[发明专利]含有仲氨基的钛酸酯衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有仲氨基的钛酸酯衍生物及其制备方法，特别是涉及一种无需催化剂只需抽真空进行酯交换反应的制备方法。

背景技术

钛酸酯作为常见的催化剂，广泛地应用于酯交换反应和开环聚合反应。通过对催化剂进行改性，使其含有功能基团，在合成聚合物的反应中，仍保留在聚合物分子链上，达到对聚合物功能化的目的。已商业化的钛酸酯，如钛酸正丙醇酯、钛酸异丙醇酯、钛酸正丁醇酯，是ε-己内酯开环聚合反应的有效引发剂。因此，对钛酸酯进行改性，合成含官能团的钛酸酯引发剂来制备功能化聚ε-己内酯具有实用意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种含有仲氨基的钛酸酯衍生物及其制备方法，以满足聚己内酯合成和功能化的需要。

本发明的含有仲氨基的钛酸酯衍生物，其结构如下式所示：

本发明的含有仲氨基的钛酸酯衍生物，以钛酸酯与2-甲氨基乙醇为反应物，在常压下将2-甲氨基乙醇加入钛酸酯中，于选定的温度下、抽真空进行酯交换反应方法制备得到。

所述的反应物钛酸酯优选钛酸异丙醇酯、钛酸正丙醇酯、钛酸正丁醇酯。酯交换反应如下：

所使用的反应物2-甲氨基乙醇过量；反应物钛酸酯与2-甲氨基乙醇的摩尔比为≤1/4，最优选的摩尔比为1/6。

所述的反应温度为30～120℃，最优选的反应温度为60～80℃。

所述的抽真空反应中连续抽真空，真空度为1.3Kpa～90Kpa，最优选的真空度为3.9Kpa～60Kpa。

进行上述酯交换的反应时间为1～5小时，最优选的反应时间为2～3小时。然后抽真空将反应体系中过量的2-甲氨基乙醇除去，最后收集目标产物。

本发明的化合物结构，可采用核磁共振方法进行分析鉴别。

本发明的化合物溶于乙醇、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、氯仿等有机溶剂，溶于水，不溶于甲苯。

本发明的含有仲氨基的钛酸酯衍生物，既可作为ε-己内酯开环聚合反应的有效引发剂，又可参与环氧化合物的开环反应。本发明提供的含有仲氨基的钛酸酯衍生物，原料易得，制备方法简单，适宜工业化生产。

附图说明

图1为所得含有仲氨基的钛酸酯衍生物的核磁共振氢谱。

具体实施方式

实施例1

在装有真空蒸馏装置、磁力搅拌和温度计的100毫升圆底烧瓶内加入5.68g(0.02mol)钛酸异丙醇酯后，再加入6.01克(0.08摩尔)2-甲氨基乙醇。开启搅拌，待钛酸异丙醇酯和2-甲氨基乙醇混合均匀后，将烧瓶置于温度为70℃的硅油浴中，反应40分钟后，开始抽真空至烧瓶内真空度为10KPa，在该真空度下连续反应30分钟，同时连续蒸馏以除去反应中生成的异丙醇。然后升温至80℃，蒸馏除去反应体系中过量的2-甲氨基乙醇，得白色固体产物。产率：94％，分子量：344.32g/mol。

产物核磁共振氢谱见图1。该图谱显示，所得化合物各个质子的化学位移及积分值与目标产物中的氢原子相对应。上述合成所得化合物确为含有仲氨基的钛酸酯衍生物。

实施例2

在装有真空蒸馏装置、磁力搅拌和温度计的100毫升圆底烧瓶内加入5.68g(0.02mol)钛酸异丙醇酯后，再加入9.02克(0.12摩尔)2-甲氨基乙醇。开启搅拌，待钛酸异丙醇酯和2-甲氨基乙醇混合均匀后，将烧瓶置于温度为60℃的硅油浴中，反应1小时后，开始抽真空至烧瓶内真空度为3.6Kpa，在该真空度下减压蒸馏以除去反应中生成的异丙醇，然后升温至80℃，连续抽真空1.5小时，除去反应体系中过量的2-甲氨基乙醇，得到白色固体产物。产率：98％，分子量：344.32g/mol。

产物核磁共振氢谱同图1。

实施例3

在装有真空蒸馏装置、磁力搅拌和温度计的100毫升圆底烧瓶内加入5.68g(0.02mol)钛酸正丙醇酯后，再加入9.02克(0.12摩尔)2-甲氨基乙醇。开启搅拌，待钛酸正丙醇酯和2-甲氨基乙醇混合均匀后，将烧瓶置于温度为110℃的硅油浴中反应1小时。待蒸馏以除去反应中生成的正丙醇后，抽真空至烧瓶内真空度为41Kpa，蒸馏以除去反应体系中过量的2-甲氨基乙醇，得到白色固体产物。产率：96％，分子量：344.32g/mol。

产物核磁共振氢谱同图1。

实施例4