新的设备，三废排放少，工艺过程环 保，便于普及推广和实现产业化。本专利技术产物适合作有机合成中间体、双二烯丙基季铵盐单体的中间体和高分子合成的交 联剂之用。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。 附图说明图1为本专利技术的制备工艺流程图。图2为本专利技术产物的FT—IR谱和'H—應R谱数据图。图3为本专利技术产物的元素分析结果图。图4为以(N',N3,N3—四烯丙基丙二胺盐酸盐为交联剂合成的二乙基二烯丙基氯化铵聚 合物样品对生活污水的浊度和C0D的去除效果图。具体实施方式结合附图，本专利技术以二烯丙基胺、端位二卤代烃和碱为原料制备一种双二烯丙基烷基胺， 其结构式如下H^C=CH —CH^ yCH^ CH^—CH^〉一(CH2)n—N\ H2C-CH—CH2 CH2—CH-CH2式中n为2 10的整数。 本专利技术的机理是A、 本专利技术产物双二烯丙基垸基胺分子中有四个烯丙基构成两组二烯丙基胺基团，经季铵 化后可得到双二烯丙基烷基季铵盐，可按分子内成环-分子间增长的链增长机理生成新型高分 子，或按此机理参与水溶性烯基类单体的自由基聚合反应作交联剂；分子中有四个烯丙基， 活性基团数目较多，利于进一步转化和引入新的基团，如碳碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双二烯丙基烷基胺，它直接将二烯丙基胺与二卤代烃于碱性条件下发生亲核取代反应，将两个二烯丙基胺接在烷基链的两端，其结构式如下：　＊＊＊　式中ｎ为２～１０的整数，分子中含有四个烯丙基，构成两组二烯丙基胺基团＊＊＊，分布于一条烷基 链的两端，类似于双子星。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立华，肖体乐，吴俊，令玉林，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]