專利名稱：含有仲氨基的鈦酸酯衍生物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有仲氨基的鈦酸酯衍生物及其制備方法，特別是涉及一種無需 催化劑只需抽真空進(jìn)行酯交換反應(yīng)的制備方法。鈦酸酯作為常見的催化劑，廣泛地應(yīng)用于酯交換反應(yīng)和開環(huán)聚合反應(yīng)。通過對催 化劑進(jìn)行改性，使其含有功能基團(tuán)，在合成聚合物的反應(yīng)中，仍保留在聚合物分子鏈上，達(dá) 到對聚合物功能化的目的。已商業(yè)化的鈦酸酯，如鈦酸正丙醇酯、鈦酸異丙醇酯、鈦酸正丁 醇酯，是己內(nèi)酯開環(huán)聚合反應(yīng)的有效引發(fā)劑。因此，對鈦酸酯進(jìn)行改性，合成含官能團(tuán) 的鈦酸酯引發(fā)劑來制備功能化聚￡“己內(nèi)酯具有實(shí)用意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種含有仲氨基的鈦酸酯衍生物及其制備方 法，以滿足聚己內(nèi)酯合成和功能化的需要。本發(fā)明的含有仲氨基的鈦酸酯衍生物，其結(jié)構(gòu)如下式所示 本發(fā)明的含有仲氨基的鈦酸酯衍生物，以鈦酸酯與2-甲氨基乙醇為反應(yīng)物，在常 壓下將2-甲氨基乙醇加入鈦酸酯中，于選定的溫度下、抽真空進(jìn)行酯交換反應(yīng)方法制備得 到。所述的反應(yīng)物鈦酸酯優(yōu)選鈦酸異丙醇酯、鈦酸正丙醇酯、鈦酸正丁醇酯。酯交換反 應(yīng)如下
背景技術(shù)：
所使用的反應(yīng)物2-甲氨基乙醇過量；反應(yīng)物鈦酸酯與2-甲氨基乙醇的摩爾比為 (1/4，最優(yōu)選的摩爾比為1/6。所述的反應(yīng)溫度為30 120°C，最優(yōu)選的反應(yīng)溫度為60 80°C。所述的抽真空反應(yīng)中連續(xù)抽真空，真空度為1. 3Kpa 90Kpa，最優(yōu)選的真空度為 3.9Kpa 60Kpao進(jìn)行上述酯交換的反應(yīng)時間為1 5小時，最優(yōu)選的反應(yīng)時間為2 3小時。然 后抽真空將反應(yīng)體系中過量的2-甲氨基乙醇除去，最后收集目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的化合物結(jié)構(gòu)，可采用核磁共振方法進(jìn)行分析鑒別。本發(fā)明的化合物溶于乙醇、甲醇、N，N_ 二甲基甲酰胺、丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑，溶于 水，不溶于甲苯。本發(fā)明的含有仲氨基的鈦酸酯衍生物，既可作為ε -己內(nèi)酯開環(huán)聚合反應(yīng)的有效 引發(fā)劑，又可參與環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)。本發(fā)明提供的含有仲氨基的鈦酸酯衍生物，原料 易得，制備方法簡單，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為所得含有仲氨基的鈦酸酯衍生物的核磁共振氫譜。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在裝有真空蒸餾裝置、磁力攪拌和溫度計的100毫升圓底燒瓶內(nèi)加入 5. 68g(0. 02mol)鈦酸異丙醇酯后，再加入6. 01克(0. 08摩爾)2-甲氨基乙醇。開啟攪拌， 待鈦酸異丙醇酯和2-甲氨基乙醇混合均勻后，將燒瓶置于溫度為70°C的硅油浴中，反應(yīng)40 分鐘后，開始抽真空至燒瓶內(nèi)真空度為lOKPa，在該真空度下連續(xù)反應(yīng)30分鐘，同時連續(xù)蒸 餾以除去反應(yīng)中生成的異丙醇。然后升溫至80°C，蒸餾除去反應(yīng)體系中過量的2-甲氨基乙 醇，得白色固體產(chǎn)物。產(chǎn)率94%，分子量344. 32g/mol。產(chǎn)物核磁共振氫譜見圖1。該圖譜顯示，所得化合物各個質(zhì)子的化學(xué)位移及積分值 與目標(biāo)產(chǎn)物中的氫原子相對應(yīng)。上述合成所得化合物確為含有仲氨基的鈦酸酯衍生物。實(shí)施例2在裝有真空蒸餾裝置、磁力攪拌和溫度計的100毫升圓底燒瓶內(nèi)加入 5. 68g(0. 02mol)鈦酸異丙醇酯后，再加入9. 02克(0. 12摩爾)2-甲氨基乙醇。開啟攪拌，待鈦酸異丙醇酯和2-甲氨基乙醇混合均勻后，將燒瓶置于溫度為60°C的硅油浴中，反應(yīng)1 小時后，開始抽真空至燒瓶內(nèi)真空度為3. 6Kpa，在該真空度下減壓蒸餾以除去反應(yīng)中生成 的異丙醇，然后升溫至80°C，連續(xù)抽真空1. 5小時，除去反應(yīng)體系中過量的2-甲氨基乙醇， 得到白色固體產(chǎn)物。產(chǎn)率98%，分子量344. 32g/mol。產(chǎn)物核磁共振氫譜同圖1。實(shí)施例3在裝有真空蒸餾裝置、磁力攪拌和溫度計的100毫升圓底燒瓶內(nèi)加入
5.68g(0. 02mol)鈦酸正丙醇酯后，再加入9. 02克(0. 12摩爾)2-甲氨基乙醇。開啟攪拌， 待鈦酸正丙醇酯和2-甲氨基乙醇混合均勻后，將燒瓶置于溫度為110°C的硅油浴中反應(yīng)1 小時。待蒸餾以除去反應(yīng)中生成的正丙醇后，抽真空至燒瓶內(nèi)真空度為41Kpa，蒸餾以除去 反應(yīng)體系中過量的2-甲氨基乙醇，得到白色固體產(chǎn)物。產(chǎn)率96%，分子量344. 32g/mol。產(chǎn)物核磁共振氫譜同圖1。實(shí)施例4在裝有真空蒸餾裝置、磁力攪拌和溫度計的100毫升圓底燒瓶內(nèi)加入
6.80g(0. 02mol)鈦酸正丁醇酯后，再加入12. 03克(0. 16摩爾)2-甲氨基乙醇。開啟攪拌， 待鈦酸正丁醇酯和2-甲氨基乙醇混合均勻后，將燒瓶置于溫度為70°C的硅油浴中，反應(yīng)2 小時后，開始抽真空至燒瓶內(nèi)真空度為5. 4Kpa，在該真空度下減壓蒸餾以除去反應(yīng)中生成 的正丁醇，然后抽真空至燒瓶內(nèi)真空度為3Kpa，蒸餾以除去反應(yīng)體系中過量的2-甲氨基乙 醇，得到白色固體產(chǎn)物。產(chǎn)率97%，分子量344. 32g/mol。產(chǎn)物核磁共振氫譜同圖1。
權(quán)利要求
一種含有仲氨基的鈦酸酯衍生物，其特征在于，該化合物以鈦酸酯與2-甲氨基乙醇為反應(yīng)物，在常壓下將2-甲氨基乙醇加入鈦酸酯中，于選定的溫度下、抽真空進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備得到，分子結(jié)構(gòu)中含有仲氨基，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下式所示FSA00000164101700011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有仲氨基的鈦酸酯衍生物，其特征在于，所述的反應(yīng) 物鈦酸酯優(yōu)選鈦酸異丙醇酯、鈦酸正丙醇酯、鈦酸正丁醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯交換反應(yīng)方法，其特征在于，反應(yīng)物鈦酸酯與2-甲氨基乙 醇的摩爾比為彡1/4，最優(yōu)選的摩爾比為1/6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選定溫度，其特征在于，反應(yīng)溫度為30 120°C，最優(yōu)選的反 應(yīng)溫度為60 80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽真空反應(yīng)中連續(xù)抽真空方法，真空度為1.3Kpa 90Kpa， 最優(yōu)選的真空度為3. 9Kpa 60Kpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯交換反應(yīng)方法，其特征在于，酯交換反應(yīng)時間為1 5小 時，最優(yōu)選的反應(yīng)時間為2 3小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有仲氨基的鈦酸酯衍生物及其制備方法。本發(fā)明以不同鈦酸酯與2-甲氨基乙醇為反應(yīng)單體，通過常規(guī)的酯交換反應(yīng)，制備得到含有仲氨基的鈦酸酯衍生物。本發(fā)明制備得到的化合物，既可作為ε-己內(nèi)酯開環(huán)聚合反應(yīng)的有效引發(fā)劑，又可以參與環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)，而且其制備方法簡便，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。該鈦酸酯衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下所示。
文檔編號C07F7/28GK101870710SQ20101020276
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者丁銳, 夏浙安, 李平, 翁盛光, 陳建定 申請人:華東理工大學(xué)