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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610311077.X (22)申请日 2016.05.11 (71)申请人 上海应用技术学院 地址 200235 上海市徐汇区漕宝路120-121 号 (72)发明人 姚子健邓维李宽 (74)专利代理机构 上海精晟知识产权代理有限 公司 31253 代理人 杨军 (51)Int.Cl. C07C 249/02(2006.01) C07C 251/24(2006.01) C08F 132/08(2006.01) C08F 4/50(2006.01) (54)发明名称 含萘酚。
2、结构的N,O-配位的二价铜配合物、 制 备方法及其应用 (57)摘要 本发明属于合成化学技术领域, 具体为一种 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物、 制备方 法及其应用。 本发明以2-羟基-1-萘甲醛为起始 原料, 将其与一系列芳胺类化合物反应得到席夫 碱中间体, 然后再与水合醋酸铜反应, 即得到相 应的N,O-配位的二价铜配合物。 本发明合成工艺 简单, 具有较好的选择性和收率。 本发明化合物 在对降冰片烯的聚合具有较高的催化活性, 得到 的聚合物也具有较高的分子量。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 105949082 A 2016.09.21 CN 105949082 A 。
3、1.含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物, 其特征在于, 该二价铜配合物具有如下所 示结构: 其中: R选自H、 4-CN、 4-OMe、 4-iPr、 4-CF3、 2-CH3、 3-Br或2,6-iPr中任一种。 2.一种根据权利要求1所述的含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物的制备方法, 具 体步骤如下: (1)以2-羟基-1-萘甲醛和芳胺化合物作为起始原料, 在催化剂作用下回流反应, 反应 结束后, 冷冻至有大量固体析出, 抽滤, 洗涤得到席夫碱中间体; 其中: 所述芳胺化合物的结 构式如所示, 其中: 所述R选自H、 4-CN、 4-OMe、 4-iPr、 4-CF3、 2-CH。
4、3、 3-Br或2,6-iPr中 任意一种; (2)将席夫碱中间体和一水合醋酸铜于醇类溶剂中混合, 之后搅拌回流, 冷冻过夜、 过 滤, 洗涤, 烘干得到目标产物。 3.根据权利要求2所述的制备方法, 其特征在于, 步骤(1)中, 所述催化剂为冰醋酸。 4.根据权利要求2所述的制备方法, 其特征在于, 步骤(1)中, 2-羟基-1-萘甲醛和芳胺 化合物的摩尔比为2:13:1。 5.根据权利要求2所述的制备方法, 其特征在于, 步骤(2)中, 醇类溶剂选自甲醇、 乙醇 或异丙醇中任一种或多种。 6.根据权利要求2所述的制备方法, 其特征在于, 步骤(2)中, 席夫碱中间体和一水合醋 酸铜的摩尔比。
5、为2:13:1。 7.一种根据权利要求1所述的含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物在催化降冰片烯 的聚合反应中的应用。 8.如权利要求7所述的应用, 其特征在于, 应用过程中, 使用甲基铝氧烷作为助催化剂。 9.如权利要求7所述的应用, 其特征在于, 具体应用方法如下: 无水无氧条件下, 向降冰 片烯聚合体系中加入含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物, 甲基铝氧烷的甲苯溶液, 甲 基铝氧烷与含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物的摩尔比为1000: 14000: 1, 反应温度 060, 反应时间为1560分钟, 用体积比10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过 滤, 用乙醇洗涤数次, 。
6、于6080真空干燥至质量不变。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105949082 A 2 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物、 制备方法及其应用 技术领域 0001 本发明属于合成化学技术领域, 具体涉及一系列含萘酚结构的N,O-配位的二价铜 配合物、 制备方法及其应用。 背景技术 0002 自十九世纪六十年代末席夫碱有Schiff发现而得名后, 因其取代基团的灵活多 变, 且杂化轨道上的N原子具有孤对电子, 使其具有良好的配位能力, 能很好的以氮、 氧原子 进行配位, 与过渡金属形成一系列性能结构各异的金属配位化合物, 这些配合物在立体化 学、 磁学、 光谱学、 配位化学、 催化、 。
7、分析化学、 农业以及光致变色等领域都有着重要的作用。 其中N,O-配位的二价铜配合物是研究较多的一类, 它的优点是: (1)合成原料易得且价格便 宜, 具有很好的的工业应用前景; (2)在催化降冰片烯聚合方面表现出来了很好的特性, 其 催化活性比茂金属催化剂高, 且得到的聚合物的分子量和支化度可以调控, 性能稳定、 易于 制备等。 因此, 探索基于席夫碱为配体的N,O-配位的二价铜配合物及其合成方法是十分必 要的。 发明内容 0003 为了克服现有技术的不足, 本发明的目的在于提出一类含萘酚结构的N,O-配位的 二价铜配合物、 制备方法及其应用。 本发明制备方法简单, 得到的二价铜配合物可用于。
8、催化 降冰片烯的聚合反应中。 0004 本发明提供的含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物, 具有如下所示结构: 0005 0006 其中: R选自H、 4-CN、 4-OMe、 4-iPr、 4-CF3、 2-CH3、 3-Br或2,6-iPr中任一种。 0007 本发明还提供上述含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物的制备方法, 具体步骤 如下: 0008 (1)以2-羟基-1-萘甲醛和芳胺化合物作为起始原料, 在催化剂作用下回流反应, 反应结束后, 冷冻至有大量固体析出, 抽滤, 洗涤得到席夫碱中间体; 其中: 所述芳胺化合物 的结构式如所示, 其中: 所述R选自H、 4-CN、 4-O。
9、Me、 4-iPr、 4-CF3、 2-CH3、 3-Br或2,6- iPr中任意一种; 0009 (2)将席夫碱中间体和一水合醋酸铜于醇类溶剂中混合, 之后搅拌回流, 冷冻过 说明书 1/5 页 3 CN 105949082 A 3 夜、 过滤, 洗涤, 烘干得到目标产物。 0010 上述步骤(1)中, 所述催化剂为冰醋酸。 0011 上述步骤(1)中, 2-羟基-1-萘甲醛和芳胺化合物的摩尔比为2:13:1。 0012 上述步骤(2)中, 醇类溶剂选自甲醇、 乙醇或异丙醇中任一种或多种。 0013 上述步骤(2)中, 席夫碱中间体和一水合醋酸铜的摩尔比为2:13:1。 0014 本发明还提。
10、供一种根据上述的含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物在催化降 冰片烯的聚合反应中的应用。 上述应用过程中, 使用甲基铝氧烷作为助催化剂。 优选的, 具 体应用方法如下: 无水无氧条件下, 向降冰片烯聚合体系中加入含萘酚结构的N,O-配位的 二价铜配合物, 甲基铝氧烷的甲苯溶液, 甲基铝氧烷与含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配 合物的摩尔比为1000: 14000: 1, 反应温度060, 反应时间为1560分钟, 用体积比 10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080真空干燥至 质量不变。 0015 本发明的有益效果在于, 本发明中含萘酚结构的N,O-配位的二。
11、价铜配合物制备方 法简单, 选择性和收率高, 并且其在助催化剂MAO的作用下, 在温和的条件下具有较高的催 化活性, 得到的加成型聚合物也具有较高的分子量。 附图说明 0016 图1为化合物1的单晶结构。 0017 图2为化合物5的单晶结构。 具体实施方式 0018 下面通过实施例进一步具体描述本发明, 本发明并不局限于下述实施例。 0019 实施例中, 目标化合物的反应方程式如下所示: 0020 0021 实施例1: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物1的合成 0022 在室温条件下, 将2mmol席夫碱L1, 1mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可用 超声波助其溶解, 于三口瓶。
12、中混合, 并加溶液至50ml。 搅拌回流3h后, 冷冻过夜、 过滤, 并用 少量冷冻甲醇快速洗涤, 烘干得到相应的深棕色产物。 产率82。 图1为化合物1的单晶结 构。 0023 元素分析: C34H24O2N2Cu:C73.43,H4.35,N5.04,found:C73.33,H4.45,N 5.14. 0024 实施例2: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物2的合成 0025 在室温条件下, 将2mmol席夫碱L2, 1.5mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可 说明书 2/5 页 4 CN 105949082 A 4 用超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至55ml。。
13、 搅拌回流4h后, 冷冻过夜, 有固体出 现, 过滤, 并用少量冷冻甲醇快速洗涤,烘干得到相应黄色产物。 产率74。 0026 元素分析: C36H22O2N2F6Cu:C71.36,H3.66,N9.24,found:C71.28,H3.53,N 9.44. 0027 实施例3: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物3的合成 0028 在室温条件下, 将1mmol席夫碱L3, 0.5mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可 用超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至30ml。 搅拌回流3h后, 冷冻过夜、 过滤, 并 用少量冷冻甲醇快速洗涤, 烘干得到相应的棕色产物。 产率85。。
14、 0029 元素分析: C36H28O4N2Cu:C70.17,H4.58,N4.55,found:C70.30,H4.35,N 4.45. 0030 实施例4: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物4的合成 0031 在室温条件下, 将2mmol席夫碱L4, 1.5mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可 用超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至60ml。 搅拌回流6h后, 冷冻过夜, 没有出现 固体, 旋蒸浓缩, 再冷冻一夜, 有固体出现, 过滤, 并用少量冷冻甲醇快速洗涤,烘干得到相 应黄色产物。 产率78。 0032 元素分析: C37H30N2Cu:C78.49,H5.。
15、34,N4.95,found:C78.53,H5.45,N4.87. 0033 实施例5: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物5的合成 0034 在室温条件下, 将2mmol席夫碱L5, 1mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可用 超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至60ml。 搅拌回流6h后, 冷冻过夜, 没有出现固 体, 旋蒸浓缩, 再冷冻一夜, 有固体出现, 过滤, 并用少量冷冻甲醇快速洗涤,烘干得到相应 黄色产物。 产率79。 图2为化合物5的单晶结构。 0035 元素分析: C36H22O2N2F6Cu:C62.47,H3.20,N4.05,found:C62.4。
16、2,H3.15,N 4.16. 0036 实施例6: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物6的合成 0037 在室温条件下, 将2mmol席夫碱L6, 1mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可用 超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至60ml。 搅拌回流6h后, 冷冻过夜, 没有出现固 体, 旋蒸浓缩, 再冷冻一夜, 有固体出现, 过滤, 并用少量冷冻甲醇快速洗涤,烘干得到相应 黄色产物。 产率89。 0038 元素分析: C35H26N2Cu:C78.12,H4.87,N5.21,found:C78.24,H4.69,N5.29. 0039 实施例7: 含萘酚结构的N,O-配。
17、位的二价铜配合物7的合成 0040 在室温条件下, 将2mmol席夫碱L7, 1.5mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可 用超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至60ml。 搅拌回流6h后, 冷冻过夜, 没有出现 固体, 旋蒸浓缩, 再冷冻一夜, 有固体出现, 过滤, 并用少量冷冻甲醇快速洗涤,烘干得到相 应黄色产物。 产率74。 0041 元素分析: C34H22O2N2Br2Cu:C57.20,H.3.11,N3.92,found:C57.29,H3.18,N 3.97. 0042 实施例8: 含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物8的合成 0043 在室温条件下, 将6m。
18、mol席夫碱L8, 4mmol一水合醋酸铜分别溶解于适量甲醇, 可用 超声波助其溶解, 于三口瓶中混合, 并加溶液至60ml。 搅拌回流12h后, 冷冻过夜, 没有出现 说明书 3/5 页 5 CN 105949082 A 5 固体, 旋蒸浓缩, 再冷冻一夜, 有固体出现, 过滤, 并用少量冷冻甲醇快速洗涤, 烘干得到相 应土黄色产物。 产率69。 0044 元素分析: C40H36O2N2Cu:C75.04,H5.67,N4.38,found:C75.14,H5.59,N 4.43. 0045 实施例9: 催化降冰片烯聚合反应 0046 采用实施例1制备的催化剂1催化降冰片烯聚合反应, 降冰。
19、片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入5mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物1的氯苯溶液 (1.5 mol), MAO的甲苯溶液2.63mL(1300 mol), 1与MAO的物质的量之比为1:867, 反应温度 35度, 反应25分钟后, 用含体积比为11盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过滤, 用乙 醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为2.98106gPNBmol1Cuh1, 分子量为 3.58106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0047 实施例10催化降冰片烯聚合反应 0048 采用实施例1制备的催化剂1催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚。
20、合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入6mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物1催化剂的氯 苯溶液(0.6 mol), MAO的甲苯溶液1mL(1800 mol), 1与MAO的物质的量之比为1:3000, 反应 温度30度, 反应15分钟后, 用含体积比为14盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为2.61106gPNBmol1Cuh1, 分子 量为2.25106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0049 实施例11: 催化降冰片烯聚合反应 0050 采用实施例2制备的催化剂2催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚合。
21、在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入7mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物2催化剂的氯 苯溶液(0.7 mol), MAO的甲苯溶液1.75mL(2800 mol), 2与MAO的物质的量之比为1:4000, 反 应温度30度, 反应40分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过 滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为3.54106gPNBmol1Cuh1, 分子量为4.61106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0051 实施例12: 催化降冰片烯聚合反应 0052 采用实施例3制备的催化剂3催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯。
22、聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入10mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物3催化剂的 氯苯溶液(1.0 mol), MAO的甲苯溶液1.88mL(3000 mol), 3与MAO的物质的量之比为1:3000, 反应温度30度, 反应15分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过 滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为1.88106gPNBmol1Cuh1, 分子量为2.79106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0053 实施例13: 催化降冰片烯聚合反应 0054 采用实施例4制备的催化剂4催化降冰片烯聚合反应, 降冰。
23、片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入5mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物4催化剂的氯 苯溶液(0.8 mol), MAO的甲苯溶液0.94mL(1500 mol), 4与MAO的物质的量之比为1:3500, 反 应温度10度, 反应45分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过 滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为3.84106gPNBmol1Cuh1, 分子量为2.72106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 说明书 4/5 页 6 CN 105949082 A 6 0055 实施例14: 催化降冰片烯聚合反应 0。
24、056 采用实施例5制备的催化剂5催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入3mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物5催化剂的氯 苯溶液(0.4 mol), MAO的甲苯溶液0.94mL(200 mol), 5与MAO的物质的量之比为1:500, 反应 温度60度, 反应25分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为1.93106gPNBmol1Cuh1, 分子 量为2.90106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0057 实施例15: 催化降冰片烯聚合反应 0。
25、058 采用实施例6制备的催化剂6催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入5mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物6催化剂的氯 苯溶液(0.5 mol), MAO的甲苯溶液1.32mL(500 mol), 6与MAO的物质的量之比为1:1000, 反 应温度35度, 反应20分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过 滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为1.96106gPNBmol1Cuh1, 分子量为2.83106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0059 实施例16: 催化降冰片烯聚合反应 。
26、0060 采用实施例7制备的催化剂7催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入4mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物7催化剂的氯 苯溶液(0.2 mol), MAO的甲苯溶液0.63mL(1000 mol), 7与MAO的物质的量之比为1:5000, 反 应温度30度, 反应20分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过 滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为2.64106gPNBmol1Cuh1, 分子量为3.53106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0061 实施例17: 催化降冰片烯聚合反。
27、应 0062 采用实施例8制备的催化剂8催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入5mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物8催化剂的氯 苯溶液(0.5 mol), MAO的甲苯溶液1mL(1000 mol), 8与MAO的物质的量之比为1:2000, 反应 温度30度, 反应25分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为2.19106gPNBmol1Cuh1, 分子 量为2.10106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 0063 实施例18: 催化降冰片烯聚合反应。
28、 0064 采用实施例8制备的催化剂8催化降冰片烯聚合反应, 降冰片烯聚合在无水无氧条 件下进行。 在反应体系中依次加入7mL含萘酚结构的N,O-配位的二价铜配合物8催化剂的氯 苯溶液(0.5 mol), MAO的甲苯溶液2mL(2000 mol), 8与MAO的物质的量之比为1:4000, 反应 温度25度, 反应25分钟后, 用含体积比为10盐酸的乙醇溶液终止反应, 将所得产物过滤, 用乙醇洗涤数次, 于6080度真空干燥至质量不变。 活性为3.36106gPNBmol1Cuh1, 分子 量为2.77106gmol1, 聚合方式为加成型聚合。 说明书 5/5 页 7 CN 105949082 A 7 图1 图2 说明书附图 1/1 页 8 CN 105949082 A 8 。