一种N,N′,N′′-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法

本发明涉及化工和新材料，尤其是涉及一种n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能、但是透明性较差。如果能在加工过程中通过加入成核剂诱导聚丙烯结晶，加快结晶速度的同时，细化球晶颗粒，将提高聚丙烯成品的机械性能和透明度，增加聚丙烯产品的附加值。

2、应用于聚丙烯中的成核剂种类繁多，其中，n,n′,n″-三特酰基-1,3,5-三氨基苯(casno.745070-61-5)是一种应用前景较好的聚丙烯透明成核剂。一般情况下，将150-200ppm的n,n′,n″-三特酰基-1,3,5-三氨基苯加入到聚丙烯熔体中，能够使成品聚丙烯的雾度降低到10％以下，相比于山梨醇衍生物类成核剂(如nx8000)，其用量更少、效果更好。

3、目前制备n,n′,n″-三特酰基-1,3,5-三氨基苯的方法主要是：利用1,3,5-三氨基苯作为中间体，使1,3,5-三氨基苯与特戊酰氯进行酰化反应后制得。但上述1,3,5-三氨基苯的合成过程复杂、不易操作，且在空气中容易被氧化形成黑色杂质，导致目标产物—n,n′,n″-三特酰基-1,3,5-三氨基苯的总产率低、制备成本高。

技术实现思路

1、为解决n,n′,n″-三特酰基-1,3,5-三氨基苯总产率低、制备成本高的问题，本发明提供一种n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法。该方法不仅避免合成1,3,5-三氨基苯，也不需要采用特戊酰氯作或者特戊酸酐为酰化试剂，提高了原子经济性且降低环境影响因子。以1,3,5-苯基三异氰酸酯和特戊酸盐直接缩合，通过脱除一分子二氧化碳后，得到n,n′,n″-三酰基-1,3,5-三氨基苯。其制备过程简单易操作，有效提高n,n′,n″-三酰基-1,3,5-三氨基苯的总产率、降低生产成本。

2、第一方面，本发明提供一种n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，所述制备方法包括：

3、将结构式ⅱ所示的1,3,5-苯基三异氰酸酯溶解于有机溶剂，配置成浓度为0.1～1mol/l的第一有机溶液，向所述第一有机溶液中加入特戊酸盐，混合得到反应体系；

4、将所述反应体系置于0～20℃温度条件下，进行1～1.5h的加成反应，然后升温至40～130℃，进行1.5～2.5h的脱二氧化碳反应，反应后制得含有结构式ⅰ所示的n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的悬浮液，将所述悬浮液过滤、干燥后得到结构式ⅰ所示的n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯；

5、

6、可选地，所述反应体系中，所述特戊酸盐与所述1,3,5-苯基三异氰酸酯的摩尔比为(3-4.5):1。

7、可选地，所述加成反应时的温度介于10～15℃，所述脱二氧化碳时的温度介于50～110℃。

8、可选地，所述特戊酸盐由特戊酸与碱以等摩尔比混合后制得。

9、可选地，所述碱选自三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、n,n-二甲基-4-氨基吡啶、碳酸铯、碳酸钠、氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的任一种。

10、可选地，所述1,3,5-苯基三异氰酸酯的制备方法包括：

11、将结构式ⅳ所示1,3,5-苯基三酰氯溶解于有机溶剂中，制得浓度为0.1-1mol/l的第二有机溶液，向所述第二有机溶液中加入叠氮化钠，在0～50℃下，持续搅拌反应，反应后的混合体系经静置分层，取有机相进行干燥后，得到结构式ⅲ所示1,3,5-苯基三叠氮酰基化合物；

12、将所述1,3,5-苯基三叠氮酰基化合物加热至80～150℃，经历0.1～2h的重排反应，制得结构式ⅱ所示1,3,5-苯基三异氰酸酯；

13、

14、可选地，所述有机溶剂包括：乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿和1,2,-二氯乙烷中的任一种。

15、可选地，所述叠氮化钠的浓度为0.5-4mol/l。

16、可选地，所述1,3,5-苯基三酰氯与所述叠氮化钠的摩尔比为1：(3～4.5)。

17、第二方面，本发明提供一种上述第一方面所述制备方法获得的一种n,n′,n″-三特酰基-1,3,5-三氨基苯。

18、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

19、1、本发明以1,3,5-苯基三异氰酸酯和特戊酸盐直接缩合，通过脱除一分子二氧化碳后，高效率地得到n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯，本发明的制备方法简单，成本低，效率高，所使用的起始原料1,3,5-苯基三异氰酸酯,从1,3,5-苯基三甲酰氯出发即可实现高效制备，便宜易得、易合成，且不需要分离纯化，可直接用于关键的酰胺键形成反应；所用特戊酰化试剂是由特戊酸与碱形成的盐，与传统方法中使用特戊酰氯和特戊酸酐相比，原子经济效率更高；从1,3,5-苯基三甲酰氯作为起始原料开始，直到最终产品n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯，后处理简单，无需使用复杂的纯化工艺，因而制备效率高，成本低；

20、2、本发明中采用的1,3,5-苯基三异氰酸酯为无色，不易被氧化，所得到的最终产品n,n′,n″-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯颜色较浅，不需要经过复杂的脱色工艺；而传统方法中使用易被氧化变黑的1,3,5-三氨基苯，后处理需要增加脱色工序。

技术特征：

1.一种n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述反应体系中，所述特戊酸盐与所述1,3,5-苯基三异氰酸酯的摩尔比为(3-4.5):1。

3.根据权利要求1所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述加成反应时的温度介于10～15℃，所述脱二氧化碳时的温度介于50～110℃。

4.根据权利要求1所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述特戊酸盐由特戊酸与碱以等摩尔比混合后制得。

5.根据权利要求4所述n,n',n”三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述碱选自三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、n,n-二甲基-4-氨基吡啶、碳酸铯、碳酸钠、氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的任一种。

6.根据权利要求1所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述1,3,5-苯基三异氰酸酯的制备方法包括：

7.根据权利要求1或6所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括：乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿和1,2,-二氯乙烷中的任一种。

8.根据权利要求6所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于，所述叠氮化钠的浓度为0.5-4mol/l。

9.根据权利要求6所述n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯的制备方法，其特征在于：所述1,3,5-苯基三酰氯与所述叠氮化钠的摩尔比为1：(3～4.5)。

10.一种上述权利要求1-9任一所述制备方法获得的n,n',n”-三特戊酰基-1,3,5-三氨基苯。

技术总结本发明涉及一种N,N',N”‑三特戊酰基‑1,3,5‑三氨基苯的制备方法，制备方法包括：将1,3,5‑苯基三异氰酸酯溶解于有机溶剂，配置成浓度为0.1～1mol/l的第一有机溶液，向第一有机溶液中加入特戊酸盐，混合得到反应体系；将反应体系置于0～20℃温度条件下，进行1～1.5h的加成反应，然后升温至40～130℃，进行1.5～2.5h的脱二氧化碳反应，反应后制得N,N',N”‑三特戊酰基‑1,3,5‑三氨基苯的悬浮液，将悬浮液过滤、干燥后得到N,N',N”‑三特戊酰基‑1,3,5‑三氨基苯。其制备过程简单易操作，有效提高N,N',N”‑三酰基‑1,3,5‑三氨基苯的总产率、降低生产成本。技术研发人员：黄木华,杨新峰,龚政,魏娇,王嘉琦受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10