專利名稱：一種含叔胺基的二酯型增塑劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機合成領(lǐng)域，具體說是涉及一種含叔胺基的二酯型增塑劑的制備方法。
背景技術(shù)：
鄰苯二甲酸二酯主要有甲酯、乙酯、丁酯、戊酯和異辛酯等，基本為無色的清澈液體，不溶于水，與有機溶劑混溶，主要用于香料合成，制藥工業(yè)，塑料助劑，色譜分析用試劑等。含叔胺基的二酯型增塑劑除了具有普通酸二酯的特性，由于分子中引入了叔胺基，分子極性增加，與極性聚合物的相容性好，不易滲出，同時叔胺基較穩(wěn)定，不像伯胺基和仲胺基那么容易氧化，并且叔胺基還能穩(wěn)定自由基，此外酸自帶的雙鍵可以與HCl發(fā)生加成反應(yīng)，因而，N, N- 二甲基乙醇胺二酯在PVC和PVDC等聚合物中具有增塑、穩(wěn)定等多重功效，具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的合成出對聚合物具有良好增塑和穩(wěn)定作用的含叔胺基的二酯型增塑劑的一種制備方法。 本發(fā)明利用N，N-二甲基乙醇胺作為醇基，通過兩步法，先合成羧基N，N-二甲基乙醇胺酯，然后在酸催化劑和帶水劑作用下繼續(xù)進行酯化反應(yīng)合成N，N- 二甲基乙醇胺二酯，酸酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選擇性在95%以上，該產(chǎn)物對聚合物具有良好的熱穩(wěn)定和抗氧化作用。本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的N，N- 二甲基乙醇胺二酯的制備方法包括下述步驟:
a、在室溫下，將稀釋劑和酸酐加入反應(yīng)釜中，其中所述酸酐和稀釋劑的重量/體積比為1:5 20，然后在攪拌作用下，將N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述懸浮液中，酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩爾比為1:2 2.5，在20°C 40°C下反應(yīng)I 6小時，體系中酸酐全部轉(zhuǎn)變?yōu)轸然鵑，N- 二甲基乙醇胺酯。b、將帶水劑加入反應(yīng)釜中，帶水劑的用量為N，N- 二甲基乙醇胺重量的10 30%，然后加入酸，調(diào)節(jié)體系pH值在O 2，反應(yīng)釜內(nèi)充入保護氣替換空氣，壓力為常壓，在69°C下反應(yīng)2 8小時，帶水劑與水分離后重新流入反應(yīng)釜中循環(huán)使用。C、反應(yīng)釜繼續(xù)加熱到140 160°C，保持0.5^2小時，將水、帶水劑、稀釋劑和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即為N，N-二甲基乙醇胺二酯。本發(fā)明中所述的酸酐為苯酐、馬來酸酐或順丁二酸酐中的任意一種。本發(fā)明中所述的稀釋劑為苯、甲苯、二甲苯或乙苯中的任意一種。本發(fā)明中所述的酸為硫酸、鹽酸、草酸、對甲苯磺酸或氨基磺酸中的任意一種。本發(fā)明中所述的帶水劑為環(huán)己烷。本發(fā)明所述的保護氣為氮氣或二氧化碳中的任意一種。
本發(fā)明的有益效果如下:
實施例1酸酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選擇性在95%以上。實施例2產(chǎn)物分子中含有叔胺基，對聚合物具有良好的穩(wěn)定和增塑作用，而且分子極性大，與極性高聚物相容性好。
具體實施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實施例作進一步詳述。有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。實施例1.在室溫下，將甲苯和苯酐加入反應(yīng)釜中，其中所述苯酐和甲苯的重量/體積比為1:5，然后在攪拌作用下，將N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述懸浮液中，苯酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩爾比為1:2.1，在40°C下反應(yīng)4小時，體系中苯酐全部轉(zhuǎn)變?yōu)轸然郊姿酦，N-二甲基乙醇胺酯。將環(huán)己烷加入反應(yīng)釜中，環(huán)己烷的用量分別為N，N-二甲基乙醇胺重量的20%，然后加入草酸，調(diào)節(jié)體系pH值為I，在常壓下于69°C下反應(yīng)4小時，帶水劑與水分離后重新流入反應(yīng)釜中循環(huán)使用。反應(yīng)釜繼續(xù)加熱到140°C，保持I小時，將水、帶水齊U、稀釋劑和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即為鄰苯二甲酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，苯酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選擇性在95%以上。實施例2.在室溫下，將甲苯和馬來酸酐加入反應(yīng)釜中，其中所述馬來酸酐和甲苯的重量/體積比為1:5，然后在攪拌作用下，將N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述懸浮液中，馬來酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩爾比為1:2.3，在30°C下反應(yīng)4小時，體系中馬來酸酐全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R來酸N，N-二甲基乙醇胺單酯。將甲苯加入反應(yīng)釜中，甲苯的用量分別為N，N- 二甲基乙醇胺重量的20%，然后加入硫酸，調(diào)節(jié)體系pH值為I，，在常壓下于69°C下反應(yīng)3小時，帶水劑與水分離后重新流入反應(yīng)釜中循環(huán)使用。反應(yīng)釜繼續(xù)加熱到145°C，保持I小時，將水、帶水劑、稀釋劑 和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即為馬來酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，馬來酸酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選擇性在95%以上。實施例3.在室溫下，將甲苯和順丁二酸酐加入反應(yīng)釜中，其中所述順丁二酸酐和甲苯的重量/體積比為1:6，然后在攪拌作用下，將N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述懸浮液中，順丁二酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩爾比為1:2.1，在20°C下反應(yīng)3小時，體系中順丁二酸酐全部轉(zhuǎn)變?yōu)轫樁《酦，N-二甲基乙醇胺單酯。將環(huán)己烷加入反應(yīng)釜中，環(huán)己烷的用量分別為N，N-二甲基乙醇胺重量的20%，然后加入鹽酸，調(diào)節(jié)體系pH值為1，在常壓下于69°C下反應(yīng)4小時，帶水劑與水分離后重新流入反應(yīng)釜中循環(huán)使用。反應(yīng)釜繼續(xù)加熱到150°C，保持I小時，將水、帶水劑、稀釋劑和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即為順丁二酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，順丁二酸酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選擇性在95%以上。在室溫下，將甲苯和苯酐加入反應(yīng)釜中，其中所述苯酐和甲苯的重量/體積比為1:20，然后在攪拌作用下，將N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述懸浮液中，苯酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩爾比為1:2.5，在40°C下反應(yīng)8小時，體系中苯酐全部轉(zhuǎn)變?yōu)轸然郊姿酦，N-二甲基乙醇胺酯。將甲苯加入反應(yīng)釜中，甲苯的用量分別為N，N-二甲基乙醇胺重量的20%,然后加入硫酸，調(diào)節(jié)體系pH值為2，在常壓下于69°C下反應(yīng)4小時，帶水劑與水分離后重新流入反應(yīng)釜中循環(huán)使用。反應(yīng)釜繼續(xù)加熱到155°C，保持I小時，將水、帶水劑、稀釋劑和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即為鄰苯二甲酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，苯酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選 擇性在95%以上。
權(quán)利要求
1.一種含叔胺基的二酯型增塑劑的制備方法，其特征在于:所述方法包括下述步驟: a、在室溫下，將稀釋劑和酸酐加入反應(yīng)釜中，其中所述酸酐和稀釋劑的重量/體積比為1:5 20，然后在攪拌作用下，將N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述懸浮液中，酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩爾比為1:2 2.5，在20°C 40°C下反應(yīng)I 6小時，體系中酸酐全部轉(zhuǎn)變?yōu)轸然鵑，N- 二甲基乙醇胺酯； b、將帶水劑加入反應(yīng)釜中，帶水劑的用量為N，N-二甲基乙醇胺重量的10 30%，然后加入酸，調(diào)節(jié)體系pH值在O 2，反應(yīng)釜內(nèi)充入保護氣替換空氣，壓力為常壓，在69°C下反應(yīng)2 8小時,帶水劑與水分離后重新流入反應(yīng)爸中循環(huán)使用； C、反應(yīng)釜繼續(xù)加熱到140 160°C，保持0.5 2小時，將水、帶水劑、稀釋劑和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即為N，N-二甲基乙醇胺二酯，酸酐的轉(zhuǎn)化率大于98%，雙酯的選擇性在95%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 方法，其特征在于:所述的酸酐為苯酐、馬來酸酐或順丁二酸酐中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的稀釋劑為苯、甲苯、二甲苯或乙苯中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的酸為硫酸、鹽酸、草酸、對甲苯磺酸或氨基磺酸中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的帶水劑為環(huán)己烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的保護氣為氮氣或二氧化碳中的任意一種。
全文摘要
一種含叔胺基的二酯型增塑劑的制備方法，其特征是室溫下在釜式反應(yīng)器中加入稀釋劑和酸酐，在攪拌條件下加入N，N-二甲基乙醇胺進行酯化反應(yīng)生成羧基N，N-二甲基乙醇胺酯，然后加入帶水劑和酸催化劑后，在69～160℃常壓反應(yīng)一段時間后，羧基N，N-二甲基乙醇胺酯和N，N-二甲基乙醇胺進一步酯化生成N，N-二甲基乙醇胺二酯，酸酐的轉(zhuǎn)化率大于98％，雙酯的選擇性在95％以上，該產(chǎn)物對聚合物同時具有增塑和穩(wěn)定的作用。
文檔編號C07C219/06GK103145565SQ201310083210
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者程文喜, 苗蔚, 夏紹靈, 李金玲, 付慧壇, 程巧換, 彭進 申請人:河南工業(yè)大學(xué)