8-烷基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯及其制备方法 本发明涉及一种新型三环癸基(甲基)丙烯酸酯化合物及其制备方法,尤其是8-烷基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯化合物及其制备方法。
丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是非常有用的单体,它们可以单独聚合或与其它单体共聚制得各种性能极好的聚合物。由此制得的聚合物具有极好的耐候性和透明性。且根据酯基的类型不同,可以制备各种性能等级的聚合物。特别地,当酯基为低化学反应活性的大脂肪族化合物时,所制备的聚合物可以工业化用作各种阻燃剂,其制备方法也受到广泛关注。
但是,普通带有大的脂肪族取代基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应条件很难控制,导致产率低且不易提纯。因此,大批量制备普通(甲基)丙烯酸酯化合物是很困难的。
为了解决上述问题,本发明的一个目的是提供一种带有大取代基的丙烯酸酯化合物,其能够通过简单的适于工业化制备的方法制备和提纯。
本发明的另一个目的是提供一种制备丙烯酸酯化合物的方法。
此外,为了达到第一个目的,本发明提供分子式(1)所示的8-烷基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯:
其中R1为甲基或乙基,R2为氢或甲基。
为了达到第二个目的,本发明提供制备所述化合物的方法,其包括以下步骤:a)由三环癸-8-酮与烷基格利雅试剂或烷基锂试剂反应合成8-烷基-8-三环癸醇;b)由步骤a)中合成的8-烷基-8-三环癸醇与(甲基)丙烯酰氯反应合成8-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯。优选地,格利雅试剂选用烷基溴化镁或烷基氯化镁。
更优选地,如果烷基选用乙基,则选用乙基溴化镁或乙基氯化镁作为格利雅试剂。
根据本发明,在丙烯酸酯化合物的制备方法中,可以在每个步骤结束以后进行分离。但是,也可以在所有步骤都进行完之后,再就地进行分离。
参考下列附图,通过本发明的优选实施例地详细描述,可以更加清楚地了解本发明的上述目的和优点:
图1是本发明实施例1中所制备的8-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯的NMR(核磁)谱图;
图2是本发明实施例1中所制备的8-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯的FT-IR(傅立叶-红外光)谱图。
优选实施例的描述
现在详细描述本发明所述的8-烷基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯的制备方法。
如下面的反应流程(1)所示,由三环癸基-8-酮与烷基格利雅试剂或烷基锂试剂反应合成8-烷基-8-三环癸基醇。[反应流程(1)]其中R1为甲基或乙基,X为Cl或Br。
考虑到对副反应的抑制作用和对反应产率的影响,如果想要得到8-乙基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯化合物,则优选地用乙基溴化镁或乙基氯化镁作为格利雅试剂。
由于上述反应是通过普通的格利雅反应机理进行的,所以在本发明中,反应温度和压力是没有意义的。
接着,如反应流程(2)所示,由8-烷基-8-三环癸醇与(甲基)丙烯酰氯反应合成8-烷基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯。[反应流程(2)]其中R1与上面所述相同,R2为氢或甲基。
下面参考下列实施例详细描述本发明,实施例是为了举例说明而不是为了限制本发明。
实施例18-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯a.8-乙基-8-三环癸醇的合成
将440ml乙基溴化镁的四氢呋喃溶液(1.0M)用100ml四氢呋喃(THF)稀释。然后,将上述溶液倒入1升的烧瓶中,再保持在0℃下。用滴液漏斗缓慢滴入三环癸基-8-酮(60g,0.4mol),然后在搅拌下于室温反应大约12小时。反应结束后,用旋转蒸发仪除去过量THF,然后将终产物倒入水中。然后,用稀硫酸中和终产物,并用二乙基醚萃取,再然后在硫酸镁上干燥。所获得的产物通过柱状色谱法(乙烷∶乙酸乙酯=8∶1)过滤,以制备出所需产物8-乙基-8-三环癸醇(产率:70%)。b.8-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯的合成
将8-乙基-8-三环癸醇(36g,0.2mol)和三乙基胺(0.22mol)溶解在250mlTHF中,然后用滴液漏斗缓慢滴入丙烯酰氯(19g,0.21mol)。然后,在搅拌下室温反应大约12小时。反应结束后,用旋转蒸发仪除去过量THF,然后将终产物倒入水中。然后,用稀盐酸中和终产物,并用二乙基醚萃取,再然后在硫酸镁上干燥。所获得的产物通过柱状色谱法(己烷∶乙酸乙酯=4∶1)过滤,以制备出所需产物8-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯(产率:80%)。图1和图2分别是该化合物的NMR和FT-IR谱图。
1H-NMR(CDCl3;ppm):6.3(1H,d),6.1(1H,dd),5.7(1H,d),2.5(1H,s),
2.2(2H,m),1.4(2H,d),0.8(3H,t)
FT-IR(NaCl;cm-1): 2947,2863,1722,1638,1621,1402,1205
实施例2 8-甲基-8-三环癸基丙烯酸酯
目标化合物的制备方法同实施例1,只是用甲基溴化镁代替乙基溴化镁(产率:60%)。
实施例3 8-乙基-8-三环癸基甲基丙烯酸酯
目标化合物的制备方法同实施例1,只是用甲基丙烯酰氯代替丙烯酰氯(产率:65%)。
实施例4 8-甲基-8-三环癸基甲基丙烯酸酯
目标化合物的制备方法同实施例2,只是用甲基丙烯酰氯代替丙烯酰氯(产率:68%)。
本发明所述的8-烷基-8-三环癸基(甲基)丙烯酸酯能够通过现场制备法以很高的产率制备,有利于工业化大批量生产,且由于大环癸基取代基的引入导致该化合物的化学反应性低,因此适于大量用作各种类型的阻燃剂。