[发明专利]3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚及合成方法

摘要

本发明公开了3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚及合成方法，属于有机合成领域。本发明通过以溴代二茂铁、叠氮化钠作为原料，合成得到1‑叠氮二茂铁备用。以二甲基甲酰胺作为溶剂，季戊四醇、氯化亚砜为原料反应得到2,2,2‑三(氯甲基)‑1‑羟基乙烷，加入氢氧化钠水溶液环化，经蒸馏、萃取、干燥、蒸溶剂、结晶得到3,3‑双(氯甲基)氧杂环丁烷，加入合成的叠氮二茂铁在催化剂作用下得到3,3‑双(叠氮二茂铁基)氧杂环丁烷，在三羟甲基丙烷/三氟化硼乙醚作用下得到3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚。本发明所提供的工艺条件温和，对设备要求低，有利于大量合成。

主权项

一种3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚的合成方法，其特征在于，3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚的化学结构式为：步骤如下：(1)叠氮二茂铁的合成在质量比为3:1的乙醇和水中加入溴代二茂铁，20℃温度条件下，再加入叠氮化钠，乙醇和水总质量：溴代二茂铁：叠氮化钠的质量比为50‑70:7‑8:4‑6，缓慢升温至回流，反应5‑8小时；反应结束后将上述混合溶液用水洗涤两次，分离出有机相，用无水硫酸镁对有机相干燥2小时后脱出溶剂得到叠氮二茂铁；(2)2,2,2‑三(氯甲基)‑1‑羟基乙烷的合成以二甲基甲酰胺作为溶剂，在15℃温度条件下，缓慢滴加氯化亚砜总量的60％，20‑30℃温度下反应1‑2小时；保持20‑30℃温度条件，再缓慢加入季戊四醇，升至110‑120℃反应4‑5小时；在110‑120℃温度下加入剩余40％质量的氯化亚砜，反应6小时，即得2,2,2‑三(氯甲基)‑1‑羟基乙烷；其中，二甲基甲酰胺：氯化亚砜：季戊四醇的质量比为2‑3:6:7‑8；(3)3,3‑双(氯甲基)氧杂环丁烷的合成在85℃温度条件下，将质量分数为30％氢氧化钠水溶液滴加至2,2,2‑三(氯甲基)‑1‑羟基乙烷内，氢氧化钠水溶液与季戊四醇质量比为1:4‑1:6，滴加结束后，继续反应3小时；反应结束后，120‑130℃温度条件下蒸馏，将回收得到的有机相分离出来，水相用二氯甲烷萃取两次，萃取后的二氯甲烷与有机相合并，再用无水硫酸镁干燥2小时，用滤纸过滤得到滤液；滤液在旋转蒸发器中蒸馏，温度80℃，二氯甲烷蒸干后得粗品，粗品冷却结晶36小时，减压过滤得到固体产品3,3‑双(氯甲基)氧杂环丁烷；(4)3,3‑双(叠氮二茂铁基)氧杂环丁烷的合成将3,3‑双(氯甲基)氧杂环丁烷溶解到二氯甲烷中，加入催化剂BF3，在120‑130℃温度下缓慢加入步骤(1)中合成的叠氮二茂铁，后缓慢升温至90℃，恒温3小时，得到3,3‑双(叠氮二茂铁基)氧杂环丁烷；其中，3,3‑双(氯甲基)氧杂环丁烷：二氯甲烷：催化剂BF3：叠氮二茂铁的质量比为2:6‑8:0.5‑1.5:1.6‑2.8；(5)3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚的合成将二氯甲烷、三羟甲基丙烷和三氟化硼乙醚按照质量比4‑5:0.02‑0.07:1混合，常温搅拌0.5‑1小时，置于冰浴中，缓慢加入步骤(4)得到的3,3‑双(叠氮二茂铁基)氧杂环丁烷，三氟化硼乙醚和3,3‑双(叠氮二茂铁基)氧杂环丁烷的质量比为1:4‑1:6，保温反应24小时；关闭冰浴在室温下缓慢加入质量分数为4％碳氢化钠水溶液，搅拌10‑30分钟，缓慢加入二氯甲烷，二氯甲烷和上述混合溶液的质量比为0.5‑2:1，搅拌20‑50分钟，分离出下层有机相，用碳氢化钠水溶液洗涤一次；分离出有机相加入无水硫酸钠干燥2小时，后经过滤，蒸馏得到3,3‑双(叠氮二茂铁)环氧丁烷聚醚。