专利名称：一种含叔胺基的二酯型增塑剂的制备方法
技术领域：
本发明属于有机合成领域，具体说是涉及一种含叔胺基的二酯型增塑剂的制备方法。
背景技术：
邻苯二甲酸二酯主要有甲酯、乙酯、丁酯、戊酯和异辛酯等，基本为无色的清澈液体，不溶于水，与有机溶剂混溶，主要用于香料合成，制药工业，塑料助剂，色谱分析用试剂等。含叔胺基的二酯型增塑剂除了具有普通酸二酯的特性，由于分子中引入了叔胺基，分子极性增加，与极性聚合物的相容性好，不易渗出，同时叔胺基较稳定，不像伯胺基和仲胺基那么容易氧化，并且叔胺基还能稳定自由基，此外酸自带的双键可以与HCl发生加成反应，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、稳定等多重功效，具有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的合成出对聚合物具有良好增塑和稳定作用的含叔胺基的二酯型增塑剂的一种制备方法。 本发明利用N，N-二甲基乙醇胺作为醇基，通过两步法，先合成羧基N，N-二甲基乙醇胺酯，然后在酸催化剂和带水剂作用下继续进行酯化反应合成N，N- 二甲基乙醇胺二酯，酸酐的转化率大于98%，双酯的选择性在95%以上，该产物对聚合物具有良好的热稳定和抗氧化作用。本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的N，N- 二甲基乙醇胺二酯的制备方法包括下述步骤:
a、在室温下，将稀释剂和酸酐加入反应釜中，其中所述酸酐和稀释剂的重量/体积比为1:5 20，然后在搅拌作用下，将N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述悬浮液中，酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩尔比为1:2 2.5，在20°C 40°C下反应I 6小时，体系中酸酐全部转变为羧基N，N- 二甲基乙醇胺酯。b、将带水剂加入反应釜中，带水剂的用量为N，N- 二甲基乙醇胺重量的10 30%，然后加入酸，调节体系pH值在O 2，反应釜内充入保护气替换空气，压力为常压，在69°C下反应2 8小时，带水剂与水分离后重新流入反应釜中循环使用。C、反应釜继续加热到140 160°C，保持0.5^2小时，将水、带水剂、稀释剂和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即为N，N-二甲基乙醇胺二酯。本发明中所述的酸酐为苯酐、马来酸酐或顺丁二酸酐中的任意一种。本发明中所述的稀释剂为苯、甲苯、二甲苯或乙苯中的任意一种。本发明中所述的酸为硫酸、盐酸、草酸、对甲苯磺酸或氨基磺酸中的任意一种。本发明中所述的带水剂为环己烷。本发明所述的保护气为氮气或二氧化碳中的任意一种。
本发明的有益效果如下:
实施例1酸酐的转化率大于98%，双酯的选择性在95%以上。实施例2产物分子中含有叔胺基，对聚合物具有良好的稳定和增塑作用，而且分子极性大，与极性高聚物相容性好。
具体实施例方式本发明以下将结合实施例作进一步详述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例1.在室温下，将甲苯和苯酐加入反应釜中，其中所述苯酐和甲苯的重量/体积比为1:5，然后在搅拌作用下，将N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述悬浮液中，苯酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩尔比为1:2.1，在40°C下反应4小时，体系中苯酐全部转变为羧基苯甲酸N，N-二甲基乙醇胺酯。将环己烷加入反应釜中，环己烷的用量分别为N，N-二甲基乙醇胺重量的20%，然后加入草酸，调节体系pH值为I，在常压下于69°C下反应4小时，带水剂与水分离后重新流入反应釜中循环使用。反应釜继续加热到140°C，保持I小时，将水、带水齐U、稀释剂和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即为邻苯二甲酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，苯酐的转化率大于98%，双酯的选择性在95%以上。实施例2.在室温下，将甲苯和马来酸酐加入反应釜中，其中所述马来酸酐和甲苯的重量/体积比为1:5，然后在搅拌作用下，将N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述悬浮液中，马来酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩尔比为1:2.3，在30°C下反应4小时，体系中马来酸酐全部转变为马来酸N，N-二甲基乙醇胺单酯。将甲苯加入反应釜中，甲苯的用量分别为N，N- 二甲基乙醇胺重量的20%，然后加入硫酸，调节体系pH值为I，，在常压下于69°C下反应3小时，带水剂与水分离后重新流入反应釜中循环使用。反应釜继续加热到145°C，保持I小时，将水、带水剂、稀释剂 和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即为马来酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，马来酸酐的转化率大于98%，双酯的选择性在95%以上。实施例3.在室温下，将甲苯和顺丁二酸酐加入反应釜中，其中所述顺丁二酸酐和甲苯的重量/体积比为1:6，然后在搅拌作用下，将N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述悬浮液中，顺丁二酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩尔比为1:2.1，在20°C下反应3小时，体系中顺丁二酸酐全部转变为顺丁二酸N，N-二甲基乙醇胺单酯。将环己烷加入反应釜中，环己烷的用量分别为N，N-二甲基乙醇胺重量的20%，然后加入盐酸，调节体系pH值为1，在常压下于69°C下反应4小时，带水剂与水分离后重新流入反应釜中循环使用。反应釜继续加热到150°C，保持I小时，将水、带水剂、稀释剂和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即为顺丁二酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，顺丁二酸酐的转化率大于98%，双酯的选择性在95%以上。在室温下，将甲苯和苯酐加入反应釜中，其中所述苯酐和甲苯的重量/体积比为1:20，然后在搅拌作用下，将N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述悬浮液中，苯酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩尔比为1:2.5，在40°C下反应8小时，体系中苯酐全部转变为羧基苯甲酸N，N-二甲基乙醇胺酯。将甲苯加入反应釜中，甲苯的用量分别为N，N-二甲基乙醇胺重量的20%,然后加入硫酸，调节体系pH值为2，在常压下于69°C下反应4小时，带水剂与水分离后重新流入反应釜中循环使用。反应釜继续加热到155°C，保持I小时，将水、带水剂、稀释剂和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即为邻苯二甲酸N，N-二甲基乙醇胺二酯，苯酐的转化率大于98%，双酯的选 择性在95%以上。
权利要求
1.一种含叔胺基的二酯型增塑剂的制备方法，其特征在于:所述方法包括下述步骤: a、在室温下，将稀释剂和酸酐加入反应釜中，其中所述酸酐和稀释剂的重量/体积比为1:5 20，然后在搅拌作用下，将N，N-二甲基乙醇胺慢慢加入上述悬浮液中，酸酐和N，N-二甲基乙醇胺的摩尔比为1:2 2.5，在20°C 40°C下反应I 6小时，体系中酸酐全部转变为羧基N，N- 二甲基乙醇胺酯； b、将带水剂加入反应釜中，带水剂的用量为N，N-二甲基乙醇胺重量的10 30%，然后加入酸，调节体系pH值在O 2，反应釜内充入保护气替换空气，压力为常压，在69°C下反应2 8小时,带水剂与水分离后重新流入反应爸中循环使用； C、反应釜继续加热到140 160°C，保持0.5 2小时，将水、带水剂、稀释剂和多余的N，N-二甲基乙醇胺蒸出，余料即为N，N-二甲基乙醇胺二酯，酸酐的转化率大于98%，双酯的选择性在95%以上。
2.根据权利要求1所述的 方法，其特征在于:所述的酸酐为苯酐、马来酸酐或顺丁二酸酐中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的稀释剂为苯、甲苯、二甲苯或乙苯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的酸为硫酸、盐酸、草酸、对甲苯磺酸或氨基磺酸中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的带水剂为环己烷。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的保护气为氮气或二氧化碳中的任意一种。
全文摘要
一种含叔胺基的二酯型增塑剂的制备方法，其特征是室温下在釜式反应器中加入稀释剂和酸酐，在搅拌条件下加入N，N-二甲基乙醇胺进行酯化反应生成羧基N，N-二甲基乙醇胺酯，然后加入带水剂和酸催化剂后，在69～160℃常压反应一段时间后，羧基N，N-二甲基乙醇胺酯和N，N-二甲基乙醇胺进一步酯化生成N，N-二甲基乙醇胺二酯，酸酐的转化率大于98％，双酯的选择性在95％以上，该产物对聚合物同时具有增塑和稳定的作用。
文档编号C07C219/06GK103145565SQ201310083210
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者程文喜, 苗蔚, 夏绍灵, 李金玲, 付慧坛, 程巧换, 彭进 申请人:河南工业大学